埋地GRP / FRP管道铺设和安装程序

这种写作/文章指南适当地安装掩埋玻璃纤维管道系统。将管道系统设计为最新的工程标准和技术占工作的一半。其他一半包括安装和实施设计规范。安装掩埋玻璃纤维管道系统的要求显着地与其他常规材料的要求显着不同,例如钢管管道要求。

GRP(玻璃增强塑料)管道,可能用砂浆硅质聚集体构建,被归类为“柔性”管道,因为它们可以在偏转的状态下工作,最高可达直径(长期)的5%,完全符合安全要求。

土管系统

GRP掩埋管上方的外部载荷(土壤和流量)导致垂直直径的减小和随后的水平直径增加(偏转)。

这种水平运动通过对比偏转并增加其升力来发展通过对比管的支持,并增加其升力(图1)。请看下一张照片。

土管互动
图1:显示土管相互作用的图

由于管道的灵活性,所有的外部载荷,例如装载在管道上的土壤和交通,通过管道的刚度和管道周围的土壤的刚度的组合来维持。

偏转

偏转量取决于土着载荷,在沟渠宽度的管道回填材料上的固定载荷上的土壤负荷在灌装和管道刚度上。

掩埋的玻璃纤维管通常容纳4-5%的长期变形而没有结构损伤。管的刚度类的适当选择和其相应的安装方法,能够维持可接受的值的范围内的管的偏转。

术语

下图(图2)显示了本文中使用的含义和位置,例如基础,床,主回填,二次回填等。

图示了物品用于术语的图
图。图2:图示了物品用于术语的图

以下列出了一些用于土壤描述的条款和概念:

  • 罚款=通过ASTM No.200筛的颗粒(开口为0.075毫米),由淤泥和粘土制成
  • 细粒土=细粒颗粒的土壤>50%
  • 粗粒土壤=细粒粒子的土壤<50%;由沙子和砾石制成
  • 砂=由ASTM No.200筛保留的土壤,但通过ASTM No. 4筛(开口4.5mm)

GRP管道安装的一般建议

  • 在安装之前,应确定由管道交叉的不同土壤的条件。
  • 如果缺少此信息,或者不可用或不完整,则必须进行对这些土壤的调查。
  • 该调查的结果不仅将提供定义合适的回填和压实程序所需的信息,但也将定义不适合材料的可能区域,以便最小化所选材料的使用
  • 具有中/高可塑性的细粒土壤,作为高度塑料的粘土和淤泥,或有机土壤通常不适合回填区域。
  • 定义土壤行为的参数具有对尺寸公式的决定因子以及埋藏PRFV管道所需的所有验证。

原位土壤

重要的是在安装之前甚至在管道设计之前确定原位土壤条件。

要收集的数据是:

  • 土壤成分:粗粒颗粒和细粒颗粒之间的比例
  • 压实程度(对于粗粒颗粒的主要颗粒的土壤)或内聚强度(用于细粒土),可以通过穿透和剪切试验来确定
  • 地下水条件调查得到解决,以评估管道升高的土壤反应(E'n)的模量,以及如何影响嵌入的全局反应。

具有非常低的特性的本地土可以显着降低嵌入的刚度。

由于在大多数项目中,嵌入材料和压实速率需要在7-14MPa,任何通常固结和未受干扰的天然土壤中形成土壤反应的模量,能够产生相同的土壤反应模量幅度或更高。

嵌入材料

用于床上用品的材料和用于管道的回填根据其组成和其压实程度来分类

土壤僵硬类别

下表总结了土壤分类和土壤僵硬类别(图3)

表显示土壤僵硬类别
图3:表显示土壤僵硬类别

有关土壤分类的进一步详情,请参阅ASTM-D2487。

  • 大多数粗粒土壤(SC1,SC2和SC3)制造可接受的床头和管区回填材料。
  • 含有介质至高塑性的细粒土壤,如CH和MH,以及诸如OL,OH和PT的有机土壤通常被证明是不适合管区回填材料的。高可塑性和有机土壤要求特殊的设计考虑因素。
  • 回填材料的最大粒度为18毫米。
  • 管区回填材料必须与本机沟槽兼容,因此它不会冲走,也不会迁移到原生土壤中。同样,必须防止本地土地迁移到管区回填区域。这些事件中的任何一个都会导致管道的侧面支撑损失,从而导致过度偏转。
  • 只有在管区内有水的运动,才能发生迁移。使用不相容的材料时,它们必须用滤布分开。              

FRP管道埋葬

存储和处理

在将玻璃纤维管存储在组装和埋地之前,使用至少三个支撑(木梁)。将每行管道与支持分开。当管道直接存储在地面上时,请确保表面光滑,无岩石。请勿在地面上滚动管道。

  • 在安装之前,请在内部和外表面检查管道上的每个部分,以定位可能的损坏。检查所有关节,表面和边缘。不要使用损坏的管道,而不首先咨询我们的网站主管。
  • 只有带有织物带的管子部分。

