1鋼管頂管HOBAS頂管比較10121

1、鋼管頂管與HOBAS CC-GRP頂管比較一、管材性能鋼管耐腐蝕性差，需做內外防腐層,而頂管施工時，外防腐層因磨擦會遭破壞，內 表面在使用過程中易結垢而影響水流量。一般設il使用年限為20年。H0BAS頂管為新型復合材料管材，具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，內襯采用食品級樹脂, 使用過程中不結垢，水頭損失小，內外表面光滑，設計使用年限為50年。二、施工根據(jù)理論分析，鋼管頂管剛性太大，大到在上中無法變形，療壁管兒乎是無法糾 偏的，而且頂力很大，這也是國外不普遍采用鋼管頂管的原因。鋼管頂管施工比 其它類型頂管困難，國內近兒年有些工程使用了鋼管頂管，部分頂管施丄時，頂 管機與鋼管脫開，嚴重影響施工。鋼管頂管施

2、丄時，管與管之間需焊接，頂管壁 片較療，DX1200鋼管頂管壁片18mm,據(jù)經驗，完成一條管道的焊接需2個工時， 焊縫現(xiàn)場防腐很難保證質量，還受大氣狀況和現(xiàn)場環(huán)境的制約，嚴重影響施丄。 頂進速度約為10米/天。HOBAS頂管采用柔性FWC管接頭連接，施工十分方便，不受大氣狀況和現(xiàn)場環(huán)境 的制約，平均頂進速度為3060米/天。三、HOBAS壓力頂管典型工程臨海源水輸水工程：規(guī)格為DN1200，壓力0. 6MPs,額定頂力2850KX，總長260 米，管道覆土約9米，采用FWC管接頭，采用泥水平衡法施工，2006年9月份 完成，至今運行正常。上海奉賢自來水公司原水管南奉公路段工程，規(guī)格為DX160

3、0，壓力0. 6MPa,額 定頂力5000KX，總長160米，管道覆土約10米，采用泥水平衡法施工，平均頂 進速度為40米/天，施工非常順利，2005年12月通過現(xiàn)場試壓，壓力0. 95MPa, 保壓15分鐘無壓降。四、HOBAS頂管頂力計算和接頭按CECS246：2008給水排水工程頂管技術規(guī)程第12. 4條（P43）,頂力?DLf?FN。計算公式為：亦】釆用不銹鋼專用接頭或FWC管接頭。五、綜合造價以DX1200為例，壁厚為18mm的DX1200鋼管頂管管材（含內外防腐）價格約為 3800元/米。其施工進度慢、施工費用高。頂進施工費用：2000元/米（含吊裝， 安裝施工，出土和人工費等）。

4、同等規(guī)格的HOBAS頂管管材價格約為5200元/米，頂進施工費用：1000元/米（含 吊裝，安裝施工，出土和人工費等），但其施工進度快、施丄費用低，使用年限長， 無需維護。離心澆鑄與纏繞玻璃鋼夾砂頂管的比較玻璃鋼夾砂管制作方法主要有三種：離心澆鑄丄藝、定長纏繞工藝和連續(xù)纏繞工 藝。就工藝而言，更適用于頂管的是：離心澆鑄玻璃鋼夾砂管（簡稱離心管）， 定長和連續(xù)纏繞管（簡稱纏繞管）在解決如加砂方法、氣泡、外徑控制等問題的 W況下，在一定范囤內也可用于頂管。這兩種管道的制作方法有各自的特點：離 心管的制作自動化程度高,其特點是利用離心力的作用，使管壁夾砂層均勻密實, 抗壓強度高，允許頂力大；纏繞管制

5、作特點是采用長纖維（離心管釆用短纖維）， 管道斷面剛度大。長纖維對提高斷面剛度的作用較大，但對提高管道頂力作用不 大。纏繞管夾砂層的密實度較差，影響抗壓強度。制作中的人工纏繞，增加了抗 壓強度的離散性。以下兒點是兩種頂管性能的比較：一. 管外徑的一致性離心管屬外徑系列，采用外模具加工，管道固化收縮，方便脫模，外徑一致。 纏繞管屬內徑系列，采用內模具加工，為方便脫模，模具有一定錐度，一般為 1/1000或1/2000,對于12m長的模具，外徑偏差最大會達到12mm或6mm,加 之制造過程中存在壁療偏差，外徑偏差最大會超過這對于頂管施工是極 為不利的。武漢理工大學李卓球教授的論文“外徑尺寸偏差對玻

6、璃鋼夾砂管頂力影響分析” （華中科技大學學報第22卷第2期）對纏繞頂管尺寸偏差問題進行了深入研究，表明120米長的頂管存在尺寸偏差時的頂力比尺寸一致時的頂力增加25.4%。二. 管壁結構離心管屬復合結構，自動離心成型，管壁質地均勻密實、無孔隙和氣泡，壁療差 異小，夾砂層中含有增強材料玻璃纖維。纏繞管屬層合結構，半自動纏繞成型，制作過程中很難人丄排除氣泡，孔隙較多， 人為因素的影響導致壁療差異大，夾砂層中無增強材料玻璃纖維。三. 軸向壓縮強度與允許頂力離心管管端與管身材料相同，軸向圧縮強度均為90Mpa,變異系數(shù)小，有詳細的 計算允許頂力的方法。纏繞管管端進行了加強，壓縮強度為105Mpa,管身

