第一篇:國內外隧道及地下工程的發展現狀1
國內外隧道及地下工程的發展現狀
法國、英國、瑞士、奧地利、挪威、日本等發達國家,在21世紀已建成一批特長隧道,還有許多特長隧道在建設或在規劃中.21世紀前10年中,我國將有總長155km以上的公路隧道要投入建設,3km以上的特長隧道有數十座.在建和擬建的鐵路中隧道含量很大,特長隧道數量很多.北京、上海、廣州、深圳、南京、天津將投入巨資構建城市軌道交通網絡.廈門將建一個可以全天候進出廈門島的海底隧道’ 廣東計劃在深圳與珠海間建設一條30多公里長的海底隧道,還有擬建的6大跨海隧道’
我國已建成通車的鐵路、公路隧道有95 00余座,總延長5200多公里;在建的鐵路、公路隧道項目也很多,單是長度在10公里以上的隧道就有十多座;輸水輸氣的隧道工程規模也很大;有已建成的和在建的LPG儲油儲氣工程;已通車的城市地鐵隧道總延長有200多公里;下穿江河及湖泊的各類用途的隧道已有十多條;在隧道及地下工程技術上我們有了較大的進步,克服了許多不良地質難題,甚至在地質禁區也能成功地建成隧道,形成了門類齊全的工法技術。更可貴的是有了相當數量的隧道及地下工程建設的管理技術骨干和專業設計、施工隊伍。但是,我們也應該看到發展中所存在的間題和不足,尤其是在隧道及地下工程技術的運用程度和建設管理水平上與先進國家相比,還有較大的差距。譬如工程決策缺乏長遠的和全面的考慮,缺少環境保護和工程經濟的合理比較;產業化程度低,施工機具、設備和建筑材料品種稀少、品質低劣;大型施工專用設備如盾構機、TBM掘進機、液壓鑿巖臺車及其關鍵配件等仍依賴于從國外進口;建設管理十分落后,表現為工程質量水平不高,質量穩定性差,施工安全沒有保證,人身事故率高;施工隊伍專業化水平低,尤其施工現場上較高素質的管理技術人才奇缺,施工機械化水平、信息化水平普遍較低。這些與國家快速發展的經濟形勢對隧道及地下工程建設的需求是不相適應的。
1)我國交通隧道的建設有3個非常明顯的趨勢:一是需修建的長隧道越來越多,長度越來越長;二是以隧道方式跨越江、河、湖、海水域的工程越來越多;三是城市隧道和地下鐵道的建設將迎來高潮.3)在隧道施工技術方面,從20世紀六七十年代鋼釬大錘作業的施工方法,到80 年代推廣應用“新奧法”,20世紀末又引進了大型隧道掘進機(TBM),從液壓鑿巖臺車的應用到隧道掘進機的引進,以及在地鐵隧道和城市隧道中廣泛采用盾構法,隧道施工技術有了很大進步,有些方面達到甚至超過了國際先進水平#
4)在隧道施工中,較為廣泛地采用“新奧法”原則的礦山法技術改進和發展方向是:提高開挖成洞速度;提高應變能力,降低工程成本;改善施工作業環境條件和安全技術# 隧道掘進機和盾構施工方法具有施工速度快、隧道成型好、機械化強度以及周邊環境影響小等顯著優點# 沉管隧道適用于水底地形平坦、水深及跨度不太大的情況,在我國也將逐漸得到應用.21世紀我國交通隧道的建設和隧道施工技術必將有一個新的更大的發展.
