PCCP断丝破坏规律Ⅱ:数值模拟研究

目前预应力钢筒混凝土管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe,PCCP)断丝的数值模拟要么整圈删除断丝,要么将断丝的预应力损失范围假设为固定值,无法依据砂浆损伤程度来判断断丝预应力损失范围是否扩展。本文通过抽象分析砂浆、预应力钢丝和管芯混凝土之间的两两相互作用机制,引入弹簧单元、内聚力模型和塑性损伤模型,提出了管芯混凝土预压应力施加、任意位置钢丝割断和断丝预应力损失范围扩展的全过程模拟方法,明确了调控断丝预应力损失范围的初始大小、扩展时机和扩展幅度的关键参数。基于原型试验建立了恒定内压下集中和离散断丝的数值模型,从内压加载到断丝破坏的全过程角度验证了新模拟方法的合理性,揭示了管芯的预应力损失和破坏规律,使实际工程中各种三维断点分布的模拟成为可能,可为更精准地预测和评估断丝PCCP结构性能提供新手段。

基于组合赋权PCCP输水管道腐蚀风险评价研究

为了评估PCCP输水管道腐蚀风险,精准防范管道事故风险,提出了基于G1法、COWA算子组合赋权的模糊综合评价腐蚀风险评价模型。首先,运用文献分析对影响PCCP输水管道腐蚀因素进行分析,构建PCCP输水管道腐蚀风险指标体系;其次,为降低传统赋权方法的主观性,通过COWA算子和G1法两者相结合确定指标权重;然后,引入模糊综合评价进行腐蚀风险评价,从项目数据角度科学判断PCCP输水管道腐蚀风险评价等级;最后以某引调水工程中PCCP输水管线为例,验证了该方法的可靠性和有效性。研究结果表明:该项目PCCP输水管道腐蚀风险等级为低风险水平,说明管道腐蚀风险低。该评价模型简单实用,可以作为管道腐蚀风险评价的方法,提高综合评价的效率和可操作性。

基于力学仿真分析的PCCP断丝预警及报警阈值评估方法

分析了钢丝的预应力作用机理和管道的破坏过程,提出了一种基于力学仿真分析的PCCP断丝预警与报警阈值评估方法。通过ABAQUS程序建立了PCCP有限元模型,模拟了包括铺设垫层、安装管道、分步回填在内的完整施工过程,计算了不同埋深、不同设计工作压力近百种工况下管道预应力钢丝、钢筒和管芯混凝土的应力状态,提出将管芯混凝土在水锤作用下起裂的最大允许断丝数作为爆管预警阈值,将管道埋地承载力极限状态的最大允许断丝数作为爆管报警阈值,并分析了不同工作内压和埋深条件下PCCP断丝预警与报警阈值之间的关系。

PCCP管芯混凝土防裂控裂技术研究进展

预应力钢筒混凝土管(PCCP)在我国引调水工程中发挥着重要作用,PCCP运行的安全性对水资源的配置至关重要,关系国计民生。当管芯混凝土内表面产生有害裂缝后,在水压力的作用下会引起内管芯混凝土破坏,导致钢筒被锈蚀,形成安全隐患,因此,针对管芯内壁混凝土裂缝预防和控制的研究对水资源的合理利用具有重大意义。为了预防和减少PCCP内壁出现有害裂缝,根据国内外学者的研究成果,概述了PCCP管芯内壁混凝土裂缝的种类和形式,即纵向裂缝、螺旋裂缝和插口端裂缝;总结了干燥收缩、沉降收缩、温度收缩、焊缝、缠丝应力、吊装运输等因素与PCCP内壁混凝土裂缝的关系;分别从PCCP设计、原材料、配合比、养护制度、焊缝、钢筒、插口和裂缝自愈合、纤维增强材料等方面总结了PCCP管芯内壁裂缝的预防和控制方法。最后,对PCCP管芯混凝土内壁裂缝的控制和预防进行了展望,为继续研究提供思路。