7、的壓縮強度為65或75Mpa 兩個等級（玻璃鋼頂管國家標準送審稿中的規(guī)定），變異系數(shù)大，U詢尚無統(tǒng)一 的計算允許頂力的方法。在某些工程中，廠家為節(jié)省成本，加入過量的石英砂, 管身的圧縮強度低于65Mpa。為了提高頂管纏繞管的抗壓強度，我國的研究人員對管端采用了加強描施。使用 特殊的工藝方法，纏繞管的抗壓強度可以做到和離心管相同，但成本會高很多。 管端加強纏繞管（試驗樣品管）和離心管的材料力學性能試驗數(shù)據(jù)可參見上海市 排水公司的大口徑玻璃鋼夾砂頂管實驗與應用研究報告?，F(xiàn)摘抄如下： 頂管用纏繞管與離心管試驗結果對比表抗壓強破壞應內彈性模（Gpa）變異系數(shù) 平均值（）變異系數(shù)平均值（Mpa）6.72

8、 纏繞式 0.224 縱向 89.01 0.114 2.23管身環(huán)向 8.12 88.20 0.082 1.05 0.275縱向 8.44 纏繞式 105.60.141 1.37 0.1888管端環(huán)向 L42 19.49 0.172 251.60.2357縱向 8.64 1.90 96.91 0.012 0.021離心式99.62 0.055環(huán)向9.711.60 0.09380MPa表中的試件取自試驗用的玻璃鋼夾砂管，設計要求的縱向強度為。進 一步分析，下面兒點是值得注意的：Is要防止管口傳力能力大于管身但是一旦 管端的傳對提高管端的傳力能力有好處。纏繞管管端的強度較高，力能力大于管 身，這是

9、危險的，因為在這種情況下頂力過載的后果是管身破壞，某公司在廣州 大口徑頂管工程中就曾是結構性的，后果要比管端破壞嚴更得多。出現(xiàn)過管身 破壞的事故。2、管口的強度要均勻。強度變異系數(shù)大的不&后果是：31）容易產生不均勻應力，造成管端破壞。這管端強度的離散性大，也就是同一 傳力面上的各個部位的軟硬相差很大，給應力集中埋下了隱患，容易引起管端 的破壞。2）影響設訃允許頂力的提高。因為最決定管道允許頂力的是最小極限 抗壓強度和最小有效受力斷面面積，大應力在斷面上出現(xiàn)的位置是隨機的、變化 的。纏繞管的變異系數(shù)大，最小極限但最小值小于離抗壓強度變小。雖然試驗中 纏繞管的強度的平均值大于離心管，心管

10、，管端加強后的允許頂力仍然低于離 心管。管端縱向抗圧強度試驗結果表 縱向抗壓強度MP試件數(shù)）異系數(shù)平均值 最大值 最小值 大小差繞管 6 0.141 105.68 129.70 92.91 36.792.8496.91 95.01 心管 6 0.012 97.85頂管施工要求頂力大。這就是國際上玻璃鋼頂管多采用離心管的主要原因。纏繞 管頂管雖然取得了一些成績，但問題較多。與纏繞管頂管相比，離心管相對比 較成熟。四、管環(huán)抗撓曲水平離心管因管壁夾砂層中玻璃纖維均勻分布，抗撓曲水平能達到玻璃鋼管國際 324%,管壁無分層和破壞。標準ISO10639中規(guī)定的要求：徑向變形mSN纏繞 管因工藝原因，夾砂

11、層中無玻璃纖維，很難達到上述要求，有的纏繞頂管變形很 小就產生分層現(xiàn)象，這嚴重影響管線的長期運行，因為符合標準要求的抗撓曲水 平是基本的安全保障。離心澆鑄玻璃鋼夾砂頂管與混凝土頂管的比較玻璃鋼的突出的優(yōu)點是抗腐蝕。近年來排污混凝土管突出的問題是腐蝕嚴20年。 排污管道采m 15調查表明，沿海a裕地區(qū)的排污混凝土管壽命只有玻璃鋼管已成為發(fā)展方向。序號性能HOBAS頂管混凝土頂管易受管內污水和管外酸堿性土耐腐蝕性能不需要任何防腐措施1壤腐蝕。42使用壽命3抗 使用壽命長（50年）使用年限一般為15年。凍性能具有優(yōu)異 的抗凍性 能，°C以 下，20在零下管內結 冰后不會發(fā)抗凍性能較 差，在

12、低溫下管內容易結冰， 發(fā)生凍裂生凍裂。45重量重量輕（約為混 凝土管道 的 1/5）, 施工方 便?；炷另敼?自®很®,對 管基和吊裝 設備要求高，壓縮強 度壓縮強度 虬可達90MPa管端壓縮強 度約為55MP一次性 頂進6外壁光 滑，頂進力小，單頂進力大， 單次頂進距 離短、工長度次頂進距 離長、施 工進度 快。作井數(shù)量增 加、施工進度 較慢。抗不均勻沉一種柔性管，有ft好的抗不均基礎產生不均勻沉降時，混凝土7頂 管易斷裂、密封接頭拔出。勻沉降性。降性能時的極2in混凝土頂管管長軸向壓縮應變是C50混凝土管的3. 4倍。例如2in長 的管限圧縮變形是2. 9mm。因此混凝8彈性變形量 段，HOBAS頂管的極限壓縮變土頂管要達到與HOBAS頂管的同形是 lOnun,因此允許轉角范 樣轉角必須加墊圈。圍內無須加墊圈。值為摩阻力，糙率系數(shù)n糙率系數(shù)為0.013