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篇1
對支承一介質的要求
對支承一介質的要求,可以根據摩擦定律推算出來。
摩擦定律概要
除了不在這里討論的滾動摩擦之外,可將摩擦區分為:
a)粘附摩擦(與靜摩擦相同);
b)滑動摩擦。
在粘附摩擦和滑動摩擦的情況下都存在如下的關系:
T=N·μ
式中
N——法向力;
T——切向力;
μ——摩擦系數;
摩擦系數μ是一個材料常數,與滑動面和滑動物體的表面性質有關,而卻不以接觸面積F的大小為轉移。
無量鋼系數μ在粘附摩擦的情況下,一般大于滑動摩擦時的數值,因為在粘附摩擦的情況下,表面會由于經常存在的不平度而被“楔緊”。
滑動摩擦又可分為:
b1)干摩擦;
b2)液體摩擦。
在干摩擦時,滑動體和滑動面直接接觸,在液體摩擦的情況下,滑動體和滑動面則被介質隔開
在滑動摩擦的情況下。滑動體和滑動面之間存在相對速度。
在干滑動摩擦的情況下,摩擦系數μ與相對速度υ無關。
在液體滑動摩擦的情況下,視在摩擦系數μ則相隨滑動體和滑動面之間液體的流動阻力而變化。流動阻力則取決于液體的運動粘滯度和流動速度。根據流體動力學可知,流動阻力與流動速度的平方成正比。
在兩個互相接觸的物體之間,起作用的是一個比壓:
P=N/F
在液體摩擦的情況下,作用在液體上的是一個流動壓力:
p’=f(υ2)
若p=p’,物體和介質便處于平衡狀態。這時運動的物體就“漂浮”在滑動面上。
如p>p’,介質便會從運動物體和滑動面之間的縫隙中逐漸被擠壓出去,直到液體摩擦轉變為干滑動摩擦為止。液體摩擦的前提在于,無論物體和滑動面都必須是不透水的。如果介質能夠滲人物體或滑動面,而又不以同樣的數量給予補充,那么液體摩擦就會變成干摩擦。
從摩擦定律得出的結論.
按照摩擦定律來考慮,對于頂管施工可以得出完全明確的結論如下:
a)為了保持較小的推頂力,干摩擦須以盡可能小的摩擦系數μ為前提。管子表面的光滑,能使摩擦系數降低。管子表面的機械加工和涂抹減摩劑,同樣都能起到減小μ值的作用。
b)在干摩擦的情況下,管子表面在推頂過程中會被周圍上層磨毛,因而使摩擦系數增大。所以在項管距離較大時,一般多采取液體摩擦的方式。
C)液體摩擦須以管子和土層之間存在介質為前提,也就是說,須將介質壓人其間。
d)介質必須保持一定的厚度方能有效。
e)管子和土層間必須存在一定的空隙,也就是說,要留出一定的空隙,以便在壓人介質后能夠形成所需厚度的一個液體層。
f)管子和土層之間充滿介質的空隙,在整個推頂過程中必須保持不變。要作到這一點,介質必須能夠阻止土層落到管壁上,亦即介質必須承受著各種具體條件下起作用的上壓力來托住土層。因此,在介質中必須經常保持相當于土應力的液壓。這樣,介質同時也起著支承介質的作用。交承壓力的反作用力則由頂進管來承受。
g)為了形成管子和土層之間所需的空隙,刃腳直徑的取值最好稍大于頂進管直徑。
h)對粘性很小的土壤來說,推頂時在刃腳周圍產生的松散地帶便能形成管子和土層之間所需的空隙,因而不需要刃腳直徑大于管徑。
i)上層和管子之間既已形成空隙,就必須在土層落到管體一上以及土壓力上升達到全值之前將支承-介質充入其中。事后再來克服土壓力將土層從管壁上推開是不可能的。一旦周圍土壤的某些顆粒接觸管壁并被土層壓附在管壁上,立即便會發生于摩擦,即使隨后壓人介質,情況仍然如此。
k)可以把頂進管看作是不透水的。管子接頭在整個推頂過程中應保持密閉。
l)土層總是多少有些透水的。因此,支承一介質必須起到的另一作用,即在于封閉管子周圍土層的空隙,以便在土層中造成一個不透水的環形地帶,從而阻止支承-介質滲入土層。
m)為了能夠封閉土層的空隙而又不致流失到土層中去,支承-介質必須具有足夠高的運動粘滯度。
n)為了取得盡可能小的視在摩擦系數μ,又需要支承-介質的運動粘滯度較低一些。
o)支承-介質不得對頂進管材料(鋼、鋼筋混凝土、石棉水泥或塑料混凝土)和接頭材料(鋼和橡膠)造成侵蝕。
P)支承-介質不得污染地下水。
膨潤土礦物懸浮液能夠最充分地滿足對支承-介質提出的一切要求。
作為支撐-介質的膨潤土
1890年,美國的福特·本頓首先發現了膨潤上。它的主要成分和對于它作為支承一介質的性能起著決定作用的,乃是其中叫作蒙脫土的一種粘土礦物,這種礦物以其位于法國南方的蒙脫英里翁礦床而得名。在德意志聯邦共和國的巴伐利亞,則有著大約一千萬年前作為風化產物形成的一些酸性火山質玻璃凝灰巖礦可供這方面的應用。
蒙脫土是一種層狀結構的結晶氫化硅酸鋁。硅酸鹽多層體是一種三層結構,其中包括一層SiO4四面體、一層氫氧化鋁八面體和一層SiO4四面體。蒙脫土晶體即由許多這樣的硅酸鹽疊層組成。蒙脫土晶體遇水膨脹,與此同時水分子便滲入各個疊層之間。于是兩個蒙脫土疊層之間的距離就加大了一倍。晶體內部膨脹現象的原因,則在于疊層內部電荷分布的不均勻。
我們可以設想,在靜止下來的膨潤上懸浮液中,薄片狀的蒙脫上微粒形成一種紙牌房子式的結構,其中這些微粒以它們的角隅和棱緣彼此接觸或互相支撐。一旦靜止狀態被擾亂,例如由于攪拌、振動或泵送等等,于是大多數的“紙牌房子”坍塌下來,因而在靜止狀態下凝結起來的懸浮液就會變成溶膠。當這種溶膠再次靜止下來,薄片狀的蒙脫上微粒又會彼此搭在一起形成紙牌房子式的結構,于是溶膠重新凝固。懸浮液每當靜止便結成凝膠,一旦運動起來又變成溶膠,這種從靜止狀態到運動狀態以及從運動狀態又回到靜止狀態的結構交替,可以永無止境地重復下去,這樣的特性便叫作觸變性。
作為頂管施工中的支撐-介質,膨潤土的重要特點即在于它的膨脹性能。這一點須取決于薄片狀蒙脫俄土微粒的大小和數量。
膨潤土主要有兩類,即鈣膨潤土和鈉膨潤土上。
它們的區別在于起決定作用的蒙脫土是鈣蒙脫上還是鈉蒙脫土。
在膨潤土含量相同情況下,鈉膨潤土懸浮液中所含極薄的硅酸鹽疊層片的數量,約為鈣膨潤上懸浮液中所含數量的15到20倍。由于這種極薄的硅酸鹽疊層片的數量大得多,便有利于蒙脫土微粒形成紙牌房子式的結構,因而亦有利于提高懸浮液的膨脹性能,這樣既可改善懸浮液在溶膠狀態下的流動性,也能改善懸浮液在凝膠狀態下的固結性。所以鈉膨潤土比鈣膨潤土更適用于頂管施工。
而巴伐利亞礦層卻只含有膨脹性能較差的鈣膨潤土。
但鈣蒙脫土有一個特性,亦即其中化合的鈣離子可以用鈉離子來置換。通過這樣的離子交換,鈣膨潤土的性能會有很大的變化,從而被賦予鈉膨潤上的優良特性。
由于銷膨潤土和通過鈉離子置換而活化的鈣膨潤土——也叫作活性膨潤土——能夠最大程度地滿足頂管施工中提出的要求,因而下面的討論便以這兩種膨潤土為基礎。
化學分析表明,膨潤土中大約有56%的二氧化硅和20%的氧化鋁,二者共同構成了蒙脫土上晶體的基本物質。與此相對應,礦物組成中也有75%的蒙脫土。篩分析也很值得注意,根據篩分析,膨潤土中粒徑小于0.025毫米的占55%。
膨潤土加水攪拌即成懸浮液,這里對水質的要求和拌制混凝土時一樣。判斷膨潤土懸浮液是否適于用作支承一介質的標準在于它的物理特性。而對后者起決定作用的,主要是懸浮液中的膨潤土含量。表2中按照每立方米制成懸浮液中含有30、40、60和80公斤膨潤上的四種情況,分別列出了各種懸浮液的主要參數。
首先從容重的數據中可以看出,膨潤土含量對容重的影響不大。在我們所考察的試樣上,容重大致變化于1020到1050公斤/米3之間,因此只是稍高于純水的容重。所以膨潤土懸浮液也可以在水下頂管施工中用作支承介質,無需顧慮懸浮液因容重不同而流失,故而對膨潤土懸浮液來說,容重并不是一個重要的判斷標準。
反之,流變極限測量結果都表明,無論在運動狀態或是靜置狀態下,懸浮液中的膨潤土含量都對流變極限有很大的影響。正如事先的考慮所預見到的,流限在運動狀態下達到了下限值。觀察表2可以看出,膨潤上含量從每立方米30公斤增加到60公斤時,亦即在膨潤上含量增大一倍的情況下,運動流限從22.4克(力)/厘米2上升到204克(力)/厘米2,因此也就是提高到大約9倍,當膨潤土含量從40公斤/米3增加到80公斤/米3時,同樣也是在增大一倍的情況下,可以看到大致相同的比率。這時運動流限從44.6克(力)/厘米2上升到439克(力)/厘米2,亦即增大到10倍左右。
靜置一分鐘后的比率也類似于流動狀態下的情況。在這種條件下,當膨潤土含量從30公斤/米3增加到60公斤/米3時,流限從42.8克(力)/厘米2提高到320克(力)/厘米2,即增大到7.5倍。當膨潤土含量從40公斤/米3增加到80公斤/米3時,流限則以100:696—1:7的比例提高。
最后,在靜置24小時的情況下,當膨潤上含量從30公斤/米3增加到60公斤/米3時,流限比率為198:1265一1:6,80公斤/米3含量的相應數值則限于現有的測量技術條件而無法測出。
