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巖土工程師

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2010年巖土工程師復習指導:預應力混凝土軌枕的裂縫及結構耐

2010-09-17 10:26 來(lái)源:來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ) 打印 | 收藏 |
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采用迸裂管子來(lái)置換管道的技術(shù)并非一項新技術(shù),但由于可采用的其它置換技術(shù)造價(jià)較高,帶來(lái)的干擾較大,從而使該技術(shù)越來(lái)越受到青睞。采取挖開(kāi)陳舊的管道(可能是上水管、燃氣管道、工業(yè)廢水或下水管道)并鋪設上新的管子置換它,意味著(zhù)必須挖開(kāi)道路,并且中斷交通。由于老管道穿行在新建的建筑物的下面,因此采用這種明挖的方法對商務(wù)及政府機構還會(huì )帶來(lái)負面的影響。而管道迸裂技術(shù)卻可避免如此錯綜復雜的問(wèn)題。該技術(shù)實(shí)施起來(lái)極為簡(jiǎn)單,把一根新管子擠壓進(jìn)老的管子中去置換它,擠破老管子并將其碎片頂到周?chē)耐寥乐小?span lang="EN-US">Miller管道公司生產(chǎn)一種名為XPANDIT的管道迸裂系統。該系統連帶著(zhù)一臺管子劈裂機,為液壓操縱的,它可提供無(wú)振動(dòng)動(dòng)力使管子膨脹,從而形成一個(gè)較大的環(huán)狀空隙,并將碎片頂進(jìn)周?chē)耐寥乐。此時(shí),新管被拉入環(huán)狀空隙內,為了加大加拿大納奈莫一條下水道的管徑,從355mm加大到660mm,TRS公司生產(chǎn)的管道迸裂裝置(Hydrahaul H225)使用了大約115t的迸裂力(約為該裝置一半的能量)。納奈莫市工程部門(mén)的比爾·西姆斯估計:置換同等長(cháng)度的管道采用管道迸裂技術(shù)比采用明挖開(kāi)溝技術(shù)在直接施工費用上至少為該市節省了一百萬(wàn)美元。新管帶來(lái)的另一個(gè)好處是,該市將擁有一個(gè)自流系統而不是泵送系統。這樣納奈莫在相當長(cháng)的一段時(shí)間內就可省掉下水道的運行和維護費用。西姆斯補充道:我們的環(huán)境也免受了被挖開(kāi)112m寬的溝槽及在一條有魚(yú)的河流旁堆起棄土堆的可怕的影響。

Numa工具置換和加大下水管道尺寸采用的是一種略微不同的方法。此方法是利用一個(gè)螺旋鉆打入原有的破裂老管中,清除障礙物并切斷樹(shù)根,螺旋鉆從螺旋鉆入孔向新管鋪入入孔鉆進(jìn),然后在新管鋪入入孔處給螺旋鉆裝上沖擊頭,沖擊頭穿過(guò)老管并將其迸裂,而螺旋鉆將碎片移向螺旋鉆入孔,與此同時(shí),新管子被鋪入到新管溝內。Numa公司的總經(jīng)理拉爾夫·倫納德特別提到:我們所提供的技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)之一就是我們清除了碎片,采用我們的技術(shù)無(wú)需擔心老管道內的障礙物。而用其它的方法便將面臨鉆穿障礙物的艱巨任務(wù)。

