1鋼管頂管HOBAS頂管比較10121

1、鋼管頂管與HOBAS CC-GRP頂管比較一、管材性能鋼管耐腐蝕性差，需做內(nèi)外防腐層,而頂管施工時(shí)，外防腐層因磨擦?xí)馄茐?，?nèi) 表面在使用過程中易結(jié)垢而影響水流量。一般設(shè)il使用年限為20年。H0BAS頂管為新型復(fù)合材料管材，具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，內(nèi)襯采用食品級(jí)樹脂, 使用過程中不結(jié)垢，水頭損失小，內(nèi)外表面光滑，設(shè)計(jì)使用年限為50年。二、施工根據(jù)理論分析，鋼管頂管剛性太大，大到在上中無法變形，療壁管兒乎是無法糾 偏的，而且頂力很大，這也是國(guó)外不普遍采用鋼管頂管的原因。鋼管頂管施工比 其它類型頂管困難，國(guó)內(nèi)近兒年有些工程使用了鋼管頂管，部分頂管施丄時(shí)，頂 管機(jī)與鋼管脫開，嚴(yán)重影響施工。鋼管頂管施

2、丄時(shí)，管與管之間需焊接，頂管壁 片較療，DX1200鋼管頂管壁片18mm,據(jù)經(jīng)驗(yàn)，完成一條管道的焊接需2個(gè)工時(shí)， 焊縫現(xiàn)場(chǎng)防腐很難保證質(zhì)量，還受大氣狀況和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的制約，嚴(yán)重影響施丄。 頂進(jìn)速度約為10米/天。HOBAS頂管采用柔性FWC管接頭連接，施工十分方便，不受大氣狀況和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境 的制約，平均頂進(jìn)速度為3060米/天。三、HOBAS壓力頂管典型工程臨海源水輸水工程：規(guī)格為DN1200，壓力0. 6MPs,額定頂力2850KX，總長(zhǎng)260 米，管道覆土約9米，采用FWC管接頭，采用泥水平衡法施工，2006年9月份 完成，至今運(yùn)行正常。上海奉賢自來水公司原水管南奉公路段工程，規(guī)格為DX160

3、0，壓力0. 6MPa,額 定頂力5000KX，總長(zhǎng)160米，管道覆土約10米，采用泥水平衡法施工，平均頂 進(jìn)速度為40米/天，施工非常順利，2005年12月通過現(xiàn)場(chǎng)試壓，壓力0. 95MPa, 保壓15分鐘無壓降。四、HOBAS頂管頂力計(jì)算和接頭按CECS246：2008給水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程第12. 4條（P43）,頂力?DLf?FN。計(jì)算公式為：亦】釆用不銹鋼專用接頭或FWC管接頭。五、綜合造價(jià)以DX1200為例，壁厚為18mm的DX1200鋼管頂管管材（含內(nèi)外防腐）價(jià)格約為 3800元/米。其施工進(jìn)度慢、施工費(fèi)用高。頂進(jìn)施工費(fèi)用：2000元/米（含吊裝， 安裝施工，出土和人工費(fèi)等）。

4、同等規(guī)格的HOBAS頂管管材價(jià)格約為5200元/米，頂進(jìn)施工費(fèi)用：1000元/米（含 吊裝，安裝施工，出土和人工費(fèi)等），但其施工進(jìn)度快、施丄費(fèi)用低，使用年限長(zhǎng)， 無需維護(hù)。離心澆鑄與纏繞玻璃鋼夾砂頂管的比較玻璃鋼夾砂管制作方法主要有三種：離心澆鑄丄藝、定長(zhǎng)纏繞工藝和連續(xù)纏繞工 藝。就工藝而言，更適用于頂管的是：離心澆鑄玻璃鋼夾砂管（簡(jiǎn)稱離心管）， 定長(zhǎng)和連續(xù)纏繞管（簡(jiǎn)稱纏繞管）在解決如加砂方法、氣泡、外徑控制等問題的 W況下，在一定范囤內(nèi)也可用于頂管。這兩種管道的制作方法有各自的特點(diǎn)：離 心管的制作自動(dòng)化程度高,其特點(diǎn)是利用離心力的作用，使管壁夾砂層均勻密實(shí), 抗壓強(qiáng)度高，允許頂力大；纏繞管制

