鋼管頂管中繼間閉合方式探討

彭夏軍

(上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司 200092)

引言

長距離鋼管頂管工程,采用設(shè)置中繼間保證頂管頂力是目前主要的施工方式,待施工完成后,中繼間再按要求進(jìn)行封閉。收集近年來的工程案例,在管道運(yùn)行期間,鋼管頂管工程發(fā)生漏水的現(xiàn)象很普遍,主要發(fā)生部位都集中在管道中繼間處,探討中繼間的受力情況及閉合方式很有必要。

1 常用中繼間結(jié)構(gòu)型式和閉合存在的問題

目前,通用的中繼間結(jié)構(gòu)型式如圖1 所示。一般由中繼間的內(nèi)套、外套承插連接,并設(shè)置不少于二道的密封膠圈,類似于鋼筋混凝土管的F 型承插口,管道內(nèi)側(cè)設(shè)置加勁板,加勁板之間設(shè)置油缸,中繼間不啟用時(shí),采用螺栓緊固。

待施工完成后,拆除管內(nèi)油缸、加勁肋板后,進(jìn)行中繼間閉合,如圖2 所示,其中內(nèi)套的焊縫1、2 為工廠焊縫,焊縫3 為現(xiàn)場焊縫。

圖1 中繼間總成縱剖面示意Fig.1 Longitudinal profile of intermediate pipe-jacking station’s assembly

圖2 中繼間閉合縱剖面示意Fig.2 Longitudinal profile of intermediate pipe-jacking station at the closed stage

由于中繼間在工廠內(nèi)制作,可以隨便轉(zhuǎn)動方向,因此焊縫1、2 可以確保最佳的焊接方式,焊接條件也較好,施工質(zhì)量可以得到保證。而焊縫3 在管內(nèi)施焊,施工條件很差,而且存在仰焊的工作,在管道上半圓的10 點(diǎn)至2 點(diǎn)范圍內(nèi),往往焊接質(zhì)量不能保證。目前設(shè)計(jì)要求是45°的飽滿角焊縫,但現(xiàn)場經(jīng)常做成內(nèi)凹弧形焊縫或者30°以下的角焊縫,如圖3 所示。

圖3 中繼間角焊縫Fig.3 Fillet weld of the intermediate pipe-jacking station

2 管道縱向應(yīng)力分析

查《給水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程》(CECS 246:2008)8.2.3 條,鋼管管壁的縱向應(yīng)力計(jì)算按:

式中:σx為鋼管管壁縱向……