因此得出的結論是,膨潤土含量增加一倍,可使膨潤上懸浮液的支承作用提高到7至10倍。但是這也意味著,若膨潤土含量減少1/2,支承作用就可能降低到1/10。所以,確定懸浮液中的膨潤上含量,便有著如此重大的意義。
得到的另一個結論是,在從運動狀態過渡到靜止狀態時,流限的增大須取決于懸浮液中的膨潤土含量。
在每立方米懸浮液中含30公斤膨潤土的情況下。靜置1分鐘后的流限以42.8:22.4=1.9:1的比率增大。在膨潤土含量為40公斤/米3的情況下,靜置1分鐘后的增大比率已達100:44.6=2.2:1。然而在膨潤土含量為60公斤/米3情況下,這一比值卻降低到320:204=1.6:1,以及在膨潤土含量為80公斤/米3的情況下,比率仍為696:439=1.6:1。
靜置24小時后的流限與運動狀態下的比率,在懸浮液中的膨潤上含量為30公斤/米3時是22.4:198=1:8.8,在40公斤/米3的情況下是44.6:584=1:13.3,在60公斤/米3的情況下是204:1265=1:6.2,而對于80公斤/米3的含量,則已無法取得測量值。
在將膨潤上懸浮液用作支承-介質的情況下,靜止狀態的流限值與運動狀態的流限同樣具有重要意義:
靜止狀態下的流限值決定著懸浮液是否適于用作支承介質,運動狀態下的流限值則決定著懸浮液是否適于用作介質。
當運動流限與靜止流限之比為1:6到1:10(最大1:15)時。膨潤上懸浮液便完全能滿足這兩個方面的要求。
流限值適用于膨脹過程業已最后完結的懸浮液。這種膨脹過程的性質,在于水已滲入了構成蒙脫土晶體的硅酸鹽疊片的晶層中。致使層間距離增大起來。水對微小蒙脫土晶體的滲透過程以及水滲入更小得多的晶層之中都需要時間。這就是膨脹時間,攪拌越充分.膨脹時間就越短,否則在水和膨潤土的混合料未獲充分攪拌的情況下,膨脹時間就會延長許多倍。攪拌取得良好效果的前提,是要有足夠長的攪拌時間,至少要有半個小時,有時甚至可能需要若干小時。另一個前提是要求膨潤土不留余渣地充分溶解在水中,盡可能使每一個膨潤土顆粒都被水包圍著。最后,在攪拌時不要讓空氣進入水和膨潤土的混合料中,因為空氣會妨礙水滲入蒙脫土晶體。再則,膨脹時間也會受到混合料溫度的影響。高溫(夏季溫度)可使膨脹時間縮短,低溫(冬季溫度)則使膨脹時間延長。當溫度低于零度時,膨脹過程即告中止,但混合料并不會遭到破壞。解凍后膨脹過程又會重新繼續下去,在這種情況下,須將凍結的時間計入膨脹時間之內。
在攪拌效果良好的情況下,攪拌過程結束后即已能夠達到80%左右的最終流限,而在攪拌效果不良的情況下,這一比值則降低到大約35%。由此可見,在攪拌效果良好和高溫條件下,經過5個小時的膨脹時間后即已達到最終流限。反之,在攪拌效果不良和低溫條件下,則需要24小時方能達到最終流限。
對于膨脹過程是否已經結束,需要仔細地進行觀察,因為膨脹不充分的懸浮液一方面起不到支承作用,另方面也會由于隨后的膨脹而引起膨潤土管路的堵塞,并且引起頂進管與周圍土層之間表觀摩擦系數的上升,從而可能導致提高頂進阻力。
對充分膨脹的膨潤上懸浮液來說,流限在靜止狀態下可達到上限值。如懸浮液變為運動狀態,例如由于搖動、振動或泵送等等,立刻又出現流限的下限值,這便是流動狀態下的流限,或者也可以說是運動流限。一且再次靜止下來,流限又會升高,經過一定時間之后再次達到其上限值。
懸浮液經每次靜止之后都可以達到流限的上限值。然而在達到最終流限之前,如果懸浮液又變為運動狀態,那么流限的升高過程便也可能中斷。
蒙脫土微粒在紙牌房子式結構上的變化,用我們的肉眼是看不見的,但卻可以通過流限的變化測量出來,因此一種懸浮液的觸變性也是可以為我們的感官所覺察的,而這種觸變性作為懸浮波物相任意多次的轉變,我們可以將它表示為
凝膠溶膠
膨潤土懸浮液在疏松土層中的應用
在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中,例如在砂礫土中,若不采取其它輔助措施,土層由于本身極不穩定,以致在刃腳推進之后立刻就會坍落在管壁上。所以對這類土壤來說,膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用,先決條件是要盡可能準確地掌握膨潤土懸浮液在砂礫上中的特性。膨潤上懸浮液將滲入土層的孔隙內,充滿孔隙,并繼續在其中流動。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性,同時也取決于壓漿壓力。因此為了在同樣的壓漿壓力下達到相同的滲入深度,在孔隙橫斷面很小的細粒土層中便需要低流限的懸浮液,面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。在克服流動阻力的過程中,壓漿壓力隨著滲人深度的增加而成比例地衰減,所以相應每一種壓漿壓力,都有一個完全確定的滲人深度。
為了便于了解滲入過程,可以把上層看作是一條條許多毛細管的總和。圖7顯示了一條圓形橫斷面的毛細管中的流動過程。
這樣的一條毛細管必然會對其中穿流的流動介質、在這里即是對膨潤上懸浮液產生一個阻力W。
W=τ·U·l=τ·2·r·π·l
為了克服這一阻力便需要一個壓力:
P=p·F
=p·r2·π
只要P>W,毛細管中的介質便向前流動。一當流動阻力大到與作用于介質的壓力P相等,即。
W=P
流動過程即停止。由此可知平衡條件為
τ·2·r·π·l=P·r2·π
或
(τ·2·l)/r=p
根據這一關系式可以算出流動長度,換言之亦即滲入深度
l=(r·p)/(2·τ)
由此可見,滲入深度與毛細管的直徑和壓漿壓力成正比,與懸浮液的流限成反比。只要懸浮液在毛細管中流動,它便處于流動狀態,因而對懸浮液起作用的便是運動流限。這時懸浮液便具有溶膠的稠度。
但一當懸浮液達到可能的滲入深度之后靜止下來,只須經過一個很短的時間,它的流限便達到靜止數值。于是懸浮液就變成了凝膠。
由于靜止狀態下的流限高達流動狀態下的10倍,因而在這種情況下膨潤土懸浮液便象泥漿那樣地充滿著土層的孔隙。
這樣在管體四周的土層中就形成了一層密實而有承載能力的環套,其厚度即相當于懸浮液的滲入深度
現在,如果在這一環套和頂進管之間保持一個相當于土壓力的懸浮液壓力,于是懸浮液使承受著全部的土壓力,致使土壓力不再直接地,而是經由懸浮液間接地加荷于管壁。
作為使摩阻力降低到最小限度的先決條件,最佳支承作用的取得須具備下列前提:
1.在設計時以及在推頂過程中準確地查明土層情況,并根據篩分曲線詳盡地掌握土層的顆粒分布;
2.計算出土壓力,從而確定膨潤上懸浮液的壓人壓力;
3.按基本粒徑確定膨潤土懸浮液的混合比,并經常進行檢驗,
4.正確地制備膨潤土懸浮液;
5.保證在全部頂進管路上和全部頂進時間內都有膨潤上懸浮液壓入。
其中最重要的一點,是必須求得正確的混合比。
此外必須注意,懸浮液穩定極限大約是每立方米懸浮液至少含40公斤膨潤上。這一理論計算結果在實際施工中須仔細加以核驗。必須特別指出的是,膨潤土含量過低、因而也就是流限過低的懸浮液起不到支承和作用,因為這樣的懸浮液會毫無阻力地或只受到很小阻力地流散到土層中去,因而不可能在管體周圍形成一個支承環帶。
在基本粒徑為10毫米的情況下,要求懸浮液的膨潤土含量為60公斤/米3左右,在基本粒徑為20毫米的情況下,要求懸浮液的膨潤上含量為80公斤/米3左右,反之,在基本粒徑為2毫米時。懸浮液的膨潤上含量為40公斤/米3即已足夠.但滑動阻力與運動流限成正比。
運動流限在每立方米懸浮液中含:
40公斤膨潤上時為44.6克(力)/厘米2
60公斤膨潤土時為204克(力)/厘米2
80公斤膨潤土時為439克(力)/厘米2
這就是說,在每立方米懸浮液中含膨潤土60公斤時,運動流限幾乎為40公斤/米3情況下的5倍,而在每立方米懸浮液中含膨潤土80公斤時,則已經高達含量為40公斤/米3時的10倍。
這就意味著,如果懸浮液中的膨潤上含量在全部推頂距離上保持不變,那么對粗粒土壤來說,由于需要懸浮液的膨潤土含量較高以保證支素作用,故而推頂阻力以及因之所需的推頂力就會比細粒土壤的情況下更大一些。
但孔隙~旦被膨潤上懸浮液充滿,并因而形成支撐環帶時,于是粗粗土壤的狀況也就無異于細粒土壤了。因而在這種情況下,為了在推頂過程中支承土層,懸浮液中的膨潤土只需要達到穩定極限所要求的最小含量40公斤/米3即可。
因此,在粗粒土壤的情況下,只是直接在刃腳之后壓入相應于基本粒徑的高含量膨潤上懸浮液,而在全部后續管路上則可使用稠度低得多的懸浮液。這樣便可以大大降低推頂阻力,或者也可以說是在相同的推頂力下加長推頂距離。同時還可以借此節省膨潤土,并減少中繼頂壓站的數目。
為此采用兩套膨潤土配拌設備附帶兩臺壓漿泵和兩套管路所需的額外費用,在管徑較大和推頂距離較長的情況下一般是值得的!
