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        克拉管知識(shí)的常見問題-浙豐管業(yè)


        高密度聚乙烯纏繞B型管《GB/T 19472.2-2004埋地用聚乙烯(PE)結(jié)構(gòu)壁管道系統(tǒng) 第2部分:聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材》,業(yè)界又稱為“克拉管”,屬柔性管材。連接密閉性好、抗沉降能力強(qiáng)和綜合使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì),使克拉管在國外早已得到廣泛應(yīng)用,在國內(nèi)也被建設(shè)部評(píng)為重點(diǎn)推廣產(chǎn)品。但是作為克拉管等柔性管材選型的重要技術(shù)指標(biāo),環(huán)剛度仍然在市場(chǎng)上甚至業(yè)界人士的邏輯認(rèn)識(shí)里存在疑問。
         
         
         
        疑問一:克拉管埋地施工,造成內(nèi)凹等畸變是否是環(huán)剛度不夠?
         
        解答:克拉管在埋地實(shí)踐中已有超過50年的使用時(shí)間,在達(dá)到回填要求且正常運(yùn)行后,在國際/國內(nèi)應(yīng)用中并未出現(xiàn)正常使用條件下的畸變現(xiàn)象。究其原因,并不是自身的環(huán)剛度比剛性管材(如鑄鐵管)高,而是基于管材與周圍回填土體的管土共同作用原理。
         
         
        垂直作用的荷載使管道發(fā)生變形時(shí),管道周圍土壤有水平支撐作用(如上圖),在管壁內(nèi)產(chǎn)生壓縮應(yīng)力和彎曲應(yīng)力。管道柔性越大,變形越大,側(cè)土壓力對(duì)管道反作用力越大,在某一階段會(huì)達(dá)到垂直和水平土壤壓力的平衡狀態(tài)。
         
        在管土共同作用下,管材自身承受承載力只占15%-20%,所以單純靠提高環(huán)剛度來增大管身的承載能力是不經(jīng)濟(jì)的。
         
         
         
        疑問二:克拉管到底能埋多深?距離地面不低于多少米?
         
         
        解答:克拉管目前最深的管頂覆土可以達(dá)到50米??死転榈湫偷漠愋徒Y(jié)構(gòu)壁,通過改變管道截面的慣性矩(截面有效厚度)可是實(shí)現(xiàn)較高的環(huán)剛度。
         
        考慮動(dòng)荷載破壞,正常管頂覆土厚不低于0.5米;隨著覆土厚度的增加,動(dòng)荷載影響逐步降低(覆土厚土超過4米時(shí),動(dòng)荷載影響基本可以忽略),但是覆土壓力等靜荷載由于管土共同作用并未隨覆土厚度增長(zhǎng)而出現(xiàn)線性增長(zhǎng)趨勢(shì)。這是克拉管選擇適當(dāng)?shù)沫h(huán)剛度就可以實(shí)現(xiàn)較大覆土埋深的原因。
         
         
         
        疑問三:克拉管埋地時(shí)會(huì)變形吧?
         
        解答:在實(shí)際施工驗(yàn)收過程,由于靜荷載和偶然動(dòng)荷載作用下,克拉管允許一定的徑向變形,但管道自身結(jié)構(gòu)必須是安全的。克拉管允許變形率須符合國標(biāo)GB50268-2008中“克拉管等化學(xué)建材管的變形率不超過5%”這個(gè)規(guī)定,比國際上施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值6%(美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值為7.5%)要求要高。
         
         
         
         
        疑問四:克拉管回填要求達(dá)不到密實(shí)度怎么辦?
         
         
        解答:選擇合適的回填材料,對(duì)于柔性管道的正常運(yùn)行至關(guān)重要。回填要求如下圖:
         
         
        管道設(shè)計(jì)允許徑向變形率為3%,但是由于施工地質(zhì)條件、回填材料等原因,施工回填質(zhì)量往往不能完全達(dá)到回填密實(shí)度要求??紤]以上因素,實(shí)際應(yīng)用中管道允許徑向變形率為5%。
         
         
         
        疑問五:國際上環(huán)剛度標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)都統(tǒng)一嗎?
         
        解答:國際上,對(duì)于環(huán)剛度的定義和測(cè)試方法不一,環(huán)剛度所代表的物理意義也不一樣。國際上主要有:德國標(biāo)準(zhǔn)(DIN),國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO)和美國標(biāo)準(zhǔn)(ASTM)三大類。有別于德國標(biāo)準(zhǔn)DIN16961,國標(biāo)環(huán)剛度參考的是歐標(biāo)prEN13476,而這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)里所述環(huán)剛度的計(jì)算和設(shè)計(jì)方法依據(jù)都是ISO標(biāo)準(zhǔn)。因此,在管材選型確認(rèn)環(huán)剛度時(shí),須明確環(huán)剛度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
         

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