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根據(jù)波紋涵管的結(jié)構(gòu)特點,可以把波紋涵管當作圓環(huán)殼、扁錐殼或圓環(huán)板所組成。設計計算波紋涵管是設計計算圓外殼、扁錐殼或團環(huán)板。
波紋涵管設計計算的參數(shù)為剛度、應力、有效面積、失穩(wěn)、允許位移、耐壓力和使用壽命。
波紋涵管的剛度計算,波紋涵管的剛度按照載荷及位移性質(zhì)不同,分為軸向剛度、彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度等。目前在波紋涵管的應用中,絕大多數(shù)的受力情況是軸向載荷,位移方式為線位移。
金屬波紋鋼涵管的組裝與切割
1、裝卸、運輸
金屬波紋鋼涵管節(jié)在吊裝、運輸、卸落和堆放時均應小心,嚴禁滾動、碰撞硬物、嚴禁敲打,以避免金屬波紋鋼涵管壁變形或損傷鍍鋅保護層及防腐蝕鍍膜層。
2、注意事項
(1)拼裝要求所有螺栓的預緊力矩為340N·m士70N·m,拼裝后中徑允許誤差為標準中徑值的士1%。
(2)基礎(chǔ)整平夯實后方可在現(xiàn)場安裝波紋管,管壁與基礎(chǔ)之間禁止出現(xiàn)不密實現(xiàn)象。
(3)兩側(cè)土方回填應平衡進行,每層壓實厚度不大于20cm,用小型夯實機械夯實,組裝。
(4)金屬波紋鋼涵管每個管節(jié)必須為一個整體,焊縫表面不得有氣孔、裂縫、夾渣及飛濺物等缺陷。
(5)如果涵洞所在處水質(zhì)具有較大的腐蝕性,應增加防腐涂層的厚度。
(6)組裝金屬波紋鋼涵管時要求匯集處任何一點的板塊數(shù)不多于3塊,使板塊接頭盡量錯開。波紋板安安裝時,板片拼接處必須保持清潔,以確保每塊波紋板之間貼緊,拼縫搭接緊密。短涵管可采用先在附近工地組裝好,然后再運到涵位處起吊就位;長涵管可先分段組裝,吊運到涵位處再對接。
在土石壩樞紐中,當由于兩岸地質(zhì)條件或其他原因,不易開挖隧洞時,可以采用在土石壩下埋設涵管的方式來滿足泄水、引水的需求。
與在山巖中開挖隧洞相比,壩下涵管不需要開山鑿洞,結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、工期較短、造價也低,因此在中、小型工程中使用較多。同時,壩下涵管的進口通常在水下較深處,也是屬于深式泄水或放水建筑物。因此,其工作特點、工程布置、進出口的形式與構(gòu)造等方面與水工隧洞均有相似之處。但是,壩下涵管的管身埋設于土石壩壩下,穿壩而過,如設計施工不良或運用管理不當,極易影響土石壩的安全。
根據(jù)國內(nèi)外土石壩失事資料的統(tǒng)計分析表明,壩下涵管的缺陷是引起土石壩失事的重要原因之一。涵管的材料與土石壩的填土是兩種性質(zhì)差別較大的材料,如果兩者結(jié)合不好,水庫中的水就會沿管壁與填土之間接觸面產(chǎn)生集中滲流,引起管外填土的滲透變形,特別當涵管由于壩基的不均勻沉陷或連接結(jié)構(gòu)等方面原因,發(fā)生斷裂、漏水時,后果更加嚴重,甚至導致壩體的失事。
因此在壩下涵管的設計、施工中必須采取適當?shù)拇胧?,做到管身與周圍土體的緊密結(jié)合,加強管身的防滲處理,保證壩下涵管及壩體安全可靠運行。對于高壩或多地1震地區(qū)的壩,應盡量避免采用壩下涵管。