¿Resumen de la tecnología de ingeniería de elevación de tuberías llenas de arena de FRP?
En el proyecto de reconstrucción de drenaje que respalda el proyecto de reconstrucción de la carretera Chongshan Road en la ciudad de Shenyang, el diámetro de la tubería DN2100㎜ es de 1650 m y el diámetro de la tubería DN1550㎜ es de 390 m. La fuerza de elevación y la distancia de elevación de El proyecto de elevación de tuberías de FRP de Chongshan Road es el primero de su tipo en China. Este artículo hace un resumen técnico de los antecedentes de la aplicación, las características de las tuberías, la tecnología de diseño, el proceso de producción, el control de calidad del producto, etc. del gato de tuberías de FRP.
1. Antecedentes de la aplicación
Hay dos pasos elevados en Chongshan Road. Durante la implementación del proyecto de reconstrucción de la carretera y del proyecto de reconstrucción del drenaje, debido a la red de tuberías subterráneas existentes y las estructuras debajo del paso elevado, la altura del paso elevado y muchos otros obstáculos subterráneos, el método de construcción de colocar alcantarillas de tuberías en el suelo no puede Se puede utilizar, y sólo se puede utilizar gato subterráneo que no sea de excavación. Al mismo tiempo, considerando que el proceso de elevación no puede afectar la base del pilar del puente, se debe garantizar la distancia mínima de seguridad entre la tubería y el pilar del puente. Sólo las tuberías de FRP rellenas de arena tienen paredes internas lisas y una alta capacidad de flujo. El diámetro de las tuberías que transportan el mismo caudal es mucho más pequeño que otras tuberías, lo que puede garantizar mejor que la base del pilar del puente no se vea afectada. Después de repetidas demostraciones por parte de expertos en los aspectos de tecnología, economía y construcción, finalmente se decidió utilizar tuberías de fibra de vidrio rellenas de arena como gatos hidráulicos. Con la premisa de garantizar el flujo, el diámetro de la tubería se redujo a DN2100 mm y DN1550.
II. Características de la tubería
Los proyectos de construcción de hincado de tuberías DN2100㎜ y DN1550㎜ para el proyecto de reconstrucción de la carretera Chongshan Road en la ciudad de Shenyang comenzaron el 15 de junio de 2002 y finalizaron el 31 de agosto de 2002. Todos están terminados, con un avance promedio de más de 6 metros por pozo por día, lo que refleja muchas ventajas durante el proceso de construcción, a saber:
1. Avance rápido de la construcción: el avance diario de una. Un solo pozo no tiene menos de 6 metros y el mismo caudal. El avance diario de un solo pozo es de menos de 1 metro para tuberías de concreto y 2 metros para tuberías de acero.
2. Pequeña fuerza de empuje: apariencia suave y pequeña fuerza de empuje. La fuerza máxima de elevación actual es dn 2100㎜800t y dn 1550㎜500t. Sin embargo, la tubería de hormigón tiene una apariencia rugosa, una gran fuerza de elevación, dificultad para elevarse y altos requisitos mecánicos para el elevación.
3. Alto caudal: la pared interior de la tubería rellena de arena de FRP es muy lisa, con una rugosidad n=0,0084 y un coeficiente de flujo Cp=150, que es significativamente mayor que el Cp=100. de tubos de acero, tubos de hierro fundido y tubos de hormigón. Por lo tanto, bajo la misma presión, el diámetro de la tubería llena de arena de FRP se puede reducir en un paso, lo que reduce los costos.
4 Debido a la reducción del diámetro de la tubería (de DN2400㎜ a DN2100) y la pared más delgada de la tubería (la tubería de concreto mide 200㎜, mientras que la tubería rellena de arena FRP mide solo 55), se evita el contacto con. otras tuberías durante el proceso de elevación de tuberías. Dificultades causadas por el cruce.
5. Corrección sencilla de desviaciones: debido a su peso ligero, las secciones de tubería están conectadas con carcasas de acero y se sellan a mano con plástico reforzado con fibra de vidrio después de la construcción, lo que hace que sea particularmente fácil corregir desviaciones durante el levantamiento.
6. Conexión conveniente: dado que la conexión de las tuberías en cada pozo de trabajo o pozo de recepción no es de una longitud entera, si se utilizan tuberías de concreto, no se pueden cortar en longitudes arbitrarias para el acoplamiento. Se necesitan 24 horas para realizar dos soldaduras y, si se utilizan tubos de fibra de vidrio, se pueden cortar a cualquier longitud y conectar en 2 a 3 horas.
7. Gato con tierra: Debido a la apariencia suave, la fuerza de gato es pequeña y la fuerza de gato con tierra no será demasiado grande. En la construcción real, dado que el suelo es principalmente arena, considerando el impacto en los pilares del puente, generalmente se usa el método de elevación con tierra. Sin embargo, si se usa una tubería de concreto, inevitablemente inclinará la cabeza y no podrá pasar.