第二篇:隧道及地下工程發展現狀
我國隧道及地下工程發展現狀和發展趨勢
學院:公路學院
專業:橋梁與隧道工程
姓名:高強
學號:2009121180
電話:***
我國隧道及地下工程發展現狀和發展趨勢
摘要:本文概述了我國隧道及地下工程發展的現狀和趨勢,介紹了我國現有隧道的主要施工方法及技術狀況 ,并展望了我國隧道和地下工程的發展前景。關鍵詞:隧道地下工程現狀趨勢
1.我國遂道及地下工程的發展現狀
改革開放以來,我國在交通、水利水電、市政、地下工程開發和利用等基礎設施領域取得了令人矚目的成就 ,尤其是近十年來 ,更取得了突飛猛進的發展 ,其中鐵路隧道、公路隧道、水利水電隧洞、市政共同溝以及城市地鐵也取得了前所未有的發展,同時在設計和施工技術水平上也有了很大提高。
1.1交通類隧道
交通隧道主要包括鐵路隧道、公路隧道及城市地下鐵路工程 ,其中鐵路隧道目前在數量、長度、設計及施工技術上在我國處于領先地位 , 截止到2005年12月已建隧道6874座,4158km。1949年以前664座156km,共7538座4314km。長度大 于5km的53座。2006年在建的1758座,2164km。即將開工的高速鐵路隧道146座,184km。規劃建設客貨共線鐵路隧道2100km,10km以上隧道760km。
在建客運專線隧道有 :
? 武廣222座172.152km
? 廣深24座32.016km
? 鄭西38座76.876km
? 石太32座74.904km
? 合武37座64.706km
? 甬溫59座88.115km
? 溫福59座149.423km
? 福廈37座40.406km
? 廣珠4座4.172km
10km以上的長大鐵路隧道:
秦嶺隧道18.4km
大瑤山隧道14.295km
烏鞘嶺隧道20.05km
太行山隧道27.8km(在建)
呂梁山隧道20.8km(在建雙洞)
東秦嶺鐵路隧道12.26km
地鐵工程目前僅有京、津、滬、穗四市約 80km正在運營 ,而在建工程則很多 ,目前上述四城市仍在繼續擴建地鐵,其中北京規劃了20條線路共700km,上海規劃了17條線路共450km,天津規劃了4條線路共248km,廣州規劃了7條線路共206.5km,深圳規劃了9條線路共254km。而南京、重慶、青島、沈陽、深圳、成都、武漢等城市則正在大規模建設之中。大連、長春、哈爾濱、鞍山、烏魯木齊、合肥、成都、佛山、桂林、昆明、西安、濟南、福州、寧波等城市也已經完成了相應的地鐵規劃。
我國公路隧道在 80年代前 ,因公路等級較低 ,同時限于設計、施工及短期投資大等多種原因 ,很少設計長大隧道 ,且數量(總長度)上也不多 ,但改革開放以后 ,為了實現截彎、降坡、提速、提高運營安全及實現長期運營收益提高等 ,相繼修建了一批長大公路隧道 ,如遼寧的八盤嶺雙線公路隧道(長 1600m),吉林的小盤嶺公路隧道(長 600 多米)等 ,但近七、八年來 ,隨著我國高速公路建設的大規模展開和設計、施工總體水平的提高 ,公路隧道工程在總量、單體長度上有了突飛猛進的發展 ,隧道單體長度記錄不斷被刷新。截止到目前我國運營隧道1684座以上,其中10km以上的長大隧道就有很多。例如秦嶺終南山特長公路隧道18.02km(雙座),錦屏隧道14.7km(雙座),西山隧道13.68km(在建太原~古交高速)等。
1.2水利水電隧洞