基于YOLOX的分布式PCCP断丝自动监测方法研究

为了研究一种针对预应力钢筒混凝土管(PCCP)断丝信号的识别技术,设计了使用DN4000mm的PCCP建成模拟测试环境,在非常接近实际工况的情况下进行了1∶1原型断丝监测试验。试验将采集到的断丝信号与之前采集到的运行管道内的噪声信号相互组合,分别通过连续小波变换(CWT)和同步挤压小波变换(SWT)两种方式转化的时频谱图作为断丝信号数据集,采用基于YOLOX的目标检测算法通过提取数据集中断丝信号时频谱图图像特征来判断断丝事件的发生。两组数据集训练出模型的准确率、召回率、F1分数,误检率均达到100%、100%、1和0%。随后的剪枝计算阶段,在保证检测精度不变的前提下,SWT组的剪枝率高于CWT组,最终模型大小仅为1.36 MByte。可见,通过SWT变换得到的时频谱图可以在不损失精度的前提下更大的简化YOLOX模型,为开发PCCP断丝监测系统的嵌入式部署提供了参考。

输水工程大直径PCCP管道安装技术研究

本文针对输水工程中大直径预应力混凝土压力管(PCCP)的安装技术进行了深入研究。通过详细介绍从施工准备到管道安装、密封、试压、冲洗等关键步骤的施工工艺,提出了一套完整的大直径PCCP管道安装方法。研究成果已在原水管道工程中得到成功应用,为类似大直径PCCP管道应用提供了实践经验和技术参考。

中国PCCP开拓者的奋斗长歌——中国电建集团山东电力管道工程有限公司高质量发展纪实

这是一家有着65年历史,至今依然生机焕发的老牌国有企业;这也是35年前首家从美国引进预应力钢筒混凝土管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe,PCCP)并持续推动该产业在中国落地生根、开花结果、从无到有、从追赶到引领的中国企业。如今,她的产品涵盖了从东到西、从南到北几乎所有的重点输引水工程。她就是中国电建集团山东电力管道工程有限公司(以下简称“山东电力管道”)。

软土地基大口径PCCP管设计及修复

文章以宁波市周公宅、皎口水库引水及城市供水环网工程为例,介绍了在软土地基中铺设DN2600大口径PCCP管设计中的重点和难点,特别针对某些突发情况导致PCCP管接口松脱漏水情况,采用内衬钢管内部修复,能够满足密封防水的要求,同时可以避免开挖影响周边环境,施工方便,是可行的PCCP管道接口漏水的修复补漏方法,能够对类似工程提供借鉴。

Case Study on Synchronous Construction Technology for Secondary Lining of Large-diameter Single track Shiel Shield-bored ored Tunnel

The synchronous construction of the secondary lining during the boring of large-diameter shield faces challenges such as the design of the lining jumbo,the high requirements on the performance for the lining jumbo,the organization of the construction activities in the small and confined area,the horizontal transportation for shield boring and high safety management requirements.A super-long invert lining construction jumbo,as well as the matching California switch,is developed,which provides solution for the confliction between the invert lining construction and the horizontal transportation.The procedure and method for the synchronous operation of the shield boring and the secondary lining are developed by referring to the synchronous construction of the secondary lining during the boring of the TBMs in hard rocks.Due to the adoption of the synchronous operation of the shield boring and the secondary lining,the construction period is shortened and the construction cost is reduced.The paper can provide reference for the synchronous construction of the secondary lining in similar projects in the future.

大口径PCCP管道损坏成因分析

南水北调中线干线工程(北京段)在城市民生、经济、环境、生态方面发挥了巨大的作用。该段建筑结构大多采用大口径PCCP管道。确保PCCP管道长久运行安全,避免受到各种因素而损坏,至关重要。文章通过管道断丝实时监测SoundPrintAFO系统及电磁法探测,结合开挖揭露、物探成果、地质水文、试验检测等方面对大口径PCCP管道损坏形式和成因进行分析。有助于延长PCCP管道安全运行期限,也可为今后的管道设计、施工、运行维护提供参考依据。

云南省某引水工程PCCP管道失压情况调查及对策研究

通过对云南省某引水工程PCCP管道失压情况进行了调查及对策研究发现,PCCP管道失压率的主要原因包括管道偏移、承插口间隙偏大、胶条安装不规范和胶条损坏等。其中,不均匀沉降引起的管道偏移为管道失压的施工主要控制因素。通过对引起不均匀沉降的8个末端因素逐一分析,最终确定管道偏移的要因并提出针对性处理方案后有效地减少了管道失压情况的发生。实施效果显示,方案实施后失压率降至0.5%,取得了良好的施工效果。

PCCP管快速安装施工关键技术

进入21世纪以来,经国家推广与市场需求的正向反馈,PCCP管凭借其优良的抗压、抗渗、耐久等特点,在水利建设领域的应用不断增加,但在有限场地、不良地质、恶劣气候等多方面影响下,管道施工效率及安装质量受限。结合韩江榕江练江水系连通后续优化工程施工5标基本农田区PCCP管道施工,通过优化施工组织、变更支撑形式、改良安装工艺等方式,提高基本农田区PCCP管道安装效率及质量,总结相应施工技术。

