层状地基中海洋大直径管桩水平动力响应分析

考虑桩−海水−层状土相互作用,研究了水平动荷载作用下层状地基中海洋大直径管桩的动力响应特性。将海水视为无黏性可压缩流体介质建立桩周、桩芯海水的运动方程,通过分离变量法并结合海水的边界条件求得桩周、桩芯海水作用在管桩上的动水压力。将海床土体视为黏弹性介质并考虑其成层非均质性,利用微分变化并结合土体振动边界条件解得桩周、桩芯土体作用在管桩上的水平抗力。进而根据各桩段上水平力的平衡建立管桩控制方程,利用传递矩阵法并结合桩身的连续条件以及桩顶、桩底的边界条件,得到层状海床土中海洋大直径管桩的水平动力响应解析解,给出了桩顶位移解析表达式。将所得解与有限元模拟结果以及退化解与已有文献解进行对比,验证了本研究计算方法的合理性。并基于所得解分析了管桩−海水−层状土系统水平动力响应对动水压力、水深、土体模量、土层厚度等关键参数的敏感性。

深埋大直径管线原位保护工况下地下连续墙施工技术

针对城市核心区域地下工程施工过程中管线迁改制约施工难题,创新出一种深埋大直径管线原位保护工况下地下连续墙施工技术,并在南京惠民大道综合改造工程中成功应用。文章以应用案例为依托,重点对导墙工艺改进、成槽机改造、成槽工艺创新及钢筋笼吊装措施进行介绍,为类似工程提供参考。

非标大直径管道现场焊接施工

介绍了某项目非标大直径管道现场焊接施工面临的难点和问题,从施工准备、工艺流程、焊接工艺及质量控制重点等方面进行深入剖析,总结出非标大直径管道现场焊接的成套施工技术,并应用于工程实践,有效地保证了工程的质量及进度,对类似工程的施工具有一定的参考意义。

地下狭窄空间大直径管道工装的技术应用

本文结合全埋式净水厂工艺管道的特点,利用工装在地下狭窄空间内对管道进行搬运和拖运,快速、高效、安全地将大直径管道安装到位,取得了良好的施工效果,可为类似工程提供参考借鉴。

铝合金变直径管材旋弯渐进成形规律有限元模拟研究

研究设计了一种用于旋弯渐进成形的双辊柔性弯曲模,其可对管材施加较强周向约束,且成形中可自适应转动。相比传统圆弧型单辊弯曲模,新型双辊柔性弯曲模能够有效降低旋弯渐进成形弯曲力,提高成形稳定性,并抑制管材截面畸变。在此基础上,建立了铝合金管材旋弯渐进成形-回弹全过程有限元模型,并通过与柔性弯曲成形对比,分析获得了旋弯变形耦合对成形结果的影响规律,发现在旋压基础上引入弯曲工步,会引起一定程度的截面变形和壁厚不均匀现象;在弯曲基础上引入旋压工步,会减小弯曲段截面变形量,增加内外脊线壁厚差异,加剧起皱风险,减小成形后的回弹变形。

小直径管幕工法横导洞施工现场试验及参数优化

对沈阳地铁市府大路站采用的小直径管幕工法进行研究,首先通过现场监测分析了车站横导洞施工对地表沉降和拱顶变形的影响,然后利用Midas GTS NX数值软件建立车站三维模型,并与监测数据对比验证了模型的准确性,最后分析了横导洞数量及施工顺序对地表沉降的影响.研究结果表明:横导洞开挖施工引起的地层损失率为0.08%,管幕结构有效地抑制了地表沉降;相比于其他开挖方案,采用先边后中的开挖顺序可有效减少地表沉降24.7%;当横导洞开挖数量为5~7时,引起的地表沉降差较小仅为8%,采用4个横导洞和3个横导洞施工时,相比于7个横导洞施工方案可分别减少地表沉降18.0%和28.3%.