水利水電工程主要包括水工隧洞和地下廠房兩大部分 ,水工隧洞主要包括引水隧道 ,導流隧洞 ,泄洪隧洞等 ,地下廠房指不過水的地下洞室 ,包括電站主副廠房洞室、開關站、閘門豎井等。我國自 70 年代中期以后 ,先后建成了一大批著名的水電工程 ,如二灘水電站、黃河小浪底、葛洲壩等 ,其中已建成的長度超過5km的引水發電隧道就有20座,包括小浪底水利樞紐三條導流隧洞;清江隔河巖水利樞紐導流隧洞;李家峽水電站導流隧洞;公伯峽水電站導流
隧洞;水布埡水利樞紐導流隧洞。已建成的由青海大通河引水至甘肅的調水工程總干線全長168.9km,其中隧道33座,總長75.11km;萬家寨水利樞紐引黃河水穿過海河流域至太原的引水工程,隧洞總長超過200km;遼寧省東水西調工程輸水隧洞長85km。
1.3地下工程
地下工程包括市政管線工程 ,地下倉儲工程 ,地下商場,地下車庫,城市地下空間綜合開發利用等地下建筑物以及大中型平戰結合工程。隨著現代化城市高密度化 ,生活水準的高標準化 ,各種供給設施(如電信、電氣、煤氣、上下水等)的需求量將會急劇增加 ,需要改造和增設的供管線愈來愈多 ,解決這一問題的最好對策乃是進行統一規劃與管理的城市地下共同溝(城市地下公用事業綜合隧道),1994 年上海浦東建成了我國第一條規模較大的張揚路共同溝。城市地下空間開發利用 ,目前較廣泛的有高層建筑物地下室 ,平戰結合的人防工程 ,如上海人民廣場地下商場 ,哈爾濱、長春地下商業街等。利用地下工程恒溫恒濕 ,受地面干擾小 ,防災抗災能力強等的特點 ,我國修建了許多地下儲庫 ,如地下糧庫、油庫、金庫等。隨著我國經濟和科技的發展 ,地下工程的應用領域和應用深度將不斷拓展。
2.我國隧道及地下工程的主要開挖方法及技術狀況
世界發達國家已有的隧道和地下工程施工技術 ,大部分已在我國開發利用 ,并在工程實踐中結合中國的國情得到不斷的改進和發展。由于隧道及地下工程類型、規模、地層、施工裝備、技術水平等的不同 ,相應產生不同的開挖方法 ,按大類主要可分為明挖法、蓋挖法、沉箱(管)法、暗挖法。明挖法以它施工簡單 ,安全快速、造價較低 ,仍然是除山嶺隧道 ,江湖河底隧道外首選的施工方法 ,其中的蓋挖法是市區修建地鐵車站的主要方法 ,北京、上海、南京、廣州有近10 座地鐵車站采用此法 ,并取得了很多寶貴經驗 ,逆作法或半逆作法也已從局部試點轉入工程實際應用 ,如深圳地王大廈、上海金茂大廈地下室 ,除 主樓外全部采用半逆作法施工 ,使工期大大提高。暗挖法適應范圍廣、鐵路、公路、水利水電隧道、礦山巷道以及城市繁華市區下地鐵、地下工程廣泛采用此法 ,沉箱(管)法則主要用于跨越江湖河流等水體隧道的施工。我國的隧道及地下工程施工技術自 80 年代以來 ,得到了快速發展 ,代表隧道工程施工新技術發展水平的隧道鑿巖機(TBM)和盾構機被引入我國 ,并在實踐中不斷改進,以大瑤山雙線鐵路隧道的施工為代表和開始 ,成功地推廣了錨噴支護新奧法大斷面開挖施工技術 ,全隧道最高年成洞4245m,月成洞521m,單口月成洞218m,開挖205m,襯砌303m。90 年代再次采用新奧法成功修建了號稱 “天下第一險洞”(高地應力、高地熱、多瓦斯、多斷層、多地層塌方)的南昆鐵路家竹箐隧道 ,這標志著我國鉆爆法隧道施工技術達到和接近了世界先進水平。其中形成的施工前、中、后的超前地質預報模式、圍巖變形量測、預報、指導施工模式及圍巖加固模式 ,為我國全面推廣新奧法隧道設計與施工技術奠定了堅實基礎 ,我國目前已建成的最長的單線鐵路隧道—西康鐵路秦嶺終南山隧道施工中采用了全斷面隧道掘進機(TBM),使我國的交通隧道修建技術又上升到一個新臺階 ,而在上海、廣州、北京地鐵隧道施工中 ,盾構機得到了大面積使用 ,取得和積累了很多成功經驗。烏鞘嶺隧道在軟巖深埋復雜應力隧道的修建技術上取得突破,克服了高地應力、軟巖大變形和富水等復雜應力狀況。風火山和昆侖山隧道(海拔4995m)則成功采用雙層模筑混凝土多道防水措施、保溫隔熱措施、低溫早強耐久性防水混凝土以及洞內空調等措施克服了高海拔凍土地區的隧道修建難題。