壓漿時須注意,壓出的膨潤上懸浮液要盡可能均勻地分布在整個管體,以便能夠圍繞整個管體形成所需的環帶。因此,壓漿賴以進行的注射噴口要均勻地配置在整個管壁圓周上。注射噴口的間距或數量須取決于土壤允許膨潤上向四外擴散的程度。在滲透性很小的土壤中,例如密實的礦土和砂礫上,間距就必須縮小一些,在疏松的礫石土中,間距則可以相應地加大。注射噴管即可以在整個管壁圓周上與一條環管連接,也可以分組連接,在分組連接時,一般是上半固聯成一組,下半圈另成一組。
為使膨潤土盡快地起作用,應盡量靠近刃腳尾部進行壓漿。所以壓漿最好是直接從刃腳后的第一節管子中開始。但實踐證明,在壓漿壓力較高的情況下,膨潤土將均勻地沿著管子周圍擴散,也就是說,即向后擴散,也向前擴散。因此便存在著膨潤上懸浮液沿刃腳向前流動、并且又在切削刃上流出來的危險。
在糾偏量頗大的情況下,有可能造成刃腳和第一節管子之間的密封損壞,或者在刃腳分成兩個部分情況下,則是造成切削段和頂壓段之間的密封損壞,于是膨潤上懸浮液就會從這些地方滲人工作空間。
根據這一理由,膨潤上在刃腳后第二節管子中開始壓入比較適宜。
膨潤土懸浮液經由注射噴口壓人的壓力應相隨所遇土層的壓力而變化。在膨潤土泵上,除了這一壓力之外,還會受到一直通向注射噴口的膨潤上管道的阻力。
膨潤上管道中的壓力損失,由于假設條件并不可靠而且經常變化,故而計算很難準確,因此,對于必須準確地與上壓力高度保持一致的壓漿壓力,便有必要直接在注射噴口上進行連續的測量。
壓漿壓力調得過高可能是有害的。這時膨潤上懸浮液會從注射噴口中涌出,在管口周圍形成一個高度壓縮區。這樣就有可能形成栓塞,阻礙膨潤上懸浮液的繼續流出和擴散。
如果一次注入的膨潤上能在管子周圍的土層中保持不變,那么只要直接在刃腳之后注入一次就足夠了。然而十分明顯,在推頂過程中,膨潤土由于流散到土層中去而有所消耗。鑒于此,對后續管路也必須補充壓人膨潤上,以使管子和上層之間空隙中的膨潤上懸浮液壓力能夠在頂進管路的全部長度上保持與土壓力一致。注漿孔的間距主要取決于土層的性質、膨潤土懸浮液的流變特性、刃腳的控上量和推頂速度。在許多已完成的工程中,注射噴口的間距是2節管子到5節管子以上。注漿孔的實際需要數量,只有在施工中才能知道。為了確保即使在最不利的場合下亦能提供所需數量的注漿孔,似乎最好是盡可能每隔2節管子即留出一些壓漿孔。另方面當然也要考慮到,所有注漿孔在頂管結束后必須拆除和封閉。這需相當大的一筆費用,所以一開始即應力求間距適當。這一點在很大程度上也取決于施工公司的經驗。
膨潤上的壓人技術在很大程度上仍然要依靠經驗,然而實際經驗多半也是可以找到理論根據的。
盡管就某種場合來說,隨著管子的推進同時在管子整個圓周上和管路全部長度上均勻地壓漿證明是相宜的,而在另一些場合下,正確的方法則又可能是分段壓漿。例如現已得知,在管子下半部,膨潤土在頂進過程中比靜止狀態下更容易流出,而上半部的壓漿則是在管路靜止的情況下更容易進行。因此最好是將管子下半部的注漿孔和上半部的注漿孔分別組合起來。這種半側壓出的原因在于,靜止狀態的管道以其全部很大的重量沉落于底部。這樣便在管道的頂部形成了小空隙,或者至少是形成了一個壓力較低的區域。因而在這種狀態下,膨潤土在管頂處比在管底部更容易流出。反之,在頂壓力和浮力同時作用下,管道有向上拱起的傾向。這時管道離地升起,于是管底下方便形成了一個低壓區,致使膨潤土更加容易滲入其中并均勻地散開。
如果頂進管路被中繼頂壓站分成若干段,那么每次總是只有一個管路段受到推頂,其余各段則保持不動。這時宜于僅向被推頂的管路段內壓人膨潤上懸浮液,而對于靜止不動的管路段,則停止壓送。此外,膨潤土的壓人要與中繼頂壓站的動作協調一致,這一點可以通過手動或遠距離自動控制的方式來實現。
特別要注意的是,膨潤土懸浮液沿著管壁運動的方向不得與管路推頂方向相反,否則,由于管子和懸浮液的逆向運動,懸浮液非但起不到介質的作用,卻反而起了制動介質的作用。結果便會大大增加推頂阻力。如果只在頂進管路的前區壓人膨潤土,就會發生逆向運動,因為在這種情況下懸浮液便不得不向后流動。所以正確做法是,懸浮液的補壓始終要保持從后向前的方向。
在無粘性的疏松土層中,例如對于有流動傾向的礦土以及滾動的礫石上來說,可能十分重要的是,在第一節管子推入土層后立即開始壓人膨潤土懸浮液,以便在管子周圍形成支承環帶,從而不引起干摩擦。同樣重要的是,對所有后續的管子來說,一但管子離開頂壓坑,都要補壓膨潤土。然而為使懸浮液不能立即又在進口處向外流出,便需要設置如圖12所示的彈性滑動密封,否則懸浮液的流出不僅要弄臟工作坑,而且也會破壞支承壓力的形成。
篇2
Key words: power system; scheduling; transmission line
中圖分類號:[TM7] 文獻標識碼:A文章編號
一、電網運行安全穩定性
在電力系統運行中,保證系統穩定至關重要,如果系統穩定性遭到破壞,可能導致系統瓦解和大面積停電等災難性事故,給社會帶來巨大的損失。以下是有關電網運行的安全穩定性需要解決的問題。 1、數據提供的信息量不足。電網運行的數據包括數字仿真數據及系統中各種裝置所采集的實測數據,如管理信息系統、地理信息系統以及各種仿真軟件仿真生成的數據。然而工程技術人員通過這些數據所獲取的信息量僅僅是全體數據包含信息量的部分,隱藏在這些數據后的還有極有價值的信息是電力系統各種失穩模式、發展規律及內在的聯系,對電網調度人員來說,這些信息具有極其重要的參考價值。 2、安全穩定性的定量顯示。電力市場的形成發展,使系統運行在臨界狀態附近,安全裕度變小,調度人員面臨越來越嚴峻的挑戰。因此,應深入了解新的市場環境下電力系統全局安全穩定性的本質,找出電力系統各種失穩模式、內在本質及對其發展趨勢的預測,同時,使用淺顯易懂的信息來定量估計系統動態安全水平,估計各種參變量的穩定極限,為調度人員創造一個簡易實用的條件來處理、分析電力系統的安全穩定問題。 3、安全穩定性的評價及控制。由于電力系統的不穩定類型極其復雜,無法完全預測,調度人員需要更多的專家、更有價值的信息來預測及采取必要的控制措施來保證電力系統的安全穩定運行,這就對安全穩定評估算法的實時性、準確性及智能性提出了挑戰。
一、電網運行技術
1、饋線保護的技術。
(1)傳統的電流保護。過電流保護是最基本的繼電保護之一。考慮到經濟原因,配電網饋線保護廣泛采用電流保護。配電線路一般很短,由于配電網不存在穩定問題,為了確保電流保護動作的選擇性,采用時間配合的方式實現全線路的保護。常用的方式有反時限電流保護和三段電流保護,其中反時限電流保護的時間配合特性又分為標準反時限、非常反時限、極端反時限和超反時限。這類保護整定方便、配合靈活、價格便宜,同時可以包含低電壓閉鎖或方向閉鎖,以提高可靠性;增加重合閘功能、低周減載功能和小電流接地選線功能。 (2)基于饋線自動化保護。配電自動化包括饋線自動化和配電治理系統,其中饋線自動化實現對饋線信息的采集和控制,同時也實現了饋線保護。饋線自動化的核心是通信,以通信為基礎可以實現配電網全局性的數據采集與控制,從而實現配電SCADA、配電高級應用(PAS)。同時以地理信息系統(GIS)為平臺實現了配電網的設備治理、圖資治理,而SCADA、GIS和PAS的一體化則促使配電自動化成為提供配電網保護與監控、配電網治理的全方位自動化運行治理系統。
2、現代饋線保護。配電自動化中的饋線自動化較好地實現了饋線保護功能。但是隨著配電自動化技術的發展及實踐,對配電網保護的目的也要悄然發生變化。最初的配電網保護是以低成本的電流保護切除饋線故障,隨著對供電可靠性要求的提高,又出現以低成本的重合器方式實現故障隔離、恢復供電,隨著配電自動化的實施,饋線保護體現為基于遠方通信的集中控制式的饋線自動化方式。在配電自動化的基礎上,配電網通信得到充分重視,成本自動化的核心。目前國內的主流通信方式是光纖通信,具體分為光纖環網和光纖以太網。
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隨著我國改革開放的不斷深入,國家醫療體制進一步改革,社會福利性的醫療單位逐漸向營利性的經濟實體轉變,加上我國法制建設的不斷完善,公民的整體素質和法律意識的提高,人們的維權意識不斷增強,醫療糾紛不斷增多,且大幅度上升的趨勢。同時由于新聞媒體等社會輿論的誤導,醫患雙方的矛盾日益尖銳化、復雜化,并已成為當今社會的熱點、難點。原有的《醫療事故處理辦法》(以下簡稱《辦法》)已經不適應當前糾紛處理的需要,在有的地方甚至已經成了一紙空文。為了妥善處理解決醫療糾紛,2002年月日國務院出臺了新的《醫療事故處理條例》(以下簡稱條例),依據條例衛生部了相應的配套規章。
(一)醫療事故技術鑒定的概念
衛生部制定的《醫療事故技術鑒定暫行辦法》對我國醫療事故技術鑒定制度作出了相應的規范,在實踐中得到了很好的應用。但是相應的法律法規并沒有對醫療事故鑒定的概念性質作出一個明確的界定。依照《醫療事故處理條例》和《醫療事故技術鑒定暫行辦法》,我們可以這樣介定醫療事故技術鑒定的概念:醫療事故技術鑒定,是由對發生的醫療事件,通過調查研究,收取物證(包括尸檢結果),查閱書證(病歷等病案資料),聽取證人證言,當事人、受害人或其家屬陳述,分析原因,依據法定標準,判定事件性質,作出是否屬醫療事故及何類、何級、何等事故的科學鑒定結論的過程。本文所稱醫療事故技術鑒定指醫學會組織專家組依法(《條例》)進行的鑒定。
(二)醫療事故技術鑒定的機構
《條例》明確了由醫學會負責醫療事故技術鑒定工作。《條例》第21條規定了醫療事故技術鑒定的機構為醫學會,設區的市級地方醫學會和省、自治區、直轄市直接管轄的縣(市)地方醫學會負責組織首次醫療事故技術鑒定工作,省、自治區、直轄市負責組織再次醫療事故技術鑒定工作。實行市、省二級醫療事故技術鑒定制度。省級鑒定為最終鑒定。醫學會建立醫療事故技術鑒定的專家庫,參加鑒定的專家由醫患雙方從專家庫中隨機抽取。
(三)醫療事故技術鑒定的程序
醫療事故技術鑒定的提起可以有以下三種:第一種,醫患雙方協商解決醫療事故爭議,需要進行醫療事故技術鑒定的,由雙方當事人共同書面委托負責首次醫療事故技術鑒定工作的醫學會組織鑒定,醫學會對單方面委托的鑒定申請不受理。第二種,縣級以上衛生行政部門接到醫療機構關于重大醫療過失行為的報告或者醫療事故爭議當事人要求處理醫療事故的申請后,對需要進行醫療事故技術鑒定的,書面移交負責首次鑒定的醫學會組織鑒定。第三種,法院審理涉及醫療事故問題訴訟案件時,依職權或當事人申請移交委托負責首次鑒定的醫學會組織鑒定。
醫學會在進行醫療事故技術鑒定時,對發生的醫療事件,通過調查研究,收取物證(包括尸檢結果),查閱書證(病歷等病案資料),聽取證人證言,當事人、受害人或其家屬陳述,分析原因,依據法定標準,判定事件性質,作出是否屬醫療事故及何類、何級、何等事故的科學鑒定結論。鑒定實行合議制度,過半數以上專家鑒定組成員的一致意見形成鑒定結論,專家鑒定組成員對鑒定結論的不同意見予以注明。醫療事故技術鑒定書根據鑒定結論作出,其文稿由專家鑒定組組長簽發。
衛生行政部門對鑒定結論的人員資格、專業內別、鑒定程序進行審核,不符規定的重新鑒定,符合規定的及時送達雙方當事人。