基于有效应力法的不排水条件下大直径管桩水平循环动力响应数值分析

基于有效应力原理和黏土边界面塑性本构模型,开发适用于ABAQUS/Explicit的VUMAT子程序。在此基础上,研究不同循环幅值与桩径对软黏土大直径单桩水平响应的影响。研究结果表明:本文所开发程序可有效模拟循环荷载下土体的孔压和位移累积特性与刚度退化行为;循环次数与桩泥线处的桩累积变形大致呈线性关系,受加载幅值比影响;卸载刚度退化与桩累积变形成幂函数关系,且桩径增加,退化趋于严重;对于大直径海洋单桩,桩底易出现超孔压累积,其累积量受循环幅值控制;桩径对超孔压累积量不敏感,但桩径增加后其影响区域显著增加。

面向快速扫查装置的小直径管道缺陷检测软件系统开发

小直径管道阵列结构焊接位置易产生泄漏缺陷,且管道阵列排布方式复杂。针对能够实现小直径管道阵列结构逐管快速扫查装置控制的自动化检测软件系统尚未开发,制约其缺陷检测精度这一问题,设计了一种非接触式快速扫查检测软件系统。该软件系统整合了小直径管道检测过程中的能量激励模块、信号接收模块、数据存储模块以及数据处理模块。软件人机交互UI界面中具有串口通信、硬件控制和结果展示等单元,操作者只需进行简单的按键操作即可实现密集小直径弯管阵列快速检测,并实时显示管道的检测时域信号与各管道健康状态。软件系统验证实验结果表明,该系统对各弯管检测准确率可达87.0%,所设计软件系统能够推动检测自动化的发展,并对激光超声导波技术及深度学习技术的工业化应用起到促进作用。

富水卵石地层中机顶大直径管道施工分析研究

北京市南水北调配套工程大兴支线工程在穿越重要道路段采用顶管施工,其中一段顶进1根DN 3200钢筋混凝土管,穿越富水卵石地层,采用携带破碎功能的顶管机头(泥水平衡方式)顶进,施工过程中通过结合现场施工数据和地层特点分析原因,有针对性地采取解决措施,最终顺利完成顶进施工。

浅谈大直径管道支架的选型核算

以泸州大龙花园停车场项目为实例,简述了大型管道在施工中支架的选型以及核算,用实际计算数据进行了论证,并绘制了大型管道的支架示意图。

基于小直径管道焊口集中热处理的方法

石油化工装置中,一些金属管道焊口因材质本身的特性要求进行焊后热处理。其中小口径管道焊口占比大,若采用传统的管道焊口逐一热处理的方法,热处理温度的控制不稳定,效率低,不能满足施工要求。通过研发小型热处理箱,可以一次性完成多道小直径焊口热处理工作,实现预制管段焊口的集中热处理。同时炉温恒定,在保证热处理质量的同时大大提高了效率。热处理箱结构简单,易于拆卸组装,整体可复制、可推广使用。

库区格构式大直径管桩钻孔平台设计及施工关键技术

为探究大直径管桩钻孔平台的稳定性和受力性能,结合江口特大桥2#主墩工程概况,论述了大直径管桩钻孔平台的设计方案。采用MIDAS有限元分析法进行了计算分析,验算了钻孔平台的力学性能和稳定性能,并根据实际工程开展了库区格构式大直径管桩平台的施工技术研究。研究结果表明:大直径管桩的钻孔平台在4种工况下的强度、刚度及稳定性均满足要求;提出的钻孔平台施工技术能够保证2#主墩钻孔平台的安全搭设。

排水支管和小直径管道修复技术创新

在过去的20年里,横向修复已经发展起来,人们认识到横向修复是任何污水网络的重要组成部分,因此有助于下水道网络的渗透和结构完整性。从历史上看,横向修复是由较小的特许承包商网络进行的,使用聚酯树脂和基本的无纺布毡内衬系统,要么拖进,要么在后期翻转。随着横向修复项目的发展和市政所有权的增加,横向修复的合同规模也在增长,客户希望改善修复标准QA/QC,以符合主线管道修复。已经开发了一种紧凑的横向修复系统,允许承包商像以前一样浸渍衬管或购买预湿衬管。允许从DN50mm到300mm的管道紧密配合。采用UV-Hg/UV-Ga或UV-LED固化,闭路电视和软件监控固化过程,弯曲能力90°,完整的QA/QC修复文件。这将使当前系统的生产率至少提高一倍,并提供一致的结果。本文将讨论支管修复的发展、当前的创新以及相关标准和全面QA/QC要求。