3.我國隧道及地下工程的發展趨勢和前景
3.1隧道發展趨勢
隨著我國經濟的持續發展綜合國力不斷增強 ,高新技術不斷發展 ,我國隧道發展前景是非常廣闊的 ,同時隧道的發展也是我國國民經濟發展、國家西部大開發戰略、開邊通海戰略的迫切需要。交通設施、水電工程越來越成為制約一個地區經濟發展的瓶頸所在。在交通隧道方面 ,隨著我國高速公路干線網的不斷完善 ,特別是向我國西部多山地區的不斷延伸 ,海南島與陸地的跨海延伸 ,以及遼東半島、膠東半島之間的跨海連接 ,崇明島與上海之間等長江沿線的地下連接都需要巨大的隧道工程來支撐 ,隨著西部的開發 ,我國鐵路隧道、公路隧道的單體長度及數量記錄 ,都將不斷被刷新 ,如 1999 年竣工的秦嶺鐵路隧道長度已達 18.46km ,2000 年 5 月竣工的重慶鐵山坪公路隧道長度為 4.5km。在跨海、跨江隧道方面 ,目前我國國內已對瓊州海峽隧道完成了可行性研究 ,不少有識人士也已提出了跨越渤海灣聯接遼東與膠州半島的南橋北隧固定聯絡隧通道 ,跨越長江入海口連接上海 — 崇明 — 啟東的江底隧道、京滬、京廣高速鐵路跨
越長江的沉管隧道 ,甚至提出了興建臺彎海峽隧道的設想。日本的青函海底隧道(全長53.85km)海底部分長 23.3km),英法海底隧道(全長50km ,海底38km)的建成運營 ,以及其它國家正在規劃與實施的眾多海峽隧道 ,都已為我國樹立了先例。隨著城市的快速發展,各大中城市交通壓力不斷增大,地鐵這一快捷、大運量的公共交通系統將成為解決這一難題的唯一途徑。在水電隧道方面 ,隨著以世紀工程三峽水利水電工程等一大批大型、超大型水電工程項目的實施與完成 ,我國在深埋、長大隧道及大跨度地下廠房的設計與施工能力上 ,都已經或將要達到或接近世界先進水平,隨著我國西部大開發的進行 ,雅魯藏布江、金沙江等水力資源豐富的江河上梯級電站建設 ,我國水利水電隧洞的建設也將進入一個全新的發展時期。
3.2地下工程發展前景
各種用途的地下工程的大力發展 ,能夠有效地緩解經濟發展 ,特別是城市發展與我國土地資源緊張的矛盾。據氣象衛星遙感資料判斷和測算 ,1986-1996 年 10 年間 ,全國 31 個特大城市城區實際占地規模擴大 50.2 % ,近十年城市的發展更是提高到了一個新的速度,但是城市不能無限制的蔓延擴張 ,只能走內涵式集約發展道路,充分利用城市地下資源 ,建設各類地下工程是城市經濟高速發展的客觀需要。另外 ,設計與施工技術的發展也為其提供了充分的技術保障。目前 ,我國沿海地區人均國民生產總值已超過 1000 美元 ,達到發達國家地下空間開發、地下工程建設達到高潮時的標準。所以 ,我國地下工程的建設 ,特別是東部經濟發達地區和大中城市 ,必將迎來地下工程建設的高潮。
總之,我國的隧道和地下工程建設已經取得了輝煌的成就,隨著我國經濟的不斷發展,施工技術和方法的不斷進步,管理和各類規范的不斷完善,展望未來,我堅信,我國的隧道和地下工程事業擁有無限美好的前景并且一定會取得更加輝煌的成就。
第三篇:國內外減速器發展現狀
國內外減速器發展現狀
減速器是原動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置,是一種相對精密的機械,使用它的目的是用來降低轉速和增大轉矩,以滿足工作需要,在某些場合也用來增速,稱為增速器。