5、作特點(diǎn)是采用長(zhǎng)纖維（離心管釆用短纖維）， 管道斷面剛度大。長(zhǎng)纖維對(duì)提高斷面剛度的作用較大，但對(duì)提高管道頂力作用不 大。纏繞管夾砂層的密實(shí)度較差，影響抗壓強(qiáng)度。制作中的人工纏繞，增加了抗 壓強(qiáng)度的離散性。以下兒點(diǎn)是兩種頂管性能的比較：一. 管外徑的一致性離心管屬外徑系列，采用外模具加工，管道固化收縮，方便脫模，外徑一致。 纏繞管屬內(nèi)徑系列，采用內(nèi)模具加工，為方便脫模，模具有一定錐度，一般為 1/1000或1/2000,對(duì)于12m長(zhǎng)的模具，外徑偏差最大會(huì)達(dá)到12mm或6mm,加 之制造過程中存在壁療偏差，外徑偏差最大會(huì)超過這對(duì)于頂管施工是極 為不利的。武漢理工大學(xué)李卓球教授的論文“外徑尺寸偏差對(duì)玻

6、璃鋼夾砂管頂力影響分析” （華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)第22卷第2期）對(duì)纏繞頂管尺寸偏差問題進(jìn)行了深入研究，表明120米長(zhǎng)的頂管存在尺寸偏差時(shí)的頂力比尺寸一致時(shí)的頂力增加25.4%。二. 管壁結(jié)構(gòu)離心管屬復(fù)合結(jié)構(gòu)，自動(dòng)離心成型，管壁質(zhì)地均勻密實(shí)、無孔隙和氣泡，壁療差 異小，夾砂層中含有增強(qiáng)材料玻璃纖維。纏繞管屬層合結(jié)構(gòu)，半自動(dòng)纏繞成型，制作過程中很難人丄排除氣泡，孔隙較多， 人為因素的影響導(dǎo)致壁療差異大，夾砂層中無增強(qiáng)材料玻璃纖維。三. 軸向壓縮強(qiáng)度與允許頂力離心管管端與管身材料相同，軸向圧縮強(qiáng)度均為90Mpa,變異系數(shù)小，有詳細(xì)的 計(jì)算允許頂力的方法。纏繞管管端進(jìn)行了加強(qiáng)，壓縮強(qiáng)度為105Mpa,管身

7、的壓縮強(qiáng)度為65或75Mpa 兩個(gè)等級(jí)（玻璃鋼頂管國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)送審稿中的規(guī)定），變異系數(shù)大，U詢尚無統(tǒng)一 的計(jì)算允許頂力的方法。在某些工程中，廠家為節(jié)省成本，加入過量的石英砂, 管身的圧縮強(qiáng)度低于65Mpa。為了提高頂管纏繞管的抗壓強(qiáng)度，我國(guó)的研究人員對(duì)管端采用了加強(qiáng)描施。使用 特殊的工藝方法，纏繞管的抗壓強(qiáng)度可以做到和離心管相同，但成本會(huì)高很多。 管端加強(qiáng)纏繞管（試驗(yàn)樣品管）和離心管的材料力學(xué)性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)可參見上海市 排水公司的大口徑玻璃鋼夾砂頂管實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用研究報(bào)告。現(xiàn)摘抄如下： 頂管用纏繞管與離心管試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表抗壓強(qiáng)破壞應(yīng)內(nèi)彈性模（Gpa）變異系數(shù) 平均值（）變異系數(shù)平均值（Mpa）6.72

8、 纏繞式 0.224 縱向 89.01 0.114 2.23管身環(huán)向 8.12 88.20 0.082 1.05 0.275縱向 8.44 纏繞式 105.60.141 1.37 0.1888管端環(huán)向 L42 19.49 0.172 251.60.2357縱向 8.64 1.90 96.91 0.012 0.021離心式99.62 0.055環(huán)向9.711.60 0.09380MPa表中的試件取自試驗(yàn)用的玻璃鋼夾砂管，設(shè)計(jì)要求的縱向強(qiáng)度為。進(jìn) 一步分析，下面兒點(diǎn)是值得注意的：Is要防止管口傳力能力大于管身但是一旦 管端的傳對(duì)提高管端的傳力能力有好處。纏繞管管端的強(qiáng)度較高，力能力大于管 身，這是