封闭狭小空间大直径管道安装关键技术研究

为有效解决封闭狭小空间内管道安装的难题,本文以平潭地下综合管廊管道安装工程为依托,设计采用一种狭小空间内大直径管道安装结构装置,对狭窄空间内大直径管道运输、安装的施工工艺、技术原理及技术要点进行了研究分析。利用组合式起吊横移装置配合人工相结合的施工方法,提高了效率,缩短了工期,确保了安全与质量,节约了成本,可为类似工程提供参考和借鉴。

长距离大直径管状带式散货输送机设计

管状带式输送机的输送能力与管径直接相关,目前国内管状带式输送机的管径超过500 mm时,容易造成塌管,不能适应港口输送系统大能力、大流量的发展趋势。针对目前装卸工艺系统存在的问题进行优化设计,给出长距离、大管径、高带速、大运量的管带机关键技术,可解决大直径管带机长距离输送存在的主要问题。

小直径管无芯弯曲壁厚变形的试验研究

通过大量小直径管弯曲成形试验,分析了弯管壁厚方向的应变分布状态,指出管壁厚变形主要受材料力学性能和变形几何因素的影响,沿弯曲线呈非均匀分布,最大减薄和增厚量均产生在弯曲内角中部。推导出限制弯管壁厚变化量的许用最小弯曲半径公式,经试验验证具有一定的实用价值。

长庆气田小直径管排水采气工艺技术

介绍了小直径管注发泡剂排水采气工艺的原理及流程,筛选出了适合长庆靖边气田的发泡剂和消泡剂,优选出该气田小直径管排水采气的工艺参数。现场试验证明,该工艺技术能解决长庆靖边气田部分气井因产地层水影响气井稳产的问题。

弧形密排大直径管群顶管地表沉降分析

为研究管幕预筑法大直径管群顶管施工过程中的地表沉降特征和实现信息化施工,利用解析公式对国内首个采用管幕预筑法的弧形密排大直径管群顶管施工引起的地表沉降进行分析和监测,得出其地表沉降变化规律。研究结果表明:利用解析公式预测弧形密排大直径管群施工引起的地表沉降与实测值相差较小;在管群施工过程中,顶层管引起的地表沉降较小,从第2层顶管开始,随着管群埋深和跨度增大,顶管对地表沉降的影响先减大后减小,地表最大沉降量增幅逐渐减小;为确保地表沉降控制总目标,每层顶管结束和管群顶管结束均需采取有效的注浆措施控制地表沉降或抬升地表;大直径管群顶管施工引起的地表沉降易于控制,环境影响小,为PPM后续施工提供了保障。

饱和黏性土地基中现浇大直径管桩水平振动响应解析解

基于经典的平面应变假定,将土体假设为若干个相互独立的薄层,对饱和土地基中现浇大直径管桩水平振动频域特性进行了理论研究。首先通过引入势函数对土体动力固结方程解耦,采用Laplace变换和分离变量的方法求得了桩周土及桩芯土频域响应解析解,进而利用桩土完全耦合的条件得到桩振动响应解,给出了桩顶复阻抗解析表达式。将本文解完全退化到实心桩的解与已有理论解对比,验证了本文解的合理性并阐明两解的区别。通过参数分析,得到了桩长以及桩半径等参数对复阻抗特性影响的规律。

考虑土体三维波动效应的现浇大直径管桩纵向振动响应解析解

考虑土体三维波动效应和桩–土耦合振动,把桩看作一维杆,把土体看作三维轴对称黏弹性介质,对黏弹性地基中现浇大直径管桩纵向振动频域特性进行了理论研究。首先通过引入势函数对土体振动方程解耦,采用Laplace变换和分离变量的方法求得了桩周土及桩芯土频域响应解析解,进而利用桩土完全耦合的条件得到桩振动响应解。将所得解完全退化到实心桩的解,验证了解析解的合理性,并与未考虑三维效应的简化解对比。分析了桩底刚度系数、桩长以及桩径等对桩顶复阻抗的影响,得到了各参数对桩振动特性影响的规律。分析表明:桩底刚度系数增大,共振频率增大,且复阻抗的振荡幅值增大。无桩芯土时复阻抗的振荡幅值比桩周桩芯土都存在时大,无桩周土时复阻抗的振荡幅值比无桩芯土时大。桩长增大,桩顶复阻抗的振荡幅值和共振频率均显著减小,当桩长增大到一定长度的时候,增加桩长对桩顶复阻抗基本没有影响。外径增大或内径减小,桩顶复阻抗的振荡幅值增大。