新时代长距离输水大管径PCCP管道安装施工质量控制

本研究结合工程概况,对PCCP管进行简单介绍,深入分析PCCP管道的安装工艺、接口打压控制以及沟槽回填质量控制等关键技术环节,提出质量控制措施,确保管道系统的安全可靠,满足长距离输水的高标准要求。

PCCP管道阴极保护及腐蚀环境监测系统的设计和应用研究

辽宁省大伙房水库输水(二期)工程,是辽宁省最大规模使用大口径PCCP管道的线性工程。文章以此工程为例,介绍了直埋预应力钢筒混凝土管(PCCP)阴极保护及腐蚀环境监测系统设计和应用情况。该系统可以持续监测PCCP管道的阴极保护电位、钢筋腐蚀速率和腐蚀情况等参数。通过及时评估监测结果可以预知PCCP管道腐蚀情况,从而避免应力腐蚀对输水管道的破坏,确保阴极保护和防腐措施的可靠性,可为同类工程提供借鉴。

长距离大口径PCCP输水管道量化安全风险评价技术的研究与应用

PCCP管道的量化安全风险评价技术是基于水动力模型、安全风险矩阵分析法、层次分析法及极限分析法等多种方法复合形成的综合评价方法。文中以辽宁省某大型管道输供水工程为例,创新使用PCCP管道的量化安全风险评价技术对工程进行安全风险评价,得出的经验和结论可为相关工程提供参考。

供水工程PCCP管线下穿高速公路段施工技术方案

可靠完成供水工程PCCP管线下穿高速公路段施工,避免该施工造成高速公路沉降,以天山北坡供水工程PCCP管线工程为例,研究顶进、开挖现浇钢筋混凝土箱涵施工技术。依据供水工程PCCP管线施工设计方案以及施工地质的勘测结果,制定箱涵顶进施工工艺,完成PCCP管线安装;采用ABAQUS软件构建PCCP管线施工模型,利用该模型分析供水工程PCCP管线下穿高速公路段施工效果。分析结果表明:该施工技术具有较好的施工效果,可有效避免管线施工后,高速公路发生沉降;同时保证管线的施工质量,最大程度避免其发生位移。

论怀柔地下水源PCCP管道维修加固的必要性及技术分析

怀柔地下水源PCCP管道工程长4.682Km,管道直径DN1800\1600两种,工程建成于2003年8月,干管为国内首批采用大直径PCCP管道的供水工程,至今已安全运行逾19a。通过对PCCP管道检测,发现管道存在内部混凝土开裂和预应力钢丝断裂、接缝渗水等问题。目前怀柔地下水源地仍然承担着向北京的供水任务,管道运行存在安全风险,可能发生出现爆管,影响工程供水安全,并对用水户及供水管线周边居民造成安全隐患,亟须对PCCP管道进行维修加固。本文将对管道维修加固的必要性及维修加固方案技术分析进行详细介绍。

浅谈大直径PCCP在市政供水管道施工中的应用及质控措施

PCCP管道施工及质量控制涉及多个方面,在整个施工管理活动期间,相关单位不仅要确保施工技术的规范性,还应建立完善的质控措施,不断优化施工流程和方法,切实提高施工水平和效率。文章以某市政供水工程为例,详细介绍了大直径PCCP管道在市政供水管道施工中的应用,并提出了可行的质控措施,希望本文研究成果能够为市政大直径PCCP管道的安装施工提供经验。

引绰济辽二期工程PCCP管施工质量控制探析

PCCP管道具有承受内外压较高、接头密封性好、抗震能力强、施工方便快捷、防腐性能好、维护方便等优点,近些年被广泛应用于引调水工程实践中。本文结合引绰济辽二期工程,对PCCP管道施工安装过程的质量控制要点进行探索分析。

PCCP管在输水管线施工中关键技术的研究

预应力钢筒混凝土管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe,简称PCCP)广泛适用于各种不同类型的输水工程项目,是当今技术条件下性能优异且可靠性较高的管道材料之一。PCCP管具备诸多独具特色的优点,包括适应性良好、经济效益显著、使用寿命长、后期维护成本较低等,正因为如此,在现代城域供水工程、长途输水工程及电厂回水优化工程等多元化领域,都能看到PCCP管的出色应用实例。