Бестраншейный домкрат для прокладки трубопроводов большого диаметра

1. Обзор проекта

В проекте заложена 63м длиной, 24-скважина телекоммуникационного трубопровода в определенном городе. Эта дорога имеет большой объем движения, дорога бетонная, и толщина около 30 см. Под бетонной подушкой, Толщина разной заливки невелика, в основном четвертичный слой почвы, и слой богат содержанием воды. Так как канализационные трубы и водопроводы находятся в пределах 4 м под поверхностью земли, бестраншейная предтрубная технология используется для прокладки стальных труб Ф1000мм×12мм на глубине глубины 5,5м в качестве защитной трубы. Ручная земляная работа перед трубой и механический домкрат. Уложите стальную трубу, а затем проложить 24-отверстие пластиковой гофрированной трубы внутри стальной трубы.

2. Принцип конструкции домкрата трубы

Метод домкратирования трубы основан на ручной или механической выемке грунта на внутреннем конце трубы, а затем использует домкратное оборудование в рабочей яме для подъема проложенной трубы в соответствии с проектной осевой линией и требованиями к высоте.
Процесс домкратирования труб представляет собой сложный механический процесс, включающий в себя множество дисциплин, таких как механика материалов., механика горных пород и грунтов, эластопластическая механика и так далее. Но фундаментальной проблемой расчета силы домкрата трубы является оценка тяги и обратной несущей способности домкрата трубы.. Тяга во время домкратирования трубы - это сопротивление трубы в процессе домкратирования трубы, включая нормальное напряжение грунта для резки труб инструмента, сопротивление трению стенки трубы, и усилие резания сварочного соединения инструментальной трубы на слое грунта.

2.1 Нормальное напряжение грунта для резки инструментальных труб

Нормальное напряжение грунта для резки труб связано с компактностью слоя почвы., содержание воды в слое почвы и состояние выемки грунта в трубе, и обычно вычисляется по следующей формуле:
fk=25π(Д2-д2)к₁
Где: fk——положительное сопротивление домкратной трубы, кН; D—— наружный диаметр домкратной трубы, m; d — внутренний диаметр домкратной трубы, m; k₁ — положительный коэффициент сопротивления домкратной трубы, кг/м2.
Согласно соответствующей инженерной статистике, мягкий слой почвы обычно составляет k₁ = 200 ~ 300 кН / м2, и твердый слой почвы, как правило, k₁:=300~600кН/м2. На этот раз, k₁=500кН/м2, и вычисляется fk=89kN.

2.2 Усилие трубы в процессе домкратирования

Сила, которую получает трубопровод в процессе домкрата, связана не только с коэффициентом трения между стенкой трубы и грунтом., но также и к величине земного давления. А связано это со степенью изгиба трубы при сварке. Потому что сварка между трубами перпендикулярна оси трубы, угол α между осью трубы и горизонтальной линией является небольшим углом, которые можно игнорировать. Тяга между трубами считается передаваемой в горизонтальном направлении., что требуется Общая верхняя сила составляет:
Q=fγ+fk
Где: fγ——— полное сопротивление трению боковой стенки домкратной трубы, кН, f₁=πDLk₂; k₂——коэффициент сопротивления трению боковой стенки домкратной трубы, кН/м2; L—— длина домкратной трубы, m; D—— за пределами диаметра домкратной трубы, m.
Согласно соответствующей инженерной статистике, k₂ обычно составляет 5 ~ 10 кН/м2. Так как режущий эффект изгиба стенки трубы на грунт игнорируется, Максимальное значение = L0kN/m2 берется в это время. Можно вычислить, что fγ=1980kN, Таким образом, общая предварительная сила равна Q=2069kN.
Обычными мерами по снижению сопротивления трению стенки трубы являются:: добавление грязевой втулки между стенкой трубы и грунтом для уменьшения сопротивления, наружная стенка трубы имеет правильную форму, а поверхность гладкая, и уменьшаются изгибы труб.

2.3 Расчет конструкции и сопротивления спинки

Спинка сжимается под действием верха, и направление сжатия противоположно направлению верхней силы. Когда домкрат останавливается, Сила домкрата исчезает. Когда труба зажата, спина не должна быть повреждена и недопустима компрессионная деформация (задняя часть не должна быть неравномерно сжата вверх и вниз или влево и вправо), иначе, домкрат опирается на грунт на задней части склона, вызывающее отклонение домкрата. Для обеспечения качества домкратов и безопасности строительства, прочность и жесткость спины должны быть рассчитаны.
В качестве несущей конструкции домкрата, спина должна обладать достаточной прочностью и жесткостью, и компрессионная деформация должна быть равномерной. В процессе домкратирования труб, противодавление значительно больше допустимой несущей способности грунтовой стенки. Как правило, несущая способность глинистого и илового грунта может быть рассчитана как несущая способность ≯150кПа. Ради безопасности, принять σ = 150 кПа, и рассчитать площадь усилия задней части на основе общего усилия домкрата, необходимого для домкрата, так, чтобы сила на единицу грунта грунтовой стенки была меньше допустимой несущей способности грунта:
S=Q′σ≈14м2
В формуле: S - область подшипника давления, необходимая для задней части, м2; Q-общее усилие домкрата, кН; σ -допустимая несущая способность грунтовой стенки, кН/м2.
В этом проекте, большие стальные балки и стальные пластины используются для укрепления спинки, и мешки с песком или гравий заполняются за секционной сталью для увеличения общей несущей способности грунтовой стенки на спине для удовлетворения требований к верхнему усилию.