別以為管道迸裂技術(shù)只能用于置換大直徑管道,即一個(gè)完整街坊的上下水干管。當一條下水道干管被判定滲流時(shí),就決定采用無(wú)溝技術(shù)來(lái)置換它,因為這條下水道位于一條兩旁種有大樹(shù)的林蔭大道之下。咨詢(xún)工程師還發(fā)現了支管?chē)乐氐臐B流問(wèn)題主要是樹(shù)根導致的,也有一些是因為原來(lái)鋪設管道時(shí)連接處質(zhì)量差而造成的。這條下水道有535條支管要置換,承包商對較長(cháng)的支管采用管道迸裂技術(shù)置換,而對短距離管道則采用明挖開(kāi)溝技術(shù)。如果采用開(kāi)明溝的技術(shù)來(lái)置換所有的支管,那么在一條還算新的道路上將會(huì )留下275處補丁,而由于不久的將來(lái)回填處可能發(fā)生不規則的下沉就有可能要對道路進(jìn)行修補。承包商使用了TT技術(shù)公司的Grundocrack Mini-Atlas管迸裂工具。該設備被設計為從入孔或小的引入坑起動(dòng),因此可以使道路路面完整無(wú)缺。工人們直接向老的陶土管(直徑為152.4mm)發(fā)射管道迸裂裝置,在迸裂裝置把同直徑的聚乙烯新管拉進(jìn)后,迸裂陳舊的陶土管。每置換一處管段所需進(jìn)行的挖掘只是一個(gè)1平方米左右的小坑。TT技術(shù)公司的卡羅拉·施米特解釋說(shuō):是否采用迸裂技術(shù)取決于巖層狀況及土壤條件。最適合采用管道迸裂技術(shù)的項目似乎是那種原來(lái)是用明挖開(kāi)溝技術(shù)鋪設的老管道,因為此管道周?chē)幕靥盍贤ǔS兄诠艿辣帕。而諸如海砂一類(lèi)的土質(zhì)卻不能保持其膨脹狀態(tài)有足夠長(cháng)的時(shí)間讓新管鋪設完畢。擴大管徑也取決于土壤條件。TT技術(shù)公司的邁克·施韋杰評論說(shuō):我們碰到了純粹的巖質(zhì)棄石,其管溝基本上是從巖石中開(kāi)出的,管子幾乎與管溝的大小相同,整個(gè)管溝全被回填上了。在這種情形于采用管道迸裂技術(shù)來(lái)加大管徑是不可行的。

當在一座小城鎮附近新開(kāi)了工廠(chǎng)或商行時(shí),這座小鎮的人口和對下水道的需要或許會(huì )猛增。森伯里鎮的情形就是移民總數占了該鎮原有6,000人口的13。鎮上的人們知道該鎮的下水道出現了滲流問(wèn)題,因為每當下雨時(shí),污水處理廠(chǎng)的污水量就會(huì )成倍增漲,從而帶來(lái)進(jìn)行化學(xué)處理和水泵耗電所需的不必要的開(kāi)銷(xiāo)。為了展示管道迸裂技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),承包商Darrell Moffitt公司選擇了一項置換一條約100m長(cháng)的管道工程為例,該項目要迸裂損壞的陶土管(直徑為 203mm),并用相同直徑的聚乙烯(PE)管置換。

  在迸裂老管道之前,Moffitt公司的工人先組裝并熔合所需的PE管,沖洗管線(xiàn),并用專(zhuān)門(mén)的電視攝象機確定5條支管在要迸裂的管線(xiàn)上所處的位置。挖掘出一個(gè)約6m長(cháng),僅1m寬的引入坑,并在入孔處支撐,一條比新管略長(cháng)的空氣管線(xiàn)(與壓縮機連接)被插到新管中。一根管線(xiàn)被下滑到原有的老下水道,與Vermeer Hydro Guide 8t的絞車(chē)的纜線(xiàn)連接,絞車(chē)是全套 Vermeer Hammerhead迸裂系統的一個(gè)組成部分。Hammerhead Mole氣動(dòng)沖擊裝置被插進(jìn)新管中,并與空氣管線(xiàn)連接。然后迸裂頭(外徑約254mn)被固定在塑料管上。一旦這些準備就緒,用絞車(chē)把管子、迸裂頭及其裝置吊起放入引入坑,并在約1.5m的深處與原下水道調成一直線(xiàn)。當絞車(chē)張緊時(shí),迸裂裝置啟動(dòng),穿過(guò)整條老管道到入孔,沖擊老管并將其迸裂。而下一步卻讓承包商感到吃驚。當約250mm的新PE管展現在入孔前方時(shí),絞車(chē)纜繩斷開(kāi),迸裂裝置反轉過(guò)來(lái),并且與迸裂頭脫離。然后該裝置穿過(guò)新管退出入孔回到引入點(diǎn)。承包商說(shuō)道:這樣節省了開(kāi)挖和入孔修復的時(shí)間。承包商估計為這座小城市置換整條下水道的工程只需花四天的時(shí)間,比采用開(kāi)溝技術(shù)施工少花了六天時(shí)間。

延伸閱讀:管道 置換 技術(shù)
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