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      為什么鋼筋混凝土管是頂管的理想選擇

      2021-03-17 13:35:41

      為什么鋼筋混凝土管是頂管的理想選擇

        1842年,在紐約的莫霍克(Mohawk)安裝了最古老的現代混凝土管,歷時100多年。混凝土管中鋼筋的概念于1896年在法國首次提出,并被稱為莫尼爾(Monier)專利。它于1905年被帶到美國,此后被廣泛用于涵洞,下水道和雨水管道的安裝以及壓力管道的應用。鋼筋混凝土管(RCP)的使用壽命長,強度和耐用性使其成為承包商和資產所有者的經濟選擇。頂管油缸

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      預制鋼筋混凝土管是無溝槽頂管作業的shou選管道材料,涉及在傳統的開溝方法不可行的情況下進行的深層安裝,無論是從環境還是經濟角度而言。(有關管道材料的比較,請參見鋼,粘土,塑料和復合管的使用壽命。)


      鋼筋混凝土管(RCP)

      RCP基本上是混凝土管,但是用鋼加固,因此具有額外的強度和柔韌性,可以承受土壤壓力和作用在管上的其他力。制造RCP所需的材料是水泥,骨料,增強鋼和添加劑,按照標準規格進行混合。預制RCP被認為是最堅固的管道之一,可以針對特定的負載條件進行設計。

      RCP的固有強度使其具有獨立的強度,因此盡管對任何管道安裝都是必不可少的,但它對周圍土壤支撐的依賴性降低。


      RCP能夠承受在頂管操作過程中將其推入地下所需的相當大的頂壓力。1896年,北太平洋鐵路公司在北美進行了di一個混凝土管道頂進,用于在該鐵路下安裝排水系統。


      從那時起,技術的進步和混凝土中鋼的添加使得能夠使用頂管法安裝直徑大為3,350 mm的混凝土管。


      頂管工藝

      頂管需要兩根軸:一根在指定路線的起點,另一根在指定路線的終點。發射軸用作放置頂升設備及其相關部件的平臺。甲推力塊在軸的后面提供了需要幫助插口管前進必要的沖擊表面。


      根據要頂管的直徑,可使用手動開挖,微隧道機(MTBM)或隧道鉆孔機(TBM)開挖管道前端的土壤。當必須安裝較長距離的管道時,有時會使用中間頂升軸。這減少了推動管道所需的必要軸向推力。


      管道在所需尺寸的切割護罩后面拖曳,這也可以保護工人免于掉落的碎屑。安裝的管道在驅動長度的末端從接收軸處退出,從而完成頂進過程。

      頂管上的載荷類型

      軸向負荷

      管道上的軸向載荷受開挖方法,潤滑劑類型,管道直徑,土壤摩擦力和管道長度等因素影響。負載應均勻地分布在管道周圍,以防止應力集中在某些區域。


      的橫截面面積的管(CSA)通常為足以承受上舉操作期間的壓力,但預期的頂力,所述管將遇到應之前頂托來確定。對于過大的頂壓,可能需要具有更高抗壓強度的混凝土管。諸如硬質纖維板或實心夾板的墊子材料將有助于將力均勻地分布在管道圓周上。


      橫向載荷

      如果頂升框架未與頂升管齊平,則可能會產生側向載荷。當管道丟失線和坡度并調整管道以重新對齊時,也會發生這種情況。這種作用會在管道的鐘形端和套管端產生剪切載荷。

      管道特性

      頂升操作所需的管道應符合美國測試和材料學會(ASTM)和美國土木工程師學會(ASCE)指南中概述的材料和制造標準。頂管在管筒中包含兩個圓形鋼筋籠。應確保鋼筋籠是圓形的而不是橢圓形的。頂升操作中使用的管道需要一些公差,例如:


      所用混凝土的抗壓強度不得低于40 MPa。

      鋼筋的外部保持架應延伸到管槽中,而內部的增強保持架應延伸到管的舌部中。

      內徑和外徑在1200毫米至3,000毫米之間的管道與設計直徑的偏差不得超過+/- 1%或+/- 10 mm(以較小者為準)。

      管子的任何位置的壁厚變化不應超過+/- 5%或5 mm,以較大者為準。

      的外徑的管的應該是正圓,并通過超過1%不應該從它而變化。

      管罩的錐度從喇叭口到插口端的變化不應超過3 mm。

      管道長度的變化不得超過指定的長度,不得超過+/- 5毫米,zui大變化不得超過+/- 10毫米。

      諸如頂管和微隧道之類的無溝槽方法消除了為安裝管道而挖溝的需要。眾所周知,挖溝會占用大量空間,并會影響該地區的經濟和商業活動。當要避免表面破裂時,例如必須在路堤,機場或高速公路下安裝管道時,以及安裝深度較大時,可以使用頂管法來安裝RCP管道。


      RCP的高強度適用于頂升作業,因為它能夠承受將管道向前推動所需的巨大頂升力。另一個優點是,RCP不易從線條和坡度上偏離,因為光滑的外表面提供的摩擦阻力小得多。


      RCP的固有強度可以更好地承受土壤覆蓋層作用在其上的靜載荷,以及通過管道的移動車輛產生的靜載荷。


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