減速器主要由傳動零件(齒輪或蝸桿)、軸、軸承、箱體及其附件所組成。其基本結構有三大部分: 1 齒輪、軸及軸承組合。箱體
箱體是減速器的重要組成部件。它是傳動零件的基座,應具有足夠的強度和剛度。箱體通常用灰鑄鐵制造,對于重載或有沖擊載荷的減速器也可以采用鑄鋼箱體。單體生產的減速器,為了簡化工藝、降低成本,可采用鋼板焊接的箱體。3 減速器附件
為了保證減速器的正常工作,除了對齒輪、軸、軸承組合和箱體的結構設計給予足夠的重視外,還應考慮到為減速器潤滑油池注油、排油、檢查油面高度、加工及拆裝檢修時箱蓋與箱座的精確定位、吊裝等輔助零件和部件的合理選擇和設計。
減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩大類,兩者的設計、制造和使用特點各不相同。其主要類型:齒輪減速器;蝸桿減速器;齒輪—蝸桿減速器;行星齒輪減速器。
一般的減速器有斜齒輪減速器(包括平行軸斜齒輪減速器、蝸輪減速器、錐齒輪減速器等等)、行星齒輪減速器、擺線針輪減速器、蝸輪蝸桿減速器、行星摩擦式機械無級變速機等等。
減速器特點:蝸輪蝸桿減速器的主要特點是具有反向自鎖功能,可以有較大的減速比,輸入軸和輸出軸不在同一軸線上,也不在同一平面上。但是一般體積較大,傳動效率不高,精度不高。諧波減速器的諧波傳動是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運動和動力的,體積不大、精度很高,但缺點是柔輪壽命有限、不耐沖擊,剛性與金屬件相比較差。輸入轉速不能太高。行星減速器其優點是結構比較緊湊,回程間隙小、精度較高,使用壽命很長,額定輸出扭矩可以做的很大。但價格略貴。減速器: 簡言之,一般機器的功率在設計并制造出來后,其額定功率就不在改變,這時,速度越大,則扭矩(或扭力)越小;速度越小,則扭力越大。1.國外減速器現狀
減速器在各行各業中十分廣泛地使用著,是一種不可缺少的機械傳動裝置。當前減速器普遍存在著體積大、重量大,或者傳動比大而機械效率過低的問題。國外的減速器,以德國、丹麥和日本處 于領先地位,特別在材料和制造工藝方面占據優勢,減速器工作可靠性好,使用壽命長。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主,體積和重量問題,也未解決好。日本住友重工研制的FA型高精度減速器,美國Alan-Newton公司研制的X-Y式減速器,在傳動原理和結構上與此類似或相近,都為目前先進的齒輪減速器。除了不斷改進材料品質、提高工藝水平外,還在傳動原理和傳動結構上深入探討和創新,平動齒輪傳動原理的出現就是一例,減速器與電動機的連體結構,也是大力開拓的形式,并已生產多種結構形式和多種功率型號的產品。目前,超小型的減速器的研究成果尚不明顯。在醫療、生物工程、機器人等領域中,微型發動機已基本研制成功,美國和荷蘭近期研制的分子發動機的尺寸在納米級范圍,如能輔以納米級的減速器,則應用前景遠大。
2.國內減速器現狀