挖掘沟槽

  • 在大多数建筑工地上,最好连续地执行沟槽挖掘,管道安装和回填,以最大限度地减少逻辑问题并降低监督成本。
  • 沟槽的底部必须是平坦的,连续的,光滑的,没有大岩石。沟槽底部的挖掘必须深度足以在管道下提供至少150毫米的床上用品。
  • 沟槽结构将根据遇到的不同类型的土壤(稳定或不稳定,颗粒或软)而有所不同。在任何情况下,沟槽的底部必须是平坦的和连续的。

稳定的沟槽墙壁或岩石沟

  • 仅当有可能垂直挖掘整个沟槽墙时,土壤仅被认为是稳定的,而无需任何支撑或岸。

不稳定的沟槽墙壁& Bottom

  • 通过不稳定的土壤,沟槽壁可以随着片材桩,舱壁或海岸(安装方法1)垂直挖出。

在不稳定的土壤中安装应优选地使用小厚度进行,并且必须与回填伴随地携带。应放置并将每个回填层放置并压实,因为片材被拉出等同的高度,以避免片材下方的空隙的发生并保持所请求的压实。参考图4

在不稳定的土壤中安装
图4:在不稳定的土壤中安装
  • 第二种安装方法采用土壤自然坡度的沟槽壁角完成。

颗粒状沟槽

在这种情况下,沟槽壁将处于天然颗粒材料的自然斜率(图4)。

软土沟

当本土土壤由具有高可塑性的土壤组成时,非常可压缩,含水量百分比对干燥的土壤重量超过50%,如软粘土,非常熔化的泥浆等,用于铺设床的粒状土壤和对于回填可以由天然土壤吸收。在这种情况下,它适合于用土工织物过滤器织物覆盖沟槽的底部和壁,其具有分离层的功能,以防止构成床的颗粒材料以及从混合或掩埋的回填。

沟槽宽度

沟槽宽度必须足够宽,以确保管道和沟槽壁之间的最小距离,其根据所使用的材料类型和压实方法可以允许回填压实。

此外,在无法保证项目所要求的侧面支持的土壤中的挖掘的情况下,根据设计者的处方,沟槽必须加宽,以便稳定沟槽墙壁。

沟槽宽度(L)的建议值如下:

  • dn≤400mm l = dn + 400 mm
  • 400.<dn≤1000mml = dn + 600 mm
  • DN >1000 mm l = dn + 800 mm

沟槽的深度必须以这样的方式执行,以保证根据以下段落的处方的床上用品的尺寸。如果该项目所要求的土壤不能给出垂直支撑,则根据设计者给出的处方,沟槽将深化20cm或更长时间,以获得土壤的稳定性。

此外,应该直接在沟槽内部执行,这必须加宽,并且必须充分降低沟槽底部,允许层压操作实用。然后将在沟槽填充期间填充这些空间。

多个管道

如果在同一沟槽中铺设了几个平行管道,则所有管道应具有相同的底部水平。相邻管道之间的透明间隔必须至少为0.2μm,在任何不小于较小管道的直径的情况下,并且可以限制为1μm。

相同的间隔将用于不同高度的交叉管。

在水桌下的沟槽挖掘

当遇到不稳定的土壤条件是由水位造成的,必须在铺设管道之前排出沟槽的底部。这通常可以通过将水位降低到约。如前所述,通过泵浦和稳定底部30厘米。

为了使土壤脱水最小化,应仅打开一段沟槽,然后应打开一个或两个部分管,然后进行回填。

基础

当沟槽底部不稳定时,需要上述图中所示的基础,即由污染的土壤制成,由于压力或水分含量的变化,非常高。

根据沟槽底部的不稳定性的不同条件,安装承包商可能需要不同类型的基础,例如:

  1. 通过除去至少200毫米深度的尺子层并用稳定的砾石或砂替换,不稳定的土壤不会渗透(接地容量为0.7至0.9kg / cm 2),通过稳定和填充能够更定期地重新分配垂直压力。
  2. 最小深度为150 mm的倾倒稀合金(接地容量为0.5至0.7 kg / cm2);
  3. 采用混凝土封盖的桩(接地容量低于0.5kg / cm2)的基础。

由于管道的直径更大,必须更紧密地遵循上述适应症。

寝具

  • 在沟槽的底部,将通过使用以下部分中描述的材料来铺设寝具。床上用品必须具有对应于管道直径的15%的厚度,并且在任何情况下最小厚度为150毫米,在其整个长度上提供均匀和连续支撑的管道。
  • 必须是均匀的床上表面,并且必须与每个管接头相对应地投射凹槽。这些凹槽必须在管道安装和加入后回填。
  • 建议使用豌豆砾石或碎石或砂作为垫料材料,具有不超过12%的细含量。罚款被认为是通过ASTM 200筛的材料。床材料直径的尺寸不应大于20mm。
  • 在管道安装之前,必须压实床,直到达到其最大密度的70%
  • 设计人员可以授权不同种类的材料和压实比。

