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词条 管道结构
释义 guandao jiegou
管道结构(卷名:土木工程)
pipeline structure
  用于输送液体、气体或松散固体的管道及其支承结构。输送松散固体时用水或气体作介质。管道必须能防漏和耐受所输送物质的温度、压力(内压)、腐蚀和磨损作用。如输送原油和重油管道要求能耐约 100°C的温度;蒸汽管道要耐约 150°C的温度。给水管道的工作内压约为0.5~1.0兆帕;压缩空气和蒸汽管道约为0.8~1.3兆帕。管道结构还要承受其自重、输送物料重和各种外荷载,如土荷载、水荷载、风和由风产生的振动荷载(见风荷载)、人群、车辆和施工机械所产生的荷载、温度作用和地震作用等。
  承受高温高压的管道要用金属管;有压管道均用环形断面,主要材料为钢、铸铁、预应力混凝土、石棉水泥、塑料、玻璃钢(增强塑料)等。无压管道多为自流管道,其断面不限于环形,如城市的雨水和污水管、农田灌溉管等,主要用混凝土和钢筋混凝土、砖石砌体,陶土制品等。
  管道通常敷设在地下,当需要穿越海峡或江湖时可在水下或架空敷设,工厂矿山地区也可架空敷设。
  管道种类  按管道敷设方式分为地下管道、水下管道和架空管道三种。
  地下管道  埋设方法分开槽与不开槽两类。①开槽埋设,将管子敷设或砌筑在明挖的土槽内,然后将土回填夯实。②不开槽埋设,先在地面下用高压水、人工或机械开挖出一小段管洞,然后在管后部用千斤顶将管子顶入土内(见顶管法)。大型管道可采用盾构法施工,即先在管道前端盾构内用高压水、人工或机械挖土,同时将盾构向前顶进,然后在盾构后部将预制好的弧形块拼装成管,管外部与土之间的空隙用压浆填实,内部做内衬防渗。
  水下管道  一般均埋入水下土层内,用混凝土包封或用钢筋等材料锚固,以防止管道上浮。在通航河道上应在管道上部灌筑不小于 500毫米厚的混凝土保护层或采取其他防护措施,防止轮船下锚时破坏管道。当跨越的河道或海峡不能断流时,除了采用上述的顶管法和盾构法外,还可采用沉管法,先在河底或海底用拉铲拉出沟槽,将管道分段浮运到位后沉入槽内,管道大多用钢管或预制钢筋混凝土矩形管。中国已建成了从厦门到鼓浪屿的海底给水管道、穿越黄河的输油管道、穿越上海黄浦江的矩形钢筋混凝土排水管道等水下管道。国际上已建的海底管道沉深达160米,管径达910毫米,埋设和检验均用专用的海上平台和小型潜水艇。
  水下管道有保温防腐要求时,可先敷设外套管,再安装内管,在两管之间填入保温材料或混凝土。
  架空管道  工矿区的架空管道多用钢管安设在钢筋混凝土或钢支架上,支架距离一般不超过30米,利用管道自身强度跨越,形成支架上的连续梁。跨越河流、峡谷的架空管道称管道桥,跨度不大时可利用管道自身强度跨越,如做成钢管梁、钢管拱等形式;跨度大时应另建支承结构来安置管道,这种结构的形式较多,中国已建成多种大跨度悬吊式和多孔连续斜张(拉)管道桥。
  管道结构  接口  接口构造应根据管道材料、安装方法和使用要求等条件确定。钢管通常采用焊接接口。铸铁管和预应力混凝土管大多采用承插式接口。预制混凝土与钢筋混凝土圆管可采用平口、企口或承插口等形式。现场灌筑钢筋混凝土管可用橡胶或塑料止水带做接缝。接口分为刚性和柔性两类。架空管道,尤其是输送油、气等高温介质的管道应设置伸缩接口或Π形膨胀弯。
  防蚀和防渗  管道应考虑管内外介质的化学腐蚀作用而采取必要的防腐蚀措施。对输送高温介质的管道要有相应的保温措施。砖砌管道一般用水泥砂浆抹面防渗。
  附属设施  应根据使用要求和受力条件设置各种必要的附属设施:给水管道上应设置闸门和闸门井,在有压管道上的转弯处应设置防止推力的支墩;排水管道上应设置各种用途的检查井、闸门井、跌落井和进出水口等。架空管道支承处应按伸缩要求做活动或固定支座。
  参考书目
 上海市政工程设计院等编:《给水排水工程结构设计手册》,中国建筑工业出版社,北京,1984。
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更新时间:2024/12/24 0:32:39