在无管道提升过程中对圆形和矩形管道段的管道土壤摩擦电阻进行比较研究
Jiwei Wen1,2,3,4, Pengshuai Zhang1, Tian Xiang5
1Key Laboratory of Roads and Railway Engineering Safety Control (Shijiazhuang Tiedao University), Ministry of Education, Shijiazhuang, Hebei, China.
这项研究通过开发一种修改后的理论方法来提高管道提升,以准确估计圆形和矩形管道的管道土壤摩擦阻力. 这确保了更顺的施工,降低了风险,并控制了无沟工程的成本.
科学领域:
- 地质技术工程 地质技术工程
- 没有沟的技术
- 土木工程 土木工程是指土木工程.
背景情况:
- 管道提升是地下施工的无沟方法,需要准确的提升力估计.
- 提升力必须克服正面和摩擦阻力,这些阻力随着提升距离,深度和复杂性而增加.
- 精确的管道土壤摩擦阻力估计对于操作安全和管道提升成本控制至关重要.
研究的目的:
- 分析圆形和矩形管道的应力状态和影响管道土壤摩擦电阻的因素.
- 在不同类型的土壤 (沙土,煤粒层) 中实验性地确定和比较管道土壤的摩擦阻力.
- 开发和验证无沟管道提升中管道土壤摩擦阻力修改的计算方法.
主要方法:
- 应力状态和关键影响因素对管道土壤摩擦电阻的分析.
- 使用自主开发的装置测量圆形和矩形管道的摩擦阻力的实验测试.
- 离散元件数值模拟 (EDEM) 分析土壤干扰并纠正侧向压力系数.
主要成果:
- 在相同条件下的煤炭颗粒层中,管道土壤摩擦阻力比在沙土中低.
- 经过修改的计算方法,包括侧面压力系数 (K) 和埋藏深度 (H),与实验数据密切一致.
- 圆形 (弧形) 和矩形 (形) 管道之间的土壤干扰模式不同,需要更正的计算方法.
结论:
- 修改后的理论计算方法准确地预测了管道-土壤摩擦阻力,优于其他方法.
- 该研究验证了修改后的方法的合理性,并为实证方程系数提供了建议.
- 发现为研究,工程实践和无沟管道提升技术的进步提供了宝贵的参考资料.
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