回填

回填分为两个区域

  1. 主要回填, 从管道的涵洞垂直延伸到直径的70%;它应该优选地由用于床上用品(最大细粒含量12%和最大粒径20mm)的相同材料组成,通过20-25cm的交替层对称地铺设,一个接一个地压实,直到达到最大密度的70%特定材料(90%标准标准)。确保管道下的区域填充并以精确率压缩,以便在至少60%的弧上授予有效的支持。
  2. 二次回填, 在管道的倒置上方延伸到15厘米;它可以用挖掘所得到的材料制成,即使优选使用与床的相同材料和初级回填,对称地铺设在一个接一个地压实30-40cm的交替层。
  3. 必须使用本地材料完成后达地面。
  4. 在回填期间,必须避免任何可能由石头或可能损坏它的材料引起的管道冲击。如果回填以非对称的方式或非均匀压实地设置,则管道的对准可以以这样的方式改变,使得它可以影响管道的密封。

使用不同的材料

与上述所描述的材料不同,但是由设计者批准,可用于铺设床和回填的组成,只要粒状材料的含量(由ASTM 200筛网保留)大于30%,液体限制低于50%。

请注意,通过增加材料的罚款含量,材料本身的夯实所需的能量将增加。此外,加强质量控制并检查回填的正确铺设是有用的。

FRP管道安装

要安装管道,可以使用以下步骤,作为关节类型和管道直径的函数:

a)对于任何类型的关节和直径:铺设并对准先前制备的床上的管杆,并在沟槽内执行连接点。

b)对于带有关节的管道,保证轴向连续性:

  • 躺在床上两三个条,以前加入沟槽外部,以减少在沟槽内部进行的连接数。
  • 通过使用关系将管杆与沟槽或其上方的管杆连接起来;通过使用几种提升设备将连接管道降低到沟槽中,小心不要引起过度变形;该方法仅可用于小直径。

在带O形圈的钟/套管或插座关节的情况下,请确认所提供的角度不超过允许的角度。参考图5

偏差角度相对于直径
图5:直径的偏差角

典型的压实方法

可以使用脉冲压缩器或其他合适的系统进行压实。如果回填由砂组成,则可以通过饱和来获得压实。如果使用该方法,则必须验证沟槽床和本地土壤的排水能力;如有必要,提供合适的排水系统并使用足量的水,以防止管道浮动。

铺设沟槽应尽快填充,即地面或高度为1.3直径,以防止管道漂浮,以防铺设在水表中或在几乎排水的土壤中铺设。

土壤反应模量

通常在实际工作条件下检查管道,通过使用一定的土壤反应模量,成为设计的强制处方之一,以及:

  • 用于嵌入的材料
  • 压实程度(土壤密度)和
  • 沟槽宽度。

如果安装程序有可能改变上述参数之一的可能性,则在下表中示出了通过不同材料和土壤密度实现的土壤反应模量。

安装控制

必须在已回填第一个安装的管道时执行偏转检查。必须在整个项目中进行进一步的定期检查。

在实用的情况下,必须测量主要压实的管区材料的密度,以确保符合设计假设。

混凝土块连接

与混凝土块和墙壁连接时,有必要遵循一些处方,以避免由于这两个现象而损坏管道;

  1. 由制造产品和管道之间的高差动沉降,由于混凝土的重量相当重量,与相对轻的PRFV管道相比;如果在已经铺设并埋入管道后,这种现象是特别清楚的,如果在已经铺设并埋入管道之后,它会导致管道高纵向剪切和弯曲应力;
  2. 由于正常的偏转,管道的横向部分非常突然通过变形的配置,到该区域的不变形圆形配置,填充混凝土;由于复合应力条件,该现象仅发生在混凝土块的末端的短部分。

在这两种情况下,管道直径越大,现象越明显,越明显,有必要注意偏转在制造产品附近最小。

根据实际工作条件,建议采取以下预防措施

  • 在与混凝土的连接相对应的情况下,总是用橡胶板包装管道,(图6)100/200 mm大,10/30 mm厚,以降低应变浓度:
  • 用精度设计和验证混凝土工作和推力块,特别注意结算检查
  • 通过加宽和加深沟槽(图6),改善制造产品附近的回填的刚度,并用良好的压实粒状材料填充;沟槽部分的变化应该逐渐发生,长度约为两直径。

作为替代方案,将管道用贫混凝土(70kg / mc)回填,长度约为一个直径(图6),靠近连接而不使用形状作用,这允许倾斜混凝土流动,按照自然角度流动摩擦

混凝土块连接期间的一些预防措施
图6:在混凝土块连接期间遵循的一些预防措施
  • 在管道上创建一个强大的PRFV罗纹,接近与混凝土制造产品的连接;
  • 如果您无法在可接受的限制内保持差动结算,则应使用柔性接头(钟/套管或插座接头),这允许在混凝土制造中旋转1-2°(一般是没有必要的直径高达300毫米)。
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Anup Kumar Dey

我是一名机械工程师转向管道工程师。目前,我在一名高级管道压力工程师中工作。我对博客非常激烈,总是试图做独特的事情。本网站是我对博客世界的第一个冒险,目的是与世界各地的其他管道工程联系起来。

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