9、危險(xiǎn)的，因?yàn)樵谶@種情況下頂力過載的后果是管身破壞，某公司在廣州 大口徑頂管工程中就曾是結(jié)構(gòu)性的，后果要比管端破壞嚴(yán)更得多。出現(xiàn)過管身 破壞的事故。2、管口的強(qiáng)度要均勻。強(qiáng)度變異系數(shù)大的不&后果是：31）容易產(chǎn)生不均勻應(yīng)力，造成管端破壞。這管端強(qiáng)度的離散性大，也就是同一 傳力面上的各個(gè)部位的軟硬相差很大，給應(yīng)力集中埋下了隱患，容易引起管端 的破壞。2）影響設(shè)訃允許頂力的提高。因?yàn)樽顩Q定管道允許頂力的是最小極限 抗壓強(qiáng)度和最小有效受力斷面面積，大應(yīng)力在斷面上出現(xiàn)的位置是隨機(jī)的、變化 的。纏繞管的變異系數(shù)大，最小極限但最小值小于離抗壓強(qiáng)度變小。雖然試驗(yàn)中 纏繞管的強(qiáng)度的平均值大于離心管，心管

10、，管端加強(qiáng)后的允許頂力仍然低于離 心管。管端縱向抗圧強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果表 縱向抗壓強(qiáng)度MP試件數(shù)）異系數(shù)平均值 最大值 最小值 大小差繞管 6 0.141 105.68 129.70 92.91 36.792.8496.91 95.01 心管 6 0.012 97.85頂管施工要求頂力大。這就是國(guó)際上玻璃鋼頂管多采用離心管的主要原因。纏繞 管頂管雖然取得了一些成績(jī)，但問題較多。與纏繞管頂管相比，離心管相對(duì)比 較成熟。四、管環(huán)抗撓曲水平離心管因管壁夾砂層中玻璃纖維均勻分布，抗撓曲水平能達(dá)到玻璃鋼管國(guó)際 324%,管壁無分層和破壞。標(biāo)準(zhǔn)ISO10639中規(guī)定的要求：徑向變形mSN纏繞 管因工藝原因，夾砂

11、層中無玻璃纖維，很難達(dá)到上述要求，有的纏繞頂管變形很 小就產(chǎn)生分層現(xiàn)象，這嚴(yán)重影響管線的長(zhǎng)期運(yùn)行，因?yàn)榉蠘?biāo)準(zhǔn)要求的抗撓曲水 平是基本的安全保障。離心澆鑄玻璃鋼夾砂頂管與混凝土頂管的比較玻璃鋼的突出的優(yōu)點(diǎn)是抗腐蝕。近年來排污混凝土管突出的問題是腐蝕嚴(yán)20年。 排污管道采m 15調(diào)查表明，沿海a裕地區(qū)的排污混凝土管壽命只有玻璃鋼管已成為發(fā)展方向。序號(hào)性能HOBAS頂管混凝土頂管易受管內(nèi)污水和管外酸堿性土耐腐蝕性能不需要任何防腐措施1壤腐蝕。42使用壽命3抗 使用壽命長(zhǎng)（50年）使用年限一般為15年。凍性能具有優(yōu)異 的抗凍性 能，°C以 下，20在零下管內(nèi)結(jié) 冰后不會(huì)發(fā)抗凍性能較 差，在

12、低溫下管內(nèi)容易結(jié)冰， 發(fā)生凍裂生凍裂。45重量重量輕（約為混 凝土管道 的 1/5）, 施工方 便?；炷另敼?自®很®,對(duì) 管基和吊裝 設(shè)備要求高，壓縮強(qiáng) 度壓縮強(qiáng)度 虬可達(dá)90MPa管端壓縮強(qiáng) 度約為55MP一次性 頂進(jìn)6外壁光 滑，頂進(jìn)力小，單頂進(jìn)力大， 單次頂進(jìn)距 離短、工長(zhǎng)度次頂進(jìn)距 離長(zhǎng)、施 工進(jìn)度 快。作井?dāng)?shù)量增 加、施工進(jìn)度 較慢?？共痪鶆虺烈环N柔性管，有ft好的抗不均基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降時(shí)，混凝土7頂 管易斷裂、密封接頭拔出。勻沉降性。降性能時(shí)的極2in混凝土頂管管長(zhǎng)軸向壓縮應(yīng)變是C50混凝土管的3. 4倍。例如2in長(zhǎng) 的管限圧縮變形是2. 9mm。因此混凝8彈性變形量 段，HOBAS頂管的極限壓縮變土頂管要達(dá)到與HOBAS頂管的同形是 lOnun,因此允許轉(zhuǎn)角范 樣轉(zhuǎn)角必須加墊圈。圍內(nèi)無須加墊圈。值為摩阻力，糙率系數(shù)n糙率系數(shù)為0.013