任何一方對首次鑒定結論不服均可以進行再次鑒定。
二、醫療事故技術鑒定的性質
研究醫療事故技術鑒定,首先必須研究其鑒定行為的法律屬性。
(一)醫療事故技術鑒定是具體行政行為
根據行政法理論,行政行為是指行政主體在實施行政管理活動行使行政職權中所作出的具有法律意義的行為 [1]。有一種意見認為,由醫療事故鑒定委員會作“醫療事故鑒定是一種行政行為,當事人對醫療鑒定結論不服,向法院起訴的,法院應作為行政案件受理” [2]。這種觀點是由原《辦法》中規定醫療事故的技術鑒定工作由省(自治區、直轄市)、地區(自治州、市)、縣(市、市轄區)三級醫療事故鑒定委員會負責,醫療事故鑒定委員會和衛生行政部門之間具隸屬關系所得出的。目前醫學會是醫療事故技術鑒定的受理機構,是獨立的學術性、公益性、非營利性法人社團,不是行政主體,所以鑒定行為也就算不上具體行政行為。
(二)醫療事故技術鑒定是一種特殊的法律行為
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放頂檢測儀表的主要工作方式是是頂板動態儀器,它的精確度非常高.在采煤工作面必要地方安設頂板動態儀,也可在初排和末排設置頂板動態儀進行檢測。
二、初次放頂的管理
1.把好管理工作的關卡
生產礦長是回采工作面頂板管理的首要檢測人,他的主要任務是引導第一次放頂,及時跟蹤檢查初次放頂的進展,解決首次放頂中存在的不安全因素,關于頂板管理工作要負起首要責任,而礦總工程師主要職責是技術管理方面,是制定的措施擁有科學性、指導性等,從技術上層層把關。采煤隊的任務是加強工程質量力度,加強管理,切實做到安全生產。安全監督部門的職責是檢查、監督工程措施的實施情況,檢查安全隱患方面存在的問題,把好監督安全關卡。
2.做領導的跟班,及時處理發現的問題
要做好領導的跟班,需熟知有關的放頂規定,要懂得記錄重要信息、會分析情況,做到親自檢查支柱的支撐力和工作阻力等方面的問題,了解工作面的支護質量核定辦的動態情況。在初次放頂階段,要加強觀測,運用巡回檢查法,發現問題及時處理,一定要確保觀測數據的正確性,適時可以對存在隱患的地方提出一些有效的建議。放頂指導小組在檢查時發現的問題,及時在現場整正。例如如下表1中所示,在處理相關問題和實施相應措施的時候應該做好措施管理,及時將貫徹情況進行記錄。
3.引進先進機電設備
加大對煤礦機電設備的投入,對陳舊落后的機電設備進行及時的淘汰和更新,禁止使用淘汰的機電設備。嚴格按照機電設備的使用說明進行運行操作,避免機電設備的超負荷使用,減少由于機電設備故障帶來的安全隱患。引進先進的機電設備,提高煤礦生產的機械化水平,使機電設備的整體性能得到提升,提高煤礦企業的生產效率。
4.提高機電安全管理人員的整體素質
大力引進專業人才對煤礦機電設備進行科學的管理,同時加強對現有管理人員的培訓,提高管理人員的專業技術水平。煤礦企業要十分注重機電安全管理人員的能力和素質,定期對其進行培訓,并采取應急演練的方式,提高安全管理人員的應變能力和處理突發事件的能力,全面提升機電安全管理人員的綜合素質。
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2.1加快數字圖書館的建設
數字化圖書館的建設是以媒介為載體的圖書館文獻檢索方式,通過網絡資源對知識進行搜集,有的放矢地對紛繁復雜的各種載體文獻進行篩選,建立起與用戶群知識需求相適應的資源保障體系,簡化廣大知識需求者查找文獻資料的流程,意在利用極少時間找到需求者所需要的數據資料。增加圖書館的知識儲備容量,擴大資源的搜索范圍。運用高新技術手段對現代化圖書館進行建設,實現圖書館的自動化、網絡化、信息化,數字化。在知識經濟高速發展的時代,數字化圖書館能夠有效的彌補紙質媒介的不足,節省了樹木資源,促進了知識的快速傳播,是傳統圖書館向現代化多功能、數字圖書館轉變的重要代表方式之一。
2.2建立網絡個人數字圖書館
在圖書館進行閱讀的方式主要是以借閱方式進行的,對知識的復習和鞏固相對較為困難,建立個人網絡數字圖書館能夠有效地彌補這方面的不足。個人網絡圖書館的建立能夠有效地幫助借閱者鞏固和復習知識,個人網絡數字圖書館針對具體用戶的具體需求提供知識服務,保障對用戶的了解和聯系,為用戶的整個學習過程提供全面的跟蹤服務。同時,在個人網絡圖書館中可以針對不同的文章進行標注,讀者可以自由的寫下關于所讀作品的心得體會,這方面是在圖書館的紙質媒介不能做到的,可以在個人電子文檔上進行總結,其優勢明顯的高于紙質書籍。
2.3加快對圖書館管理人才的培養
隨著傳統圖書館到現代圖書館模式的轉變,對圖書館管理人員也有了不同于傳統圖書館的新要求。圖書館人員應當以他們的知識而不是以他們的工具為特色。因此,就是要求圖書館管理人員擁有廣博的知識作為依托,對現代化的技術數字網絡有充分的操作能力,這樣在為進入圖書館的讀者進行服務的時候可以有效地運用網絡資源進行指導。廣博的知識也能為閱讀人員提供學術研究上的便利,現代化的圖書館對圖書館管理人員的要求也就是希望能夠通過圖書館管理人員的自學以及相關學術團體的培訓來提高管理人員的知識技能,熟練地掌握數字網絡圖書館的使用方法,更好的促進現代化的圖書館在知識經濟時代的發展,和找到圖書館的新定位。
2.4優化圖書館的管理結構
圖書館作為方便人們日常學習和補充自身能量,提高知識水平的場所,其管理結構也是要更加符合當代社會的發展需要,要為大多數在圖書館獲取知識的人群提供便利。所以,圖書館的管理結構不應該過于復雜,要進行重新定位和優化,合理的對圖書館所需要的崗位和人員數量進行調查,根據崗位所需和工作量的大小合理的安排崗位人員,充分保障人才的合理利用。
3知識經濟時代圖書館重新定位
3.1樹立終身學習的圖書館學習理念
圖書館作為人們獲取知識的殿堂,要有良好的學習氛圍,為廣大的讀者提供終身學習的學習理念,將圖書館的學習資源具體化,要逐步由向讀者提供書刊等實物服務轉向以專題、知識單元為基礎的服務;以館藏為基礎的服務轉向以獲取資源為基礎的服務,本著求變、求新的心態,根據實際情況創造性地搜集、選擇、分析利用各種知識,創造性地設計、組織、安排和協調圖書館的服務工作和產品形態,滿足更多人的學習所需,利用多媒體等數字電子技術搜集網絡知識資源,從全球性知識海洋中獲取最有用的知識,以最快的速度把實用的知識產品提供給對口的用戶,為人們的日常學習提供最大的生活便利。
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一.頂管施工技術的特點
1. 頂管儲管技術是一項非常重要的技術,其中,頂管施工則是該項技術的一項重要組成部分。其中,該項技術不僅在我國得到廣泛的應用,即使是在國外也屬于一項非常普遍的工程類技術。由于頂管施工技術可以在維護環境的同時為建筑工程帶來一系列的便利條件,這便使得該項技術得到眾多技術人員的親睞。
2. 由于一些建筑工程在施工或是后期維護時很少挖動頂管上方的土地,這便使得頂管具備了使用壽命長的特點。
3. 不論是建筑工程還是其他工程,在利用房下頂管施工的手段時,不僅可以將動遷用房的現象減少,同時還可以防止拆遷費用的過度浪費,這便為建筑工程中的經濟投入和資金浪費提供了一定的解決辦法。
二.頂管施工技術中常見的問題及解決措施
1. 管道的軸線部分過度偏離
原因:由于地下層面所受的阻力不夠平均,導致工具管導向偏差,進而造成偏差問題的出現;由于頂管的后發出現移位情況,或是其鋪設的不夠平整,進而使得頂力合力線發生一定的偏移,從而導致偏差問題的發生;當千斤頂之間的同步率較小,或者是頂力偏差大的時候,也會造成偏離問題的發生。
解決措施:將千斤頂進行合理化的調整,使其行程、頂力等因素符合工程實際,當然,也可以嘗試將其安裝精度進行適當的調整;為了防治頂管移位,可以在其后面開展加固工作,當加固工作完成后,還要保證頂管后背的平整性;在對偏移問題處理前,要注意其頂進曲線的方向和趨勢,然后在利用合理且適當的糾偏量給予處理,期間,該項環節不可焦急,以免問題變得嚴重。
2. 管道接口滲漏問題
原因:在進行工程施工時,采用的關節及相關材料的質地與實際要求的不相符,或者關節與相關材料在運輸和搬運的時候出現意外而破損;由于管道接口的軸線出現過大的偏差值,導致其接口位置的疏離,或者管道的填充材料出現破損及密實度不夠;沒有選擇合理規范的止水裝置。
解決措施:對于接口及接口密封工作給予一定的重視,對其相關材料的檢驗與收取也要做到重點監督;對管道的軸線與接口處進行重點控制,在施工時要以標準化、規范化的技術手段與操作規程來完善工作;在對管節進行運輸與搬運及安裝工作時,要對其支點給予嚴格的計算與觀察,爭取做到落腳準確,輕裝輕放。
3. 混凝土管節的裂痕問題
原因:管節及相關材料的質量不過關;在實施頂管施工任務時,由于其頂力過大,超過了管節所能夠承受的最大壓力,從而導致管節受損;在對管節進行運輸以及安裝工作時,由于施工人員的手法不夠妥當,進而導致管節的受損。
解決措施:在施工前期,對管節的質量問題進行嚴格的監督及檢測;在實施頂進工作時,要著重考慮管道軸線與其最大受力值,在控制其管道軸線的移動同時,更要在其最大受力值之內實施頂進工作;嚴格分析管節出現裂痕的根源,在不同的情況下要擬定出不同的處理方案,其中,當該項任務完成后,工作人員要保證管節及接口的承載力的原有性。
4. 頂管前方的正面土體發生坍塌
原因:由于頂管前方的土質出現變化,使得頂進力減小,從而導致防護和平衡的工作無法得到完善;由于相關施工人員的不注意,或者相關材料的質量不過關,從而導致頂管周邊出現流砂現象。
解決措施:在對管節進行頂進工作時,其地面開挖的長度要小,控制開挖量,期間還要多次頂進,并且要對土質的松弛變化做到嚴格的觀察與監控,這樣一來,便可以有效地減少或是預防坍塌問題的出現;施工時,及時對土體的含水量進行檢測,并且對其降水工作要給予全面且認真地處理。
5. 地面凸起與沉降問題
原因:建筑施工時,由于地基挖掘工作中取土量的不適當,進而造成掘進機在對地面展開挖掘工作時的推進里和土體壓力的失衡,從而造成地面凸起或沉降問題的出現。
解決措施:在對工程項目進行開展活動的前期,施工人員要對工程區域的地質環境展開一定的調查工作,在確保該區域的可行性后在展開挖掘工作;安裝相應的測力器,在保證頂進力被施工人員有效控制的前提下,再展開挖掘工作,其中,還要確保頂進力和土體壓力之間的平衡額度,以免造成管節接口處的偏移現象的出現。
三.結束語
總而言之,隨著當前頂管施工技術的不斷發展及應用,使得我國建筑工程在享受其便捷性與高效性的同時,也讓相關技術人員充分認識到頂管施工技術的重要性。所以,這便需要相關技術人員在鉆研該項技術的同時,還要時刻準備該項工程可能引發的一些問題,進而做出一定的處理措施。
參考文獻:
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從系統架構可以看出,業務層處于系統的最上層,和用戶進行直接的交互。目前的管理系統采用C/S(Client/Server,客戶端/服務器模式)架構,該架構的設計模式使得用戶在使用時需要提前安裝客戶端,對電腦性能有一定的要求。此外,管理系統若想實現移動辦公,需要開發額外的手機應用軟件,系統的通用性較差。為了解決這個問題,同時為了簡化用戶的使用流程。業務層在設計時采用B/S(Brow-ser/Server,瀏覽器/服務器模式)架構。相對于C/S架構需要安裝客戶端,B/S架構以Web的形式呈現給用戶,這種方法采用“肥服務端,瘦客戶端”的結構,將大量的計算工作放在服務器中完成,客戶端不需要或者是只需要進行很少的計算即可。該結構的好處是對客戶端的要求較低,客戶只需要一臺可以上網的電腦就行,客戶端可以輕松的實現“零安裝,零維護”;服務器升級容易,客戶端不需要進行任何的更改,減少了系統的開發與維護難度;同時可以輕松的實現移動辦公。所以在設計基于RFID技術的固定資產管理系統時我們采用B/S結構。
1.2服務器層
服務層,用于給整個系統提供服務,是系統的關鍵。目前的資產管理系統服務器多采用集中式的應用環境,當系統的規模擴大時,集中式系統在一定程度上會影響系統的性能。為避免這一現象,采用一個分布式、多中間件的應用系統架構。同時為了實現跨平臺通信,跨防火墻通信,本文采用WebServ-ice作為服務器。Webservice技術,采用XML(Ex-tensibleMarkupLanguage,標準通用標記語言)作為不同模塊之間通信的數據格式,采用標準的TCP/IP協議、面向服務的架構(serviceorientedarchitecture,SOA)模型作為他的體系結構。具有跨不同語言、松散耦合、跨異構平臺、跨Internet互操作技術、跨防火墻等特點。WebService技術能夠讓運行在不同機器上的不同應用無須借助附加的、專門的第三方軟件或硬件,就可相互交換數據。在該系統中,WebService提供網關和應用層間的通信中介。Web端發起盤點指令時,需要將要盤點的房間號和盤點的事件編號發送給WebService服務器,然后在服務器中排隊等候網關來取走,網關取走房間號和事件編號后將對應房間的讀卡器設備打開,開始讀取標簽數據,最后將標簽數據和事件編號再放回到服務器中并關閉讀卡器,等待Web取回對應盤點事件編號的標簽數據。
1.3中間件層
中間件是一種面向消息的中間件,處于服務器和硬件設備之間,連接射頻網絡和Internet網絡,在2種不同的網絡之間進行協議轉換,所以中間件又被稱為網關。為了設計更加強大的網關,在設計時需要多方面考慮。如,怎樣解決系統中的冗余數據;如何增加網關的通用性;如何增加系統的自檢能力等。為了解決上述問題,在設計時,增加了數據過濾模塊過濾系統中的冗余數據,防止一條標簽數據在一個事件周期內多次被讀到,減輕系統的處理壓力。增加了事件管理模塊和設備驅動模塊,用于實現網關的通用性,事件管理模塊用于將不同的應用需求定義為不同的事件,而不同的事件又通過不同的函數或參數來實現,進而實現網關對上層應用環境的通用性。設備驅動模塊,可以實現根據底層設備的不同而選擇不同的驅動程序;設備的自我維護由設備巡檢模塊完成,該模塊主要是利用閱讀器等硬件設備的心跳包來檢測系統的工作狀態,進而完成系統的自檢,將發現的問題及時地上報給管理員。
1.4設備層
設備層主要包括:四通道固定式讀寫器、桌面式發卡器、手持機、超高頻分支器、門禁系統(包括紅外對射系統和M244-A模塊)、天線、饋線等設備。這些設備由設備供應商提供,在此主要是對設備的組合和使用,不再作過多的敘述。
1.5數據庫
數據庫獨立于以上的4層,是系統的基礎。它主要用于對固定資產的基本信息、資產管理員的基本信息、資產調度信息、資產移動信息、報警信息等資產使用情況的所有詳細信息進行存儲,使用數據庫可以提供良好的數據共享、較小的數據冗余度、實現數據的集中控制以及數據的一致性和安全性,設計良好的數據結構可以降低數據查詢的消耗,提高效率。本系統采用關系型數據庫SQLServer2008來存儲應用數據。
2系統功能介紹
基于RFID技術的固定資產管理系統分為2個主要的功能模塊,儀表狀態管理模塊和系統管理模塊。前者主要負責對資產進行管理,如資產的借調、維護等。后者主要負責系統自身的管理,如管理員的管理、系統自身維護等。在這些功能中資產出入庫、調撥、標簽替換以及系統管理,邏輯較少、功能簡單,所以主要對資產盤點、定位、異動處理進行如下的詳細描述。
2.1資產定位
資產定位就是根據輸入的資產ID,返回資產所在的房間號,該功能的設計主要是為了查找資產的位置。其中替換態,指資產上的當前標簽正在進行更換時,所處在的一個臨時狀態;異動態,指資產現在已經處于報警狀態,報警可能是由未經允許經過門禁或者是資產在移動過程中超時引起的;資產移動態,指的是資產正在被借用。
2.2資產盤點
資產盤點,就是對所選房間的資產進行盤點,并顯示原有資產是否還在房間中。如果有部分資產沒有被掃描到,則需要使用手持閱讀器進行現場盤點,以確認資產是否真的不在房間中,如果不在,系統會發出報警通知系統最高管理員和資產所屬分管理員。盤點的流程在設計時,被看作是處于同一個房間中的多個資產的定位。
2.3異動處理
資產的異動主要是指如下3種情況:資產越界(定點態轉移到異動態)、資產過禁行門禁(移動態到異動態)、資產移動過程中超過設定的時間。在資產發生異動時,要發出報警通知管理員。其中資產移動超時,由定時器維護,若時間到達還沒有歸還資產時,自動發出警報。該流程圖中門禁事件是一個虛擬的事件對象,由標簽ID、時間、門禁ID、流動方向(進或出房間)組成。其中輸入為門禁事件,輸出為事件的處理結果。
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一、頂管技術在城市給排水中的發展
地下給排水管網是城市基礎設施的重要組成部分,對城市給水管網進行改造的時候,管道安裝工作需要專業的工程技術人員進行。傳統的地下管線施工技術通常對地表有很大的破壞,而且地下管線的改造是在城市道路下的工程,必然會對本來就擁堵的城市交通帶來更大的不便,也嚴重影響了人民群眾的正常出行,施工后的道路恢復工作也比較麻煩,在一些人口密集交通易堵塞的大城市這個問題顯得更加明顯,因此,這個問題成為了眾多專家研究的話題,也是我們急需解決的問題。
非開挖工程技術徹底解決了管道埋設施工中對城市建筑物的破壞和道路交通的堵塞等難題,在穩定土層和環境保護方面凸顯其優勢。這對交通繁忙、人口密集、地面建筑物眾多、地下管線復雜的城市是非常重要的,它將為城市創造一個潔凈、舒適和美好的環境。非開挖技術是指在進行地下管線的鋪設改造中盡力不開挖或者少開挖。
頂管技術就是在目前的形勢下發展起來的一種菲開挖技術,這種技術在國外應用非常普遍,在我國也有很大的普及空間。伴隨著頂管技術的投入使用,在運用中也經常出現一些問題,本文主要提出在頂管技術施工中容易出現的技術問題,值得施工技術人員重視,并以此和同行共享。
二、頂管施工的特點
頂管法又稱為非開挖管道敷設技術.它具有不需要開挖面層.就能穿越地面構筑物和地下管線及公路、鐵路、河道的特點,相比開挖敷設技術。投資和工期將大大節省。同時,頂管施工技術可以降低噪音,減少粉塵.減輕對城區的交通條件和環境狀況的干擾和破壞.屬于真正的無污染、高效率的施工技術。頂管施工法由于其上述多方面的優點.在市政工程中尤其是在市政給排水管線工程中得到了廣泛地應用。概括起來,頂管施工技術具有幾大方面的優點:施工面由線縮成點,占地面積小;地面活動不受施工影響,對交通干擾小;噪音和震動低.城市中施工對居民生活環境干擾小.不影響現有管線及構筑物的使用;可以在很深的地下或水下敷設管道,可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物,減少沿線的拆遷工作量.降低工程造價。其主要缺點是施工技術難度較高,需要詳細的工程地質和水文地質勘探資料。
三、頂管技術施工應用分析
1、頂進管的選擇
頂進管一般選州鋼筋砼管.如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規程.特別是有關鋼筋砼管的標準和技術規程。
2、頂進管島徑的選擇
頂進管的直徑選擇是片先根據工程性質、工程需要確定內徑。根據頂進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚.進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人.所阻一般管內徑不小于500rm。
3、頂進管妊度的選擇
頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數.取得良好的效果.但隨著管長度的增長.如果偏離原定的路線,建造頂坑時頂婭坑的長度也要增大.挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。反之,在直線上推頂很短的管也較困難.閃為短管比較容易向周闈土層中擠入.致使整個管呈蛇形彎曲,這便降低了管路頂進的可控性。
4、頂管施工的前期準備
現場平面布置,平面總體帛置包括起重設備、自動擰制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等,始硼t作井內安裝發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備.工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下。
頂管機進,出洞處以及后靠土體加固為確保頂管機出洞的絕對安全,對后靠土體機進。為防止腰管機進、出預留空間導致泥水流失.并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失,必須在工作井安裝洞口止水裝置。
三、頂管施工的工藝
頂管施工又稱為頂進法施工.是指利用頂進設備將預制的箱形或圓形構造物逐漸頂入路基.以構成立體交義通道的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收,在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體,機頭導向。將預制的鋼筋混凝上管向前頂進.前端土體通過上作井運出,最后完成管道鋪設。
1、頂管井的設計
頂管井分工作井與接收井兩種,頂管井的建造結構有很多種類,一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井,它們的結構受力性能由高至低依次為圓形一矩形。結構布置時,可在井內設置內支撐.改善結構受力。在建造過程中工作井按雙向頂進設計,問距與設計槍杳井間距一致.施工完畢,在工作井和接收井的位置上按設計要求做檢查井。
2、頂管施工工序
①穿墻:打開穿墻悶飯將工具管頂出井外.并安裝穿墻止水裝置,主要技術施工措施如下:a穿墻管由填夯壓密實的紙筋粘上或低強度水泥粘土拌和土.以起到臨時性阻水擋土作用;b為確保穿墻孔外側一定范嗣內土體基本穩定并有足夠強度.工作井工具管穿墻,對穿墻管外側采取注漿同結措施;
c穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處坪措施:d蝴板開啟后迅速推進工具管.同時做好穿墻止水.