國內的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主,但普遍存在著功率與重量比小,或者傳動比大而機械效率過低的問題。另外,材料品質和工藝水平上還有許多弱點,特別是大型的減速器問題更突出,使用 壽命不長。國內使用的大型減速器(500kw以上),多從國外(如丹麥、德國等)進口,花去不少的外匯。60年代開始生產的少齒差傳動、擺線針輪傳動、諧波傳動等減速器具有傳動比大,體積小、機械效率高等優點。但受其傳動的理論的限制,不能傳遞過大的功率,功率一般都要小于40kw。由于在傳動的理論上、工藝水平和材料品質方面沒有突破,因此,沒能從根本上解決傳遞功率大、傳動比大、體 積小、重量輕、機械效率高等這些基本要求。90年代初期,國內出現的三環(齒輪)減速器,是一種外平動齒輪傳動的減速器,它可實現較大的傳動比,傳遞載荷的能力也大。它的體積和重量都比定軸齒 輪減速器輕,結構簡單,效率亦高。由于該減速器的三軸平行結構,故使功率/體積(或重量)比值仍小。且其輸入軸與輸出軸不在同一軸線上,這在使用上有許多不便。北京理工大學研制成功的“內平動 齒輪減速器”不僅具有三環減速器的優點外,還有著大的功率/重量(或體積)比值,以及輸入軸和輸出軸在同一軸線上的優點,處于國內領先地位。國內有少數高等學校和廠礦企業對平動齒輪傳動中的某 些原理做些研究工作,發表過一些研究論文,在利用擺線齒輪作平動減速器開展了一些工作。
發展趨勢:
當今的減速器是向著大功率、大傳動比、小體積、高機械效率以及使用壽命長、高水平、高性能、積木式組合設計、型式多樣化,變型設計多等方向發展。
1、高水平、高性能。圓柱齒輪普遍采用滲碳淬火、磨齒,承載能力提高4倍以上,體積小、重量輕、噪聲低、效率高、可靠性高。
2、積木式組合設計。基本參數采用優先數,尺寸規格整齊,零件通用性和互換性強,系列容易擴充和花樣翻新,利于組織批量生產和降低成本。
3、型式多樣化,變型設計多。擺脫了傳統的單一的底座安裝方式,增添了空心軸懸掛式、浮動支承底座、電動機與減速器一體式聯接,多方位安裝面等不同型式,擴大使用范圍。
第四篇:隧道及地下工程防水堵漏技術
隧道及地下工程防水堵漏技術-江蘇悅能
2007-6-13
隧道及地下工程防水堵漏技術-江蘇悅能
地下工程滲漏水的治理技術地下工程主要包括工業與民用建筑的地下室以及防護工程、山嶺洞庫、地下鐵道、輸水隧道等。在地下工程中,由于設計不周、構造處理不當、選材不良、施工質量不好、地基下沉以及人為或自然災害等引起工程附近水文地質的改變等因素,導致正在施工或已竣工的工程,發生滲漏水的現象,是比較常見的。若不進行及時治理,必將影響工程進度、使用功能、甚至會影響到工程的結構的安全。地下工程滲漏水的危害:
1、地下工程滲漏水,會使鋼筋混凝土內部存在的氫氧化鈣溶失,PH值變小,容易導致混凝土結構中的鋼筋發生銹蝕,并會加快結構混凝土的堿骨料反應,從而影響到結構安全,縮短了工程的使用年限。
2、地下工程滲漏水,會失去它的使用功能。如人員長期在潮濕的環境中工作或生活容易發生氡污染,將會影響到身體健康乃至喪失勞動能力;若用于儲存物資,則會使物資受潮乃至腐爛變質或失效。
3、地下工程的滲漏,須常年采用機械排水和使用抽濕機或用吸濕劑除濕,均會造成能耗損失,成本飆升。
4、輸水隧道發生滲漏,不但會使輸水量流失,提高輸水成本,而且會使隧道周圍的土壤坍塌,形成空洞,危及輸水隧道的結構安全。
因此,開展特種地下工程滲漏水治理技術的調研、分析、研究提出可行的實施方案,進行工程應用,是具有重大的現實意義的一項工作。在用盾構法施工中,由鋼筋混凝土管片(襯砌)拼裝而成的隧道,由于各種原因造成管片的滲漏水,為保證隧道工程的質量,就必須進行防水堵漏處理。隧道防水堵漏工法,從理論和實踐上總結了近30年來隧道堵漏經驗。該工法在上海地鐵一號線區間隧道、延安東路越江隧道、打浦路越江隧道、金山石化總廠進排水隧道等大型工程上得到應用,達到了止水、防水的目的,取得了較好的社會效益和經濟效益。該工法中水溶性聚氨酯注漿材料,獲得建設部科技進步三等獎。1 特點 1.1防水堵漏工法能有效解決地下工程中混凝土結構的接縫、施工縫、變形縫、蜂窩麻面及混凝土收縮裂縫等滲漏水、止水、防水效果顯著。
