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巖土工程師

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2010年巖土工程師復(fù)習(xí)指導(dǎo):預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕的裂縫及結(jié)構(gòu)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(xiàng)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?xì)夤艿、工業(yè)廢水或下水管道)并鋪設(shè)上新的管子置換它,意味著必須挖開(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(duì)商務(wù)及政府機(jī)構(gòu)還會(huì)帶來(lái)負(fù)面的影響。而管道迸裂技術(shù)卻可避免如此錯(cuò)綜復(fù)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?shù)街車(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(tǒng)。該系統(tǒng)連帶著一臺(tái)管子劈裂機(jī),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(nèi),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(jì):置換同等長(zhǎng)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(fèi)用上至少為該市節(jié)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(tǒng)而不是泵送系統(tǒng)。這樣納奈莫在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)就可省掉下水道的運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用。西姆斯補(bǔ)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(nèi)。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(dān)心老管道內(nèi)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(dāng)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?yàn)檫@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(xiàn)了支管?chē)?yán)重的滲流問(wèn)題主要是樹(shù)根導(dǎo)致的,也有一些是因?yàn)樵瓉?lái)鋪設(shè)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(duì)較長(zhǎng)的支管采用管道迸裂技術(shù)置換,而對(duì)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(bǔ)丁,而由于不久的將來(lái)回填處可能發(fā)生不規(guī)則的下沉就有可能要對(duì)道路進(jìn)行修補(bǔ)。承包商使用了TT技術(shù)公司的Grundocrack Mini-Atlas管迸裂工具。該設(shè)備被設(shè)計(jì)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(xiàng)目似乎是那種原來(lái)是用明挖開(kāi)溝技術(shù)鋪設(shè)的老管道,因?yàn)榇斯艿乐車(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(zhǎng)的時(shí)間讓新管鋪設(shè)完畢。擴(kuò)大管徑也取決于土壤條件。TT技術(shù)公司的邁克·施韋杰評(píng)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(dāng)在一座小城鎮(zhèn)附近新開(kāi)了工廠或商行時(shí),這座小鎮(zhèn)的人口和對(duì)下水道的需要或許會(huì)猛增。森伯里鎮(zhèn)的情形就是移民總數(shù)占了該鎮(zhèn)原有6,000人口的13。鎮(zhèn)上的人們知道該鎮(zhèn)的下水道出現(xiàn)了滲流問(wèn)題,因?yàn)槊慨?dāng)下雨時(shí),污水處理廠的污水量就會(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(xiàng)置換一條約100m長(zhǎng)的管道工程為例,該項(xiàng)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(jī)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(zhǎng),僅1m寬的引入坑,并在入孔處支撐,一條比新管略長(zhǎng)的空氣管線(xiàn)(與壓縮機(jī)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(tǒng)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(zhǔn)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(diào)成一直線(xiàn)。當(dāng)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(dāng)約250mm的新PE管展現(xiàn)在入孔前方時(shí),絞車(chē)?yán)|繩斷開(kāi),迸裂裝置反轉(zhuǎn)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(jié)省了開(kāi)挖和入孔修復(fù)的時(shí)間。承包商估計(jì)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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