結束語:管工藝的施工從技術上講是完全可行的.相對于開槽坪管從社會效益與經濟效益睞講更具有優越性,另外一方面從切實做到保護環境人手.加人推廣頂管施上技術力度勢在必行.可以預見未來的管線鋪設技術將以頂管工藝為支撐。
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盾構法施工起源于歐洲,后在日本、和美洲的一些國家也有了較大的發展,現在已廣泛地應用于世界各地。盾構技術是利用盾構機械所特有的盾殼作為支護,采用多種切削方式進行開挖,同時通過自動襯砌的混凝土管片?并灌漿,可以安全可靠的地維持洞外土體穩定,從而形成質量完好的洞身。盾構法在國內外的給排水工程中均有過應用。環倫敦供水工程輸水隧道全長80km,二期采用盾構技術,經過水廠處理過的出水通過地下輸水管道自流送到設在環繞倫敦供水隧道線路上的l0座泵站,然后由水泵站將水送到與之相連的遍及倫敦的城市配水系統。國內,最先應用于給排水管道施工的是1999年北京地區采用盾構法建設了亮馬河北路污水截留管線工程(盾構管線長為
1 675 m)。現正在建設的南水北調、青草沙原水工程中也采用了盾構技術。
廣州市西江引水工程在穿越兩座大型立交-小塘立交和官窯立交時采用了盾構法施工,盾構長度分別為2 470 m和1 620 m。本文以下將從方案選擇、方案設計、工程施工及過程控制等方面論述盾構及內襯鋼管技術在西江引水工程中應用情況。
1方案選擇
1.1 施工工法
小塘立交橋位于廣三高速與西二環高速的交匯點,周邊還有運行的廣茂鐵路、規劃的貴廣鐵路、321國道等交通線,上述交通設施車流量巨大,同時立交橋范圍內多軟土層,對沉降要求較高,且立交范圍的廣三高速基礎含有預應力管樁結構,埋深超過15 m。官窯立交與小塘立交相似,立交范圍匝道眾多,地質條件復雜,對沉降要求高,在其范圍還包含有天然氣調壓站和密集村鎮。故,因此,只能選用不開槽施工的方法,。給排水管線中常用的不開槽施工工法主要有盾構法、頂管法、淺埋暗挖法、定向鉆法、夯管法等。根據本工程的特點,適合穿越上述障礙的工法主要有頂管法和盾構法。
頂管法與盾構方案同屬非開挖方案,兩者既有相同之處又有所區別。相同點有:需要設置始發和接收井;避免地面開挖;對地勘資料詳細掌握;向前推進力均需千斤頂提供;平衡開挖面壓力均可采用泥水和土壓力。不同點有:根數不同,采取頂管方案需要兩根,常規盾構方案可以一根滿足過流要求;適用埋深不同,大直徑頂管只能采用鋼管,由于壁厚限制覆土不能太深,盾構采用高強度預應力管片結構,幾十米的埋深容易滿足;推力大小不同,頂管要平衡兩組千斤頂之間的所有側向摩擦力以及正面土壓力,盾構只需平衡盾構體外壁與外土摩擦力以及正面土壓力。論文參考,內襯鋼管。,所以盾構只需一組千斤頂,需要的推進力小且不會隨著長度變化而增加;防腐和工程安全性不同,大直徑頂管必須采用鋼管,鋼管的外防腐采用涂料,施工中不斷收到外土摩擦破壞嚴重,采用鋼管僅有一道鋼板防護。盾構方案有盾構片及內襯兩重防護,防腐效果可靠,同時兩層結構的防護性遠高于頂管。經過本工程的前期工作與方案比較,參考本工程專題報告的相關數據,盾構與頂管的主要技術、經濟指標的比較列于見表1。
表1 盾構法與頂管法經濟技術的比較表
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地下給排水管網是城市基礎設施的重要組成部分,為城市處理污水的系統、自來水、等等都屬于地下給排水管網之內,要對上述市政設施進行改建、新建、擴建,需要工程技術人員進行安全的管道安裝。傳統的挖槽埋管地下管線施工技術由于對地面交通影響較大,使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜,同時給市民工作、生活帶來許多不便,特別在人口稠密的城市和交通擁擠的地區以及不允許開挖的地段,這個矛盾就更加突出,這已經成了一個迫切解決的問題。非開挖技術將完全能解決這些難題,提供安全及經濟的施工方法。非開挖技術是指利用少開挖和不開挖技術來進行地下管線的鋪設或更換的工藝。頂管技術就是在這種情況下發展起來的一種非開挖技術,其在國外已廣泛使用,在國內也已逐漸普及。隨著頂管技術在市政工程的廣泛運用,本論文主要討論在頂管作業施工過程中出現了一些具體的技術問題,值得施工技術人員重視,并以此和同行共享。
1 頂管施工的特點
頂管法又稱為非開挖管道敷設技術,它具有不需要開挖面層,就能穿越地面構筑物和地下管線及公路、鐵路、河道的特點,相比開挖敷設技術,投資和工期將大大節省。同時,頂管施工技術可以降低噪音,減少粉塵,減輕對城區的交通條件和環境狀況的干擾和破壞,屬于真正的無污染、高效率的施工技術。頂管施工法由于其上述多方面的優點,在市政工程中尤其是在市政給排水管線工程中得到了廣泛地應用。概括起來,頂管施工技術具有幾大方面的優點:施工面由線縮成點,占地面積小;地面活動不受施工影響,對交通干擾小;噪音和震動低,城市中施工對居民生活環境干擾小,不影響現有管線及構筑物的使用;可以在很深的地下或水下敷設管道,可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物,減少沿線的拆遷工作量,降低工程造價,其主要缺點是施工技術難度較高,需要詳細的工程地質和水文地質勘探資料。
2 頂管技術施工應用分析
2.1 頂進管的選擇 頂進管一般選用鋼筋砼管,如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規程,特別是有關鋼筋砼管的標準和技術規程。
2.1.1 頂進管直徑的選擇 頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確定內徑,根據頂進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚,進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人,所以一般管內徑不小于500mm。
2.1.2 頂進管長度的選擇 頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數,取得良好的效果,但隨著管長度的增長,如果偏離原定的路線,使之恢復正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大,挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。反之,在直線上推頂很短的管也較困難,因為短管比較容易向周圍土層中擠入,致使整個管列呈蛇形彎曲,這便降低了管路頂進的可控性。
一般情況下,管長度須相對于管徑來衡量,當L/D外≤1.10時,為短管;當L/D外=1.15時,為標準管;當L/D外≥2.10時為長管。
2.2 頂管施工的前期準備
2.2.1 現場平面布置 平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備,工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下。
2.2.2 頂管機進、出洞處以及后靠土體加固 為確保頂管機出洞的絕對安全,需對后靠土體及進、出洞區域土體進行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失,并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失,必須在工作井安裝洞口止水裝置。
2.3 頂管施工的工藝 頂管施工又稱為頂進法施工,是指利用頂進設備將預制的箱形或圓形構造物逐漸頂入路基,以構成立體交叉通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井,然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體,由機頭導向,將預制的鋼筋混凝土管向前頂進,前端土體通過工作井運出,最后完成管道鋪設。
2.3.1 頂管井的設計 頂管井分工作井與接收井兩種,頂管井的建造結構有很多種類,一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等,后者則大多為矩形,它們的結構受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。結構布置時,可在井內設置內支撐,改善結構受力。在建造過程中,工作井按雙向頂進設計,與接收井間隔布置,間距與設計檢查井間距一致,施工完畢,在工作井和接收井的位置上按設計要求做檢查井。
2.3.2 頂管施工工序 ①穿墻:打開穿墻悶板將工具管頂出井外,并安裝穿墻止水裝置,主要技術施工措施如下:a穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土,以起到臨時性阻水擋土作用;b為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并有足夠強度,工作井工具管穿墻前,對穿墻管外側采取注漿固結措施;c穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處理措施;d悶板開啟后迅速推進工具管,同時做好穿墻止水,本工程采用止水法蘭加壓板,中間安入20mm厚的天然優質橡膠止水板環,要求具有較高的拉伸率和耐磨性,借助管道頂進帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置,應防止因穿墻管外側的土體暴露時間過長而產生擾動流變。②頂管出洞:頂管出洞是頂管作業中一個很值得注意的問題,頂管出洞,即頂管機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程,是頂管技術中的關鍵工序,也是容易發生事故的工序。為防止管線出現偏斜,應采取工具管調零,在工具管下的井壁上加設支撐,若發現下跌立即用主頂油缸進行糾偏,工具管出洞前預先設定一個初始角彌補下跌等措施。③注漿減阻:在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙,形成一道泥漿保護套,起到支撐地層,減少地面沉降,減少頂進阻力的作用。在施工中,首先對頂管機頭尾部壓漿,并要與頂進工作同步,然后在中續間和混凝土管道的適當位置進行跟蹤補漿,以補充在頂進中的泥漿損失。注漿工序一般多應用于長距離頂管施工中。④頂管糾偏:糾偏是指機頭偏離設計軸線后,利用設置在后部的糾偏千斤頂組,改變機頭端面的方向,減少偏差,使管道沿設計軸線頂進。頂進糾偏是采用調整4臺糾偏千斤頂組的方法,進行糾偏操作,若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮,反之亦然。如果同時有高程和方向偏差,則應先糾正偏差大的一邊。糾偏應做到在頂進中采用小角度分級逐步進行,勤調微糾。當頂管機頭發生旋轉時,可采取在管內的相反方向增加壓重塊或在中間站提供旋轉糾正力矩等方法糾正。
3 結語
頂管工藝的施工從技術上講是完全可行的,相對于開槽埋管從社會效益與經濟效益上來講更具有優越性。從根本上改變了城市管網亂挖現象;另外一方面從切實做到保護環境入手,加大推廣頂管施工技術力度勢在必行,可以預見未來的管線鋪設技術將以頂管工藝為支撐。
參考文獻:
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地下管網是城市基礎設施的重要組成部分,日夜肩負著傳送信息和能量的重要任務。為城市處理污水的系統、自來水、煤氣、電力和通訊設施等等都屬于地下管網之內,要對上述市政設施進行改建、新建、擴建,需要工程技術人員進行安全的管道安裝。傳統的挖槽埋管地下管線施工技術由于對地面交通影響較大,使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜,同時給市民工作、生活帶來許多不便。市政工程如何使這些安裝工程對城市的影響減至最小,如何盡可能減少對人們日常生活的影響。已經成了一個迫切解決的問題。
非開挖技術將完全能解決這些難題,提供安全及經濟的施工方法。非開挖技術是指利用少開挖和不開挖技術來進行地下管線的鋪設或更換的工藝。頂管技術就是在這種情況下發展起來的一種非開挖技術,其在國外已廣泛使用,在國內也已逐漸普及。隨著頂管技術在市政工程的廣泛運用,本論文主要討論在頂管作業施工過程中出現了一些具體的技術問題,值得施工技術人員重視,并以此和同行共享。
1 頂管施工的特點
頂管法又稱為非開挖管道敷設技術,它具有不需要開挖面層,就能穿越地面構筑物和地下管線吸公路、鐵路、河道的特點,相比開挖敷設技術,投資和工期將大大節省。概括起來,頂管施工技術具有幾大方面的優點:施工面由線縮成點,占地面積小;地面活動不受施工影響,對交通干擾小;噪音和震動低,城市中施工對居民生活環境干擾小,不影響現有管線及構筑物的使用;可以在很深的地下或水下敷設管道,可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物,減少沿線的拆遷工作量,降低工程造價。
