“管材一上牽引機(jī)就花,拉一次廢一半?!辈簧夙敼苁┕り?duì)都被這句話戳痛過(guò)。PE拖拉管外表看似堅(jiān)韌,實(shí)際在定向穿越或頂推過(guò)程中,只要拉力或防護(hù)不到位,一圈圈劃痕就會(huì)像刀口一樣把管材的環(huán)向強(qiáng)度悄悄吃掉,后期通水受壓,隱患瞬間爆發(fā)。想把損耗降到零,先得把“力”算準(zhǔn),再把“護(hù)”做細(xì)。
一、先算拉力:別讓管子“硬扛”
1. 基本公式
頂管牽引拉力F=μ·q·L+ΔP·A+Fs
μ——綜合摩擦系數(shù)(黏土0.25~0.35,濕沙0.20~0.30,卵石0.40~0.55)
q——管材單位長(zhǎng)度重量(kg/m),PE100級(jí)SDR11管dn315×28.6mm約26 kg/m
L——單次穿越長(zhǎng)度(m)
ΔP——泥漿與地下水壓力差(MPa)
A——管外截面積(m2)
Fs——彎曲段附加阻力,經(jīng)驗(yàn)值取直段拉力的15%~25%
2. 實(shí)戰(zhàn)速算
以dn315管穿越350 m黏土為例:
μ取0.30,q取0.26 kN/m,F(xiàn)s按20%估算
F=0.30×0.26×350×(1+0.2)≈32.8 kN
對(duì)照管材短期抗拉(PE100為25 MPa),管壁截面積0.0286×π×0.315≈0.0283 m2
理論極限拉力=25×0.0283×1000≈707 kN
32.8 kN僅占4.6%,看似安全,但別忘了這是“純理論”。一旦外壁劃傷深度超過(guò)壁厚10%,剩余強(qiáng)度會(huì)呈指數(shù)級(jí)下跌,所以拉力富裕量要≥3倍,現(xiàn)場(chǎng)最大允許拉力建議控制在220 kN以內(nèi)。
3. 動(dòng)態(tài)監(jiān)控
在回拖頭與管尾各裝一只無(wú)線拉力計(jì),數(shù)據(jù)5 s上傳一次,發(fā)現(xiàn)拉力陡升先停鉆,排查塌孔或縮徑,而不是硬拉。
二、再防劃傷:給管子穿“軟猬甲”
1. 孔內(nèi)“護(hù)膚”
① 膨潤(rùn)土+聚合物泥漿,馬氏漏斗黏度≥45 s,形成致密泥皮,降低μ值10%以上。
② 每20 m加5%玻璃微珠,降低比重,減少浮力導(dǎo)致的上壁摩擦。
2. 管外“護(hù)甲”
① 專用HDPE保護(hù)墊層:2 mm厚,邵氏硬度60 A,一次性熱熔纏繞,外表面做微紋導(dǎo)泥,摩擦系數(shù)可再降15%。
② 玻璃鋼滾輪支架:間距1.2 m,滾輪外覆聚氨酯包膠,硬度80 A,避免鋼管支架直接磕傷。
③ 防劃傷纏繞帶:以PE為基材,內(nèi)含芳綸短纖,厚度僅0.3 mm,斷裂伸長(zhǎng)率≥300%,可隨管彎曲,成本每米不到3元,卻能擋住90%以上尖銳顆粒。
3. 接口“護(hù)頸”
電熱熔套筒兩端各留10 cm不做保護(hù),方便焊接;焊完立即用補(bǔ)口帶包覆,防止臺(tái)階處形成“啃邊”。
三、施工“三檢”口訣
開機(jī)前“查孔”:測(cè)孔徑、清孔時(shí)間≥20 min;
回拖前“查護(hù)”:手摸管壁無(wú)裸露,滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)異響;
結(jié)束后“查傷”:劃痕深度>0.3 mm必須拍照記錄,并用熱風(fēng)槍+PE焊條補(bǔ)焊,確保平滑過(guò)渡。
四、常見誤區(qū)
誤區(qū)1:拉力小就能裸拖
真相:μ值受地下水影響波動(dòng)可達(dá)50%,小拉力也會(huì)因突增阻力瞬間劃傷。
誤區(qū)2:管壁厚不怕劃
真相:PE屬黏彈性材料,劃痕底部會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中,厚壁管反而更易出現(xiàn)“銀紋”擴(kuò)展。
誤區(qū)3:保護(hù)墊層越硬越好
真相:過(guò)硬失去緩沖,砂粒在硬面與管壁間“研磨”,劃傷更深。
五、小結(jié)
把拉力算準(zhǔn),讓管子永遠(yuǎn)工作在30%極限值以下;把防護(hù)做細(xì),讓每一次回拖都像“穿新衣”。PE拖拉管頂管施工,沒有“差不多”,只有“零劃傷”。記?。菏∫幻妆Wo(hù),可能廢整條管線;多一步計(jì)算,才能多十年壽命。
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