8. Básicamente no hay cohesión entre la superficie de la tubería y el suelo, por lo que la tubería no morirá durante el levantamiento de la tubería. Sin embargo, existe una fuerte fuerza de unión entre la superficie de la tubería de concreto y el suelo, y es fácil morir cuando se presiona.
9. Es sencillo utilizar la máquina y no requiere grandes equipos. Peso ligero, bajos costes de transporte y elevación. Este proyecto utiliza un carro pequeño para levantar y descargar la tubería, un polipasto eléctrico de 5 toneladas para bajar la tubería y dos gatos hidráulicos de 400 toneladas para levantarla, lo que ahorra enormemente el costo del equipo. El peso de los tubos de hormigón es aproximadamente de 10 a 15 veces mayor que el de los tubos rellenos de arena de fibra de vidrio, y los costos de transporte e elevación son altos.
10. Las tuberías rellenas de arena de fibra de vidrio tienen una excelente resistencia a la corrosión y una larga vida útil. Casi no requieren garantía ni mantenimiento, lo que garantiza una vida útil de 50 años.
Sin embargo, la corrosión de las barras de acero en tuberías de hormigón afecta gravemente a la vida útil.
El levantamiento de tuberías rellenas de arena de GRP ha demostrado muchas ventajas durante su uso, especialmente en áreas complejas bajo pasos elevados urbanos. Ha resuelto dificultades técnicas que las tuberías tradicionales no pueden resolver. Vale la pena resumir la experiencia y promover su aplicación.
En tercer lugar, tecnología de diseño
1. Determinación de los parámetros de diseño
De acuerdo con las condiciones de uso específicas del proyecto de elevación de tuberías de FRP en Chongshan Road, Shenyang, el El diámetro de la tubería, los parámetros de diseño como el grado de rigidez de la tubería, los parámetros del suelo y las cargas de diseño (incluida la presión interna, la presión negativa, la carga de presión estática vertical del suelo en la parte superior de la tubería, la carga viva del vehículo terrestre y la carga del pilote del suelo) proporcionan información para el diseño estructural. Cálculo de elevación de tuberías llenas de arena de FRP. Base para cálculos teóricos.
2. Cálculo estructural de tuberías de presión rellenas de arena de plástico reforzado con fibra de vidrio
Según las condiciones y parámetros de diseño seleccionados, se utilizan tuberías de presión rellenas de arena de resina termoendurecible reforzada con fibra de vidrio (JC/ T838-1998) Se realizaron cálculos estructurales y cálculos numéricos de elementos finitos no lineales por computadora en la tecnología de construcción de elevación de tuberías. El cálculo de la estructura de la tubería incluye el cálculo, análisis y verificación de la resistencia al levantamiento, rigidez, deformación por flexión, resistencia a la flexión, análisis de estabilidad, análisis de resistencia sísmica, etc. Todos los indicadores de desempeño diseñados para este proyecto cumplen con los requisitos de las normas nacionales para tuberías llenas de arena de FRP y los requisitos especiales del gato de tubería llena de arena de FRP de este proyecto. Consulte el archivo adjunto para conocer los principales parámetros técnicos y el informe de inspección.
IV.Proceso de producción
Adoptar un proceso de diseño y producción integrando FRP puro y FRP con arena.
1. Ruta del proceso
Utilizando el proceso de producción de tubos de FRP llenos de arena de bobinado de longitud fija de 12 m de largo, se producen cuatro tubos de elevación rellenos de arena de FRP de 3 m de largo en cada uno. molde al mismo tiempo. De acuerdo con el número de capas diseñadas, la arena se mezcla de forma intermitente y las piezas de fibra de vidrio pura de 300 ~ 800 mm en ambos extremos de cada tubo de elevación se realizan mediante refuerzo local de tela de fibra de vidrio. Cada sección de la sala de elevación de tuberías se pule y corta con equipo especial, y se puede desmoldar cuando alcanza la forma y el tamaño especificados. La eficiencia de la producción puede cumplir plenamente con los requisitos del cronograma del proyecto especificado.
2. Equipo de producción
Utilizando los dos conjuntos de líneas de producción de control automático por microcomputadora recientemente adquiridos por nuestra empresa, que pueden producir gatos de tubería rellenos de arena FRP de DN3000 mm, de acuerdo con las características y requisitos específicos de Elevación de tuberías rellenas de arena de FRP De acuerdo con los requisitos, el equipo de bobinado debe modificarse ligeramente y se deben agregar los dispositivos de rectificado y recorte necesarios para producir tuberías de elevación rellenas de arena de FRP que cumplan con los requisitos especificados.
3. Proceso de producción
1) Determinar y aprobar el plan de diseño y producción
2) Realizar el revestimiento
3. ) La fibra de vidrio está enrollada y cruzada en la capa estructural interna.
4) Utilice una tela intermedia especial para la capa intermedia intermitente (la tela intermedia es continua en FRP puro, pero la capa intermedia se detiene);
5) Después de mezclar cada capa de arena, se fabrican piezas de fibra de vidrio pura a tiempo;
6) Las fibras de vidrio se enrollan y se enrollan transversalmente alrededor de la capa estructural exterior;
7) Recortado y cortado para lograr forma uniforme y tamaño especificado;
8) Desmoldado, y luego de pasar la inspección, el dedal de acero sale de fábrica.
Gestión de calidad del verbo (abreviatura de verbo)
1. Estándar empresarial para el levantamiento de tuberías rellenas de arena de FRP.
En la actualidad, no existe una variedad de "hincado de tuberías" en los estándares de la industria para tuberías rellenas de arena de FRP. En los datos de "tasa de deformación radial de cumplimiento inicial", solo se consideran niveles de rigidez de tubería inferiores a 10.000 N/m2. especificado. Para satisfacer las necesidades del mercado y de los usuarios, los estándares empresariales para productos de elevación de tuberías se formulan con referencia a los estándares de la industria y las características del producto, como base para organizar la producción y la inspección de calidad. Se adjunta el estándar empresarial para el levantamiento de tuberías rellenas de arena de fibra de vidrio.
2. Puntos de control de calidad
2.1, materias primas
Seleccionar materias primas de alta calidad de acuerdo con los requisitos especificados, especialmente la artesanía de las materias primas. es muy importante.
2.2 Implementar estrictamente el proceso
Después de la inclusión intermitente de arena en cada capa, llene FRP puro con tela de fibra de vidrio a tiempo para formar una buena conexión con la capa de arena para garantizar que el eje la presión está en la transmisión y extensión de la cara final, para que toda la tubería no se dañe tanto como sea posible, de lo contrario, si se agrega FRP puro después de repetidas inclusiones de arena, inevitablemente aparecerá la interfaz entre el FRP puro y la capa de arena, lo que provocará la extrusión; y corte, lo que resulta en FRP puro y la capa de arena Daños en la tubería en la unión.
2.3. Lisura de la superficie exterior
Debemos dar mucha importancia y asegurar la lisura de la superficie exterior del tubo de elevación. Sólo cuando la superficie exterior alcanza un cierto nivel de suavidad se puede reducir la resistencia a la fricción y la fuerza de empuje, lo que permite que la tubería se introduzca suavemente sin dañarla.
2.4. Verticalidad de la cara del extremo
Es necesario no sólo cumplir con los requisitos de verticalidad de la cara del extremo de la tubería, sino también hacer que el error sea lo más pequeño posible. Sólo de esta manera se puede garantizar la dirección de elevación y la fuerza de elevación no aumentará demasiado rápido.
2.5 La longitud de la pieza pura de FRP debe garantizarse o aumentarse ligeramente, y su grado de solidificación debe cumplir con los requisitos especificados (el grado de solidificación también es importante para la sección con arena incorporada) para cumplir con los requisitos. requisitos para la fuerza de empuje de construcción real.
2.6 Para el proyecto de elevación de tuberías de FRP rellenas de arena en Chongshan Road, compilamos la "Tabla de dimensiones de juntas de elevación de tuberías", los "Estándares de aceptación e inspección de calidad de dimensiones de apariencia del producto de elevación de tuberías" y las "Juntas de elevación de tuberías". Operación de sellado y pegado de paredes interiores" y Reglas de aceptación", "Libro de diseño técnico de elevación de tuberías" y otros documentos de planificación de calidad para guiar la producción y la construcción y garantizar aún más la calidad del producto y la calidad de la construcción.
3. Modo de conexión
Se utilizan anillos de acero integrados para conectar y posicionar las secciones de tubería, y los puertos de plástico reforzado con fibra de vidrio (FRP) se sellan después de colocar el gato de tubería. Ambos extremos del tubo de elevación se sacan de la plataforma, de modo que después de colocar el anillo de acero en el extremo del tubo, el diámetro exterior del anillo de acero sea consistente con el diámetro exterior del propio tubo de elevación. El anillo exterior de acero es un anillo de goma muy elástico del mismo grosor que el tapón interior. Una vez acopladas las dos tuberías, se puede detener el agua y el anillo de acero desempeña un papel de posicionamiento, lo que aumenta la capacidad de resistir el asentamiento desigual.
Conclusión
Con el fuerte apoyo de todas las partes, la empresa completó con éxito el proyecto de suministro de elevación de tuberías rellenas de arena FRP para el proyecto de reconstrucción de la carretera Chongshan Road en la ciudad de Shenyang. A través de la implementación de este proyecto, la empresa ha acumulado una valiosa experiencia en la producción de gatos de tuberías rellenos de arena de FRP: cuando se produzcan tareas similares de gatos de tuberías en el futuro, se debe preparar lo antes posible una tela de fibra de vidrio reforzada con apresto y sin álcalis. reparar las piezas puras de FRP en ambos extremos de la tubería fortalecer aún más la fuerza de elevación axial que el extremo de la tubería puede soportar mediante la transformación técnica del equipo, mejorar aún más el grado de automatización de la producción y garantizar un diámetro exterior constante de la tubería de elevación; y reduzca la fuerza de elevación. Tenemos razones para creer que a través de nuestros esfuerzos continuos, Liaoning Water FRP Pipe Co., Ltd. obtendrá mejores resultados en proyectos similares en el futuro.
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