2 頂管技術施工應用分析
2.1 頂進管的選擇
頂進管一般選用鋼筋砼管,如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規程,特別是有關鋼筋砼管的標準和技術規程。
①頂進管直徑的選擇:頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確定內徑,根據頂進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚,進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人,所以一般管內徑不小于500mm;
②頂進管長度的選擇:頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數,取得良好的效果,但隨著管長度的增長,如果偏離原定的路線,使之恢復正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大,挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。一般情況下,管長度須相對于管徑來衡量,當L/D外≤1.10時,為短管;當L/D外=1.15時,為標準管;當IJD外≥2.10時為長管。
2.2 頂管施工的前期準備
①現場平面布置:平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備,工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下;
②頂管機進、出洞處以及后靠土體加固:為確保頂管機出洞的絕對安全,需對后靠土體及進、出洞區域土體進行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失,并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失,必須在工作井安裝止水裝置。
2.3 頂管施工的工藝
2.3.1 頂管井的設計
頂管井分工作井與接收井兩種,頂管井的建造結構有很多種類,一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等,后者則大多為矩形,它們的結構受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。
2.3.2 頂管施工工序
①穿墻:打開穿墻悶板將工具管頂出井外,并安裝穿墻止水裝置,主要技術施工措施
1)穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土,以起到臨時性阻水擋土作用;
2)為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并有足夠強度,工作井工具管穿墻前,對穿墻管外側采取注漿固結措施;
3)穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處理措施;
4)悶板開啟后迅速推進工具管,同時做好穿墻止水,本工程采用止水法蘭加壓板,中間安入20mm厚的天然優質橡膠止水板環,要求具有較高的拉伸率和耐磨性,借助管道頂進帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置,應防止因穿墻管外側的土體暴露時間過長而產生擾動流變。
②頂管出洞:頂管出洞是頂管作業中一個很值得注意的問題,頂管出洞,即頂管機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程,是頂管技術中的關鍵工序,也是容易發生事故的工序。為防止管線出現偏斜,應采取工具管調零,在工具管下的井壁上加設支撐,若發現下跌立即用主頂油缸進行糾偏,工具管出洞前預先設定一個初始角彌補下跌等措施。
③注漿減阻:在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙,形成一道泥漿保護套,起到支撐地層,減少地面沉降,減少頂進阻力的作用。在施工中,首先對頂管機頭尾部壓漿,并要與頂進工作同步,然后在中續間和混凝土管道的適當位置進行跟蹤補漿,以補充在頂進中的泥漿損失。注漿工序一般多應用于長距離頂管施工中。
④頂管糾偏:糾偏是指機頭偏離設計軸線后,利用設置在后部的糾偏千斤頂組,改變機頭端面的方向,減少偏差,使管道沿設計軸線頂迸。頂進糾偏是采用調整4臺糾偏千斤頂組方法,進行糾偏操作,若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮,反之亦然。
3 膨潤土懸浮液在疏松土層中的應用
在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中,例如在砂礫土中,若不采取其它輔助措施,土層由于本身極不穩定,以致在刃腳推進之后立刻就會坍落在管壁上。所以對這類土壤來說,膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用,先決條件是要盡可能準確地掌握膨潤土懸浮漓在砂礫上中的特性。膨潤上懸浮液將滲人土層的孔隙內,充滿孔隙,并繼續在其中流動。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性。因此為了在同樣的壓漿壓力下達剄相同的滲入深度,在孔隙橫斷面很小的細粒土層中便需要低流限的懸浮液,面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。在克服流動阻力的過程中,壓漿壓力隨著滲入深度的增加而成比例地衰減,所以相應每一種壓漿壓力,都有一個完全確定的滲入深度。
盡管就某種場合來說,隨著管子的推進同時在管子整個圓周上和管路全部長度上均勻地壓漿證明是相宜的,而在另一些場合下,正確的方法則又可能是分段壓漿。例如現已得知,在管子下半部,膨潤土在頂進過程中比靜止狀態下更容易流出,而上半部的壓漿則是在管路靜止的情況下更容易進行。因此最好是將管子下半都的注漿孔和上半部的注漿孔分別組合起來。這種半側壓出韻原因在于,靜止狀態的管道以其全部很大的重量沉落于底部。這樣便在管道的頂部形成了小空隙,或者至少是形成了一個壓力較低的區域。因而在這種狀態下,膨瀾土在管頂處比在管底部更容易流出。反之,在頂壓力和浮力同時作用下,管道有向上拱起的傾向。這時管道離地升起,于是管底下方便形成了一個低壓區,致使膨潤土更加容易滲入其中并均勻地散開。
4 頂進管在膨潤土懸浮浪中受到的浮力
只要頂進管在整個圓周上被膨潤土懸浮液所包圍,浮力定律便對它有效,即使懸浮液層的厚度很小也同樣如此。在鋼筋混凝土管情況下,浮力均為管子自重的1.4倍。這樣,只要通過正確地壓人膨潤土懸浮液,從而在土層中圍繞頂進管形成一個支承環帶,并保持懸浮液壓力等于土壓力,于是管子就會在膨潤土懸浮液中漂浮起來。為此必需的前提在于懸浮液應是液體狀態的,亦即呈現為表觀流限相應較低的溶膠狀態。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運動狀態下的穩定極限時,這個條件便能得到滿足。浮力可使管外璧摩阻力減小,因為管底部由于自重產生的法向力減少了。這一效果首先會對大直徑管子的長距離推頂產生有利的影響
5 結語
頂管設計在市政工程中,特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程設計中顯得尤為重要。在特定工程條件下,相對與開槽埋管更具優越性。時代要前進,城市要發展。市政設施配套完善,地下各種管道建設將會大量增加,頂管設計和施工也會增多。管徑加大,長度加長,有直有曲,種類繁多,這將是今后大城市頂管施工的發展趨勢。因此,我們要重視這個良機,進一步地完善和提高我們的頂管設計和施工技術,使之綜合施工技術達到國際水平。
篇12
地下管網是城市基礎設施的重要組成部分,日夜肩負著傳送信息和能量的重要任務。為城市處理污水的系統、自來水、煤氣、電力和通訊設施等等都屬于地下管網之內,要對上述市政設施進行改建、新建、擴建,需要工程技術人員進行安全的管道安裝。傳統的挖槽埋管地下管線施工技術由于對地面交通影響較大,使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜,同時給市民工作、生活帶來許多不便,特別在人口稠密的城市和交通擁擠的地區以及不允許開挖的地段,這個矛盾就更加突出。市政工程如何使這些安裝工程對城市的影響減至最小,如何盡可能減少對人們日常生活的影響。已經成了一個迫切解決的問題。
非開挖技術將完全能解決這些難題,提供安全及經濟的施工方法。非開挖技術是指利用少開挖和不開挖技術來進行地下管線的鋪設或更換的工藝。頂管技術就是在這種情況下發展起來的一種非開挖技術,其在國外已廣泛使用,在國內也已逐漸普及。隨著頂管技術在市政工程的廣泛運用,本論文主要討論在頂管作業施工過程中出現了一些具體的技術問題,值得施工技術人員重視,并以此和同行共享。
1 頂管施工的特點
頂管法又稱為非開挖管道敷設技術,它具有不需要開挖面層,就能穿越地面構筑物和地下管線吸公路、鐵路、河道的特點,相比開挖敷設技術,投資和工期將大大節省。同時,頂管施工技術可以降低噪音,減少粉塵,減輕對城區的交通條件和環境狀況的干擾和破壞,屬于真正的無污染、高效率的施工技術。頂管施工法由于其上述多方面的優點,在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應用。概括起來,頂管施工技術具有幾大方面的優點:施工面由線縮成點,占地面積小;地面活動不受施工影響,對交通干擾小;噪音和震動低,城市中施工對居民生活環境干擾小,不影響現有管線及構筑物的使用;可以在很深的地下或水下敷設管道,可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物,減少沿線的拆遷工作量,降低工程造價。
2 頂管技術施工應用分析
2.1 頂進管的選擇 頂進管一般選用鋼筋砼管,如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規程,特別是有關鋼筋砼管的標準和技術規程。①頂進管直徑的選擇:頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確定內徑,根據頂進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚,進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人,所以一般管內徑不小于500mm;②頂進管長度的選擇:頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數,取得良好的效果,但隨著管長度的增長,如果偏離原定的路線,使之恢復正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大,挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。
一般情況下,管長度須相對于管徑來衡量,當L/D外≤1.10時,為短管;當L/D外=1.15時,為標準管;當IJD外≥2.10時為長管。
2.2 頂管施工的前期準備 ①現場平面布置:平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備,工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下;②頂管機進、出洞處以及后靠土體加固:為確保頂管機出洞的絕對安全,需對后靠土體及進、出洞區域土體進行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失,并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失,必須在工作井安裝止水裝置。
2.3 頂管施工的工藝:頂管施 叉稱為頂進法施工,是指利用頂進設備將預制成橢圓形或圓形構造物逐漸頂入路基,以構成立體交義通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井,然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體,由機頭導向,將預制的鋼筋混凝土管向前頂進,前端土體通過工作井運出,最后完成管道鋪設。