1.2防水堵漏工法施工工藝簡單有效,設備體積小巧,不受施工場地大小限制。
1.3防水堵漏工法中目前所用的注漿材料、嵌縫材料,例如油溶性及水溶性聚氨酯灌漿材料,821BF遇水膨脹橡膠,888膨潤土嵌縫膠等,都已達到國內先進水平,有的已達到國際水平。
1.4防水堵漏工法中,利用特殊的工藝、材料可對混凝土裂縫進行補強,尤其對大面積澆搗的混凝土收縮而產生的細小裂縫也能進行防水堵漏處理。2 適用范圍
適用于各種地下工程的防水、堵漏施工,如人防地下室、地下通道、地下車庫等工程的防水堵漏。3 工藝原理 防水堵漏工法所采用的基本原理是化學灌漿。化學灌漿就是利用手工或機械手段,在壓力作用下,將特制的化灌材料灌入到建筑物結構裂隙中,使灌漿材料在裂隙中凝固,以達到充填裂隙和止水的目的。對貫穿裂縫,可采取封縫、埋管、化灌的方法處理。對非貫穿裂縫,因閉氣的關系,難以將漿液灌到裂縫的尖頂區,從而不能消除該尖端區所形成的應力集中區,故處理中應周密考慮各種因素,提高漿液的充填率。對于溫度裂縫,考慮到混凝土建筑對氣溫的“滯后效應”,一般選擇在混凝土體溫度的低點進行灌漿處理,效果較好。4 施工工藝
4.1柔性防水堵漏施工工藝 防水施工工藝分為割縫、剔槽、打磨、刷涂料幾步,見圖1。
4.1.1切割與剔槽 根據設計要求,先用切割機在管片接縫兩側切割,然后用沖擊電鉆剔槽,再輔以人工精修成5cm深的溝糟。
4.1.2基面處理 基面處理采用兩種方法。明顯滲漏水部位采用鑿孔注漿堵水(注漿材料為微分子納米混合防水堵漏材料或水溶性聚氨酯),其他部位滲水采取快凝水泥封堵。快凝水泥SH外滲劑與425#普通硅酸鹽水泥按比例混合,或用雙快水泥。然后進行封堵。水泥凝結時間調節在2min左右。
4.1.3打磨 在管片接縫兩邊約20cm寬距離內,用濕工磨光機打磨。去掉凹凸不平雜物、浮塵等。打磨露出新鮮平整混凝土基面,為下一步涂涮防水涂料打下基礎。4.1.4嵌縫 把配合好的851焦油聚氨酯密封膏或888膨潤土嵌縫膠、FUP聚氨酯密封系列止水材料,嵌入修好的溝槽內,填至管片表面平整為止。嵌縫完畢還應以刮刀壓刮,以增強密封膏與混凝土的粘結。
4.1.5涂刷防水涂料層 為保護嵌填料和加強管片接縫的防水能力,在接縫兩側涂刷2~3層柔性防水涂料。防水涂料成膜厚度應保持在2mm,涂刷時應注意形成整體防水膠膜,可采用刮刀或毛刷滿涂均勻:也可用氯丁乳膠聚合物砂漿作外防水層。嵌縫及涂刷防水涂料層應在無滲水、干燥情況下進行。4.2柔剛結合防水堵漏工藝柔剛結合 防水堵漏工藝程序為:打毛、切割、剔槽;抽管、嵌縫、抹面、注漿。見圖2。4.2.1鑿毛、割縫、剔槽 鑿毛;在管片接縫兩側,各寬20cm,人工用剁斧鑿毛,露出新鮮混凝土基面并使其粗糙,為增強剛性抹面與混凝土的良好粘結打下基礎。割縫、剔槽;用日產金剛石鋸片混凝土切割機切割,切割寬度4~5cm,溝深5~6cm,然后用沖擊電鉆剔槽,最后用電鏟和人工精修成5~6cm深的溝槽。4.2.2抽管 采用φ14mmPVC膠管作模,雙快水泥或其他快凝水泥壓管封縫,進行抽管作業,最后留出引水注漿管。4.2.3嵌縫材料可選用:(1)環氧煤焦油涂料(底胺和密封膏)(2)851焦油聚氨酯涂料(3)TPC聚氨酯密封系列止水材料 嵌縫;先用鋼絲刷和毛刷清理掉溝槽和兩側的浮灰、