3. Конструкция домкрата труб

Основным процессом строительства домкратов труб является: измерение и настройка → изготовления предтрубной ямы → установки платформы → установки обратной → прокладки пути → домкрата, домкратный утюг, масляный насос на месте → повторного измерения высоты и осевой линии → установки стальных труб → открытия земляных работ перед выемкой труб → домкратом → повторным испытанием, центральная линия переднего трубопровода моста → засыпку рабочего котлована.

3.1 Обустройство рабочего котлована

В соответствии с планировкой трубопровода, инспекционные скважины, топография и распределение поверхностного здания, Этот проект будет настроен 1 монтажная яма для домкрата труб и 1 приемная яма. Рабочий карьер определен как 4м×4мх6м, 1m*lm*1m сварочные рабочие ямы установлены по обеим сторонам дна котлована, и в яме установлена яма для сбора воды. В фундаменте рабочего котлована используется гравийное гусеничное полотно, толщина гусеничного полотна ≥350мм, Шпалы установлены, и спецификации спального места 150 мм×200 мм×2500 мм, и расстояние составляет 500 мм, чтобы предотвратить опускание рабочей ямы и вызвать отклонение положения домкрата.
Гусеница использует тяжелый рельс 38 кг / м, один слева и справа, длина рельса 6м, а высота рельса 134мм. Нижняя часть стальной трубы установлена на 40 мм от верхней части спального места, и калибр 392мм. Из-за ограниченности рабочего пространства, длина каждой секции стальной трубы 2,0 м.
Стальная труба в этом проекте используется только для защиты безопасности конструкции, поэтому специальная антикоррозийная обработка не требуется.

3.2 Выбор домкратного устройства

Домкратное оборудование в основном включает в себя домкраты, масляные насосы высокого давления, домкратные утюги, инструментальные трубы и землеройное оборудование. Домкрат является основным оборудованием для туннелирования и домкратирования. По инженерно-теоретическим расчетам и фактическим условиям, Разъем, используемый для этого проекта, составляет 300 т (3000кН).
Инструментальная трубка является направляющей головкой, также называется щитовой головкой. Направляющая головка представляет собой участок стальной трубы из стальных рулонов, и грунт непосредственно выкапывается и транспортируется вручную перед направляющей головкой.

3.3 Конструкция домкрата

После установки оборудования в рабочую яму, Земляные работы и домкраты могут быть проведены после проверки того, что все детали находятся в хорошем состоянии.
Рытье перед трубой является ключом к обеспечению качества домкрата и безопасности надземного здания. Направление и форма выемки перед трубой напрямую влияют на точность положения домкрата, Потому что труба следует за уже вырытым в процессе домкрата. Земляная стена продвигается. Поэтому, чрезмерная выемка вокруг трубы должна строго контролироваться. Для плотного грунта, лучше оставить пробел больше, чем 1.5 см над концом трубы для снижения сопротивления домкрату; чрезмерная выемка грунта не допускается в пределах центрального угла 135° в нижней части конца трубы для удержания трубы Стенка плоская с грунтовой стенкой, а также можно оставить слой почвы толщиной 1 см, который отсекается в процессе домкратирования трубы, чтобы предотвратить опускание конца трубы. При домкрате не допускается на участке, где грунт на верхней части трубы домкрат не допускается к домкратированию, труба не должна быть перекопана.
Глубина копания перед трубой, как правило, равна длине домкрата и кирки., если качество почвы лучше, он может быть выдвинут на 0,5 м. Чрезмерное продвижение затрудняет контроль формы грунтовой стенки при выемке грунта, что может вызвать отклонение положения трубы и обрушение грунта над ней. Так как пласт этого проекта богат содержанием воды, Легко заставить Землю рухнуть, поэтому домкрат осуществляется каждые 50 см земляных работ для обеспечения безопасности строительства.
Грунт, выкопанный перед трубой, вовремя транспортируется из трубопровода тракторной тележкой., и доставляется на платформу электрическим подъемником на рабочей платформе, а затем вывезенные с рабочей площадки.

3.4 Регулировка ошибки домкрата стальной трубы

В рабочей яме устанавливается точка выравнивания и заданная линия направления, и лазерный уровень используется для непосредственного измерения высоты и направления нижней части передней трубы. Измеряйте один раз каждые 50 см в домкрате. Если во время домкрата обнаружено отклонение, используйте гнездо коррекции, чтобы исправить его и сбросить его. В процессе домкрата, первый участок трубы перед домкратной трубой используется в качестве инструментальной трубы и не сваривается следующими трубами, что выгодно для регулировки ошибки домкратирования стальной трубы во время процесса домкратирования.

4. Заключение

Во время строительства данного проекта, принята технология строительства бестраншейных труб в связи с большой глубиной заглубления проекта, сложная структура слоя, и трубопровод, пересекающий магистральные транспортные линии. Во время строительства, дорожное движение и коммерческие операции не пострадали, и воздействие на наземные здания было очень небольшим, и были получены хорошие экономические и социальные выгоды; в процессе укладки стальных защитных труб, это дорого стоило, чтобы исправить оплетку стальных труб. Время, весь период строительства превысил расчетный 30 рабочих дней по 2 Дни недели, в основном достижение ожидаемого эффекта. Во всем процессе прокладки трубопровода, теодолит и уровнемер используются для точного контроля, и траектория прокладки трубопровода в основном соответствует проектной траектории. Наконец, в приемной рабочей яме, отклонение между прокладкой трубопровода и конструкцией ≯10см, который полностью соответствует требованиям проекта.
В процессе домкрата, скорость домкрата должна быть равномерной. Кроме того, Скорость домкрата не должна быть слишком высокой. В то же время, обратите внимание на то, отклоняется ли домкратная труба перед домкратом. Если есть прогиб, он должен быть вовремя исправлен; когда кто-то работает перед домкратом, следует обратить внимание на вентиляцию для обеспечения безопасности.