2.3.1 頂管井的設計:頂管井分工作井與接收井兩種,頂管井的建造結構有很多種類,一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等,后者則大多為矩形,它們的結構受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。
2.3.2 頂管施工工序 ①穿墻:打開穿墻悶板將工具管頂出井外,并安裝穿墻止水裝置,主要技術施工措施1)穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土,以起到臨時性阻水擋土作用;2)為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并有足夠強度,工作井工具管穿墻前,對穿墻管外側采取注漿固結措施;3)穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處理措施;4)悶板開啟后迅速推進工具管,同時做好穿墻止水,本工程采用止水法蘭加壓板,中間安入20mm厚的天然優質橡膠止水板環,要求具有較高的拉伸率和耐磨性,借助管道頂進帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置,應防止因穿墻管外側的土體暴露時間過長而產生擾動流變。②頂管出洞:頂管出洞是頂管作業中一個很值得注意的問題,頂管出洞,即頂管機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程,是頂管技術中的關鍵工序,也是容易發生事故的工序。為防止管線出現偏斜,應采取工具管調零,在工具管下的井壁上加設支撐,若發現下跌立即用主頂油缸進行糾偏,工具管出洞前預先設定一個初始角彌補下跌等措施。③注漿減阻:在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙,形成一道泥漿保護套,起到支撐地層,減少地面沉降,減少頂進阻力的作用。在施工中,首先對頂管機頭尾部壓漿,并要與頂進工作同步,然后在中續間和混凝土管道的適當位置進行跟蹤補漿,以補充在頂進中的泥漿損失。注漿工序一般多應用于長距離頂管施工中。④頂管糾偏:糾偏是指機頭偏離設計軸線后,利用設置在后部的糾偏千斤頂組,改變機頭端面的方向,減少偏差,使管道沿設計軸線頂迸。頂進糾偏是采用調整4臺糾偏千斤頂組方法,進行糾偏操作,若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮,反之亦然。
3 膨潤土懸浮液在疏松土層中的應用
在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中,例如在砂礫土中,若不采取其它輔助措施,土層由于本身極不穩定,以致在刃腳推進之后立刻就會坍落在管壁上。所以對這類土壤來說,膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用,先決條件是要盡可能準確地掌握膨潤土懸浮漓在砂礫上中的特性。膨潤上懸浮液將滲人土層的孔隙內,充滿孔隙,并繼續在其中流動。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性,同時也取決于壓漿壓力。因此為了在同樣的壓漿壓力下達剄相同的滲入深度,在孔隙橫斷面很小的細粒土層中便需要低流限的懸浮液,面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。在克服流動阻力的過程中,壓漿壓力隨著滲入深度的增加而成比例地衰減,所以相應每一種壓漿壓力,都有一個完全確定的滲入深度。
盡管就某種場合來說,隨著管子的推進同時在管子整個圓周上和管路全部長度上均勻地壓漿證明是相宜的,而在另一些場合下,正確的方法則又可能是分段壓漿。例如現已得知,在管子下半部,膨潤土在頂進過程中比靜止狀態下更容易流出,而上半部的壓漿則是在管路靜止的情況下更容易進行。因此最好是將管子下半都的注漿孔和上半部的注漿孔分別組合起來。這種半側壓出韻原因在于,靜止狀態的管道以其全部很大的重量沉落于底部。這樣便在管道的頂部形成了小空隙,或者至少是形成了一個壓力較低的區域。因而在這種狀態下,膨瀾土在管頂處比在管底部更容易流出。反之,在頂壓力和浮力同時作用下,管道有向上拱起的傾向。這時管道離地升起,于是管底下方便形成了一個低壓區,致使膨潤土更加容易滲入其中并均勻地散開。
4 頂進管在膨潤土懸浮浪中受到的浮力
只要頂進管在整個圓周上被膨潤土懸浮液所包圍,浮力定律便對它有效,即使懸浮液層的厚度很小也同樣如此。在鋼筋混凝土管情況下,浮力均為管子自重的1.4倍。這樣,只要通過正確地壓人膨潤土懸浮液,從而在土層中圍繞頂進管形成一個支承環帶,并保持懸浮液壓力等于土壓力,于是管子就會在膨潤土懸浮液中漂浮起來。為此必需的前提在于懸浮液應是液體狀態的,亦即呈現為表觀流限相應較低的溶膠狀態。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運動狀態下的穩定極限時,這個條件便能得到滿足。浮力可使管外璧摩阻力減小,因為管底部由于自重產生的法向力減少了。這一效果首先會對大直徑管子的長距離推頂產生有利的影響
5 結語
頂管設計在市政工程中,特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程設計中顯得尤為重要。在特定工程條件下,相對與開槽埋管更具優越性。時代要前進,城市要發展。市政設施配套完善,地下各種管道建設將會大量增加,頂管設計和施工也會增多。管徑加大,長度加長,有直有曲,種類繁多,這將是今后大城市頂管施工的發展趨勢。因此,我們要重視這個良機,進一步地完善和提高我們的頂管設計和施工技術,使之綜合施工技術達到國際水平。
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而且做工細致。
制作本身就是利用實物演示形象地說明專業理論,如果發動得當,學生會有許多創新產品出現。因此,指導學生制做制作大大提高了學生學習本專業知識的興趣,加深他們對專業理論的理解,進而提高了動手操作能力、創新能力,也培養了他們團結協作的精神。
6.結語
在新課標教育改革下,教師應當要善于避開思維定勢的方向,善于從側向和逆向設奇想、出奇問,跳出傳統教學模式的束縛,對教學環節進行不斷的創新。而作為機械專業的教師來說,要從改善課程的教學質量,提高學生的創新能力,就必須要對機械教學進行創新。
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[3] 王五一在《機械基礎》教學中應注重學生創新素質的培養[J].教學研究與實踐,2004(1).
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故障安全評價。對于故障分析時需要考慮哪些故障,就是GB7588―2003中14.1.1.1和附錄H葉|所列出的故障。把這些故障分別輸入評價流程圖中,只有能到達“可接受”的設計才是符合安全標準的。對含有電子元件的
安全電路還需進行規定的型式試驗合格。目前對安全電路進行故障安全評價這一環節未能得到有效地控制。使用計算機軟件(程序)作為安全電路的組成部分,是電梯控制技術發展的趨勢;而GB7588標準中提到的安全電路的三個組成部分卻并不包含軟件(程序)。
4 結語
電梯制造企業在設計電氣控制系統時,應充分考慮其對各種意外情況下的安全保護,應達到不低于標準GB7588-2003的相關要求,電梯檢驗人員在檢驗過程中,亦應加強對電氣控制系統的試驗,嚴格把關。通過對電梯電氣控制系統故障的診斷和分析,找到了電梯電氣控制系統一般故障有效的檢查方法和切實可行的維修方案。
參考文獻:
篇13
隨著我國城市化進程不斷加快,城市地下管線擴建、改造工程量不斷增加;采用非開挖鋪設管道的技術越來越受到人們的關注,由于其不需要開挖地面,交通不斷行,對周圍的環境影響能減少到最小,在繁華都市的工程建設中,頂管技術獨具優勢。因此,在許多領域,非開挖技術,受到越來越廣泛地采用。本論文主要討論在頂管施工過程中出現的技術問題,值得施工技術人員重視,并以此和同行共享。
1 頂管施工發展及工作原理
頂管施工是繼盾構施工之后而發展起來的一種地下管道施工方法,它不需要開挖面層,并且能夠穿越公路、鐵道、河川、地面建筑物、地下構筑物以及各種地下管線等。頂管施工借助于主頂油缸及管道間中繼間等的推力,把工具管或掘進機從工作井內穿過土層一直推到接收井內吊起。與此同時,也就把緊隨工具管或掘進機后的管道埋設在兩井之間,以期實現非開挖敷設地下管道的施工方法。
2 頂管施工的特點
2.1頂管施工最突出的特點就是適應性問題。針對不同的地質情況、施工條件和設計要求,選用與之適應的頂管施工方式,如何正確地選擇頂管機和配套輔助設備,對于頂管施工來說是非常關鍵的。
2.2頂管法又稱為非開挖管道敷設技術,與傳統的"挖槽埋管法"相比,開挖敷設技術,投資和工期將大大節省。同時,頂管施工技術可以降低噪音,減少粉塵,減輕對城區的交通條件和環境狀況的干擾和破壞,屬于真正的無污染、高效率的施工技術。
2.3頂管施工技術優點是不開挖地面;不拆遷,不破壞地面建筑物;不影響交通;不破壞環境;施工不受氣候和環境的影響;不影響管道的段差變形;省時、高效、安全,綜合造價低;其主要缺點是施工技術難度較高,需要詳細的工程地質和水文地質勘探資料。
3 頂管施工技術應用
3.1頂進管的選擇頂進管一般選用鋼筋混凝土管,如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋混凝土管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋混凝土的標準和技術規程。
3.1.1 頂進管直徑的選擇頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確定內徑,根據頂進管所受荷載確定混凝土管的配筋及壁厚,進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人,所以一般管內徑不小于500mm。
3.1.2 頂進管長度的選擇頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數,取得良好的效果,但隨著管長度的增長,如果偏離原定的路線,使之恢復正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大,挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。反之,在直線上推頂很短的管也較困難,因為短管比較容易向周圍土層中擠入,致使整個管列呈蛇形彎曲,這便降低了管路頂進的可控性。一般情況下,管長度須相對于管徑來衡量,當L/D外≤1.10時,為短管;當L/D外=1.15時,為標準管;當L/D外≥2.10時為長管。
3.2頂管施工的前期準備
3.2.1 現場平面布置平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備,工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下。
3.2.2 頂管機進、出洞處以及后靠土體加固為確保頂管機出洞的絕對安全,需對后靠土體及進、出洞區域土體進行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失,并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失,必須在工作井安裝洞口止水裝置。
3.3頂管施工的工藝頂管施工又稱為頂進法施工,是指利用頂進設備將預制的箱形或圓形構造物逐漸頂入路基,以構成立體交叉通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井,然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體,由機頭導向,將預制的鋼筋混凝土管向前頂進,前端土體通過工作井運出,最后完成管道鋪設。
3.3.1 頂管井的設計頂管井分工作井與接收井兩種,頂管井的建造結構有很多種類,一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等,后者則大多為矩形,它們的結構受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。結構布置時,可在井內設置內支撐,改善結構受力。在建造過程中,工作井按雙向頂進設計,與接收井間隔布置,間距與設計檢查井間距一致,施工完畢,在工作井和接收井的位置上按設計要求做檢查井。