【革新奖2016】二等奖:C型钢承口高精度预应力钢筒混凝土顶管

来源:CCPA[2018/03/22]

核心提示:2016年度“青龙管业杯”混凝土与水泥制品行业技术革新奖二等奖项目(技术开发类):C型钢承口高精度预应力钢筒混凝土顶管

  2016年度“青龙管业杯”混凝土与水泥制品行业技术革新奖工作于2016年4月启动,12月圆满完成。报名期间共收到有效申报项目39项,其中“技术改造类”8项、“技术开发类”25项、“技艺工法类”6项。经过专家评审委员会的初评及终评,共有26个项目获奖(一等奖空缺),其中技术开发类二等奖9项、三等奖7项;技术改造类三等奖4项;技艺工法类二等奖3项、三等奖3项。

  二等奖项目(技术开发类)

  C型钢承口高精度预应力钢筒混凝土顶管

  主要完成单位

  无锡华毅管道有限公司

  主要完成人

  吴悦人 张永鸿 陶哲峰 吴慧明 吴昊 龚斌

  该项目基于不同地质条件工程对钢筒混凝土顶管的顶进施工要求,针对工程中特别是曲线顶进过程中容易出现的砂土或泥浆进入管道顶进受力面的问题,结合顶进施工法用钢筋混凝土排水管的接口型式,研发了C型钢承口高精度预应力钢筒混凝土顶管,可作为大口径压力管材用于建设综合管廊、海绵城市体系中的污水压力管网、雨水集中收储管网等埋设深、零渗透要求的工程。项目已获国家发明专利授权2项。

  近年来,顶进施工法用钢筒混凝土顶管(JCCP)和预应力钢筒混凝土顶管(JPCCP)在给水工程中逐渐开始应用,可替代钢筋混凝土套管和钢管相结合的方式,且更适用于曲线顶管工程。但由于存在土壤及地质情况差异性,以及地基土各层间的强度、压缩变形的差异性,在某些工程中,特别是曲线顶进过程中,当管道外壁一侧接口张开时会有一定量的砂土或泥浆进入管道顶进受力面,若张开处要闭合时未将砂土或泥浆挤出顶进受力面,经过反复偏转,会使管节合缝逐步增大。当合缝增大至一定范围,会导致“O”形胶圈脱离承口工作面,使胶圈密封失效,产生严重的质量事故。为了防止此类情况发生,项目单位结合顶进施工法用钢筋混凝土排水管(DRCP)的接口型式,在JPCCP外壁两端增加了类似于DRCP中柔性接头C型钢承口的结构,使管道有内外两套承插口结构,其技术思路有较大创新,产品的生产技术难度较大。

  项目的主要技术创新点包括:

  (1)接口及密封型式。内侧带钢筒的承插口采用双“O”形胶圈,确保管体及接口密封性;外侧采用钢制承口及单楔形胶圈,防止泥砂进入接口处。

  (2)高精度外模。为了使内外承插口在顶进对接时达到自动对中、快速拼装的目的,提高了管道外形尺寸的精度要求,并增加了内接口及外壁承插口局部圆度等指标,为此设计了新型的外模,提高管外壁平整度和圆度。

  (3)工艺控制方法。在生产过程中控制内、外两套承插口的同心度以及管道外表面的圆度和平整度,内侧承插口在加工时,其平均直径偏差为0.4mm~2.0mm,外侧承插口平均直径偏差为6mm~8mm,内接口局部圆度±2.5mm,外壁局部圆度±3.0mm,确保管道落在顶进轨道上时能与前管处于同一轴线上,方便接口对接,更好地满足顶进施工的要求。

  该技术成果已应用于上海市黄浦江上游某大型原水管线工程。管道工作压力0.6MPa、试验压力0.9MPa、管道埋深10m,单次最长顶进距离832m,接口二次水压检验(检验压力1.2MPa)全部合格,并于2016年年初完成管线整体水压。

  项目成果C型钢承口高精度预应力钢筒混凝土顶管是一种应用前景广阔的实用新型管材,对提高产品技术性能、改善施工环境、降低成本有直接的促进作用,通过工程应用,取得了较好的经济效益。该项目成果总体技术水平达到国内先进,且有利于丰富JPCCP、JCCP产品系列,使制造企业或设计单位可根据施工设计要求及地质环境要求有更多的产品选择,从而拓展预应力钢筒混凝土管(PCCP)市场应用,值得在行业内推广。

项目成果承插口接口图

项目成果顶进施工现场图

(责任编辑:徐洁)

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