一階段管道安装工艺的改进措施……………………….doc

一阶段管道安装工艺的改进措施 管道公司　李金良 董效军 郭山平 【摘 要】针对DN1200-DN1400管道安装工艺存在的问题，对其进行了改进，在节约了劳动力及劳动工器具的同时，有效的提高了施工队的施工效率，降低了工程成本。 【关键字】手拉葫芦 钢丝绳 柔性护垫 橡胶圈 邯郸城市供水输水管道工程混凝土管管道全长50.815km，管道安装任务繁重，提高管道安装效率是降低混凝土管道安装工程成本的关键。原DN1200-1400管道安装工艺采用双手拉葫芦侧拉平进的施工方法，不但浪费劳动力而且工作效率低下。经过理论验算及现场试验，将原有的管道安装工艺改进为单手拉葫芦正拉平进。从而达到了节省劳动力，提高管道安装效率的目的，降低了工程成本。 力学理论分析 1.1双手拉葫芦侧拉平进受力分析 剖面图见图1。 以DN1200混凝土管管道安装为例：设橡胶圈与混凝土管的滑动摩擦系数为μ1；橡胶圈压缩应力为δ1，N/mm2；管道平进所需的力为F1，N。 理想情况下，管道安装时插口平行进入承口，在橡胶圈进入承口工作面后，橡胶圈的压缩比为0.7，承口与橡胶圈的接触面积约为: S1＝（橡胶圈直径+（1-橡胶圈压缩比）×橡胶圈直径）×2×插口半径×π ＝[0.026+（1-0.7）×0.026]×2×0.68×3.14 ＝0.144（m2） 根据理论力学的基本原理分析图1中的受力情况（在管道安装时），则有： F1＝μ1S1δ1 ＝0.144μ1δ1 设每个手拉葫芦所需提供的拉力N1，N，则有：2 N1＝0.144μ1δ1 ，N1＝0.072μ1δ1 在双手拉葫芦侧拉平进的管道安装工艺中，每个手拉葫芦提供的拉力为： N1＝0.072μ1δ1 1.2单手拉葫芦正拉平进受力分析 剖面图见图2，受力分析图3。 在A点作受力分析可得： 图3 受力分析 f1＝F×cosα , f2＝F×sinα 式中：F为手拉葫芦提供的拉力，N；f1为手拉葫芦提供的有效拉进力，N； f2为手拉葫芦提供的竖直向上的拉力，N。 f2竖直向上的力使得橡胶圈下部的变形应力δ变小（接近于0，在一般情况下可以忽略不计），从而使得承口与橡胶圈的接触面积变小（经验值为平时的三分之一）。 为了容易进行比较，同样以DN1200砼管安装为例设：橡胶圈与混凝土管的滑动摩擦系数为μ2；橡胶圈压缩应力为δ2，N；管道平进所需的力为F2，N。 理想情况下，在管道安装时插口平行进入承口，在橡胶圈进入承口工作面后，橡胶圈的压缩比为0.7，承口与橡胶圈的接触面积约为: S2＝（橡胶圈直径+（1-橡胶圈压缩比）×橡胶圈直径）×2×插口半径×π×0.33 ＝（0.026+（1-0.7）×0.026）×2×0.68×3.14×0.33＝0.047（m2） F2＝μ2S2δ2＝0.047μ2δ2 F2＝f1 ； f1＝F×cosα 则：F＝f1/cosα。 在理想情况下α取45°，F＝ √2 f1＝0.066μ2δ2 在单手拉葫芦正拉平进的管道安装工艺中，手拉葫芦提供的拉力为： F＝0.066μ2δ2 在同一条件下可以认为：μ1＝μ2 ； δ1＝δ2 。 所以F＝0.066μ2δ2＜N1＝0.072μ1δ1 由此可见，在理想状态下“单手拉葫芦正拉平进” 手拉葫芦所需拉力要小于“双手拉葫芦侧拉平进”手拉葫芦所需的拉力。 在实际操作中的对比 2.1双手拉葫芦侧拉平进 “双手拉葫芦侧拉平进”安装工艺在实际安装中，由于管材拉进的力是由两个手拉葫芦提供，在操作时，两个手拉葫芦需同步拉进，但由于是人工操作，两个手拉葫芦很难保持同步，需经常调整，即便如此也会经常出现橡胶圈被止胶台掩到的情况，所以安装效率较低。 2.2单手拉葫芦正拉平进 “单手拉葫芦正拉平进”的安装工艺在实际安装中，管材拉进的力是由一个手拉葫芦提供，在操作中不存在不同步的问题，所以安装效率较高。 所需人员及工具对比 3.1双手拉葫芦侧拉平进 “双手拉葫芦侧拉平进”的安装工艺在实际安装中，每个安装队伍需要两个手拉葫芦，钢丝绳4条，操作人员4人。 3.2单手拉葫芦正拉平进 “单手拉葫芦正拉平进”的安装工艺在实际安装中，每个安装队伍只需要一个手拉葫芦，钢丝绳2条，操作人员则只需要2人，从而节省了劳动力及劳动工器具。 结论 邯郸城市供水输水管道工程目前所完成的30余kmDN1200-DN1400混凝土管道安装均采用了‘单手拉葫芦正拉平进’安装工艺，并全部顺利通过试压验收。 “单手拉葫芦正拉平进”安装工艺在DN1200-DN1400混凝土管道安装中，每天每个施工队可安装混凝土管30-40段（正常情况下），在节省劳动力和劳动工器具的同时提高了工作效率近50％，从而极大的降低了管道安装的工程成本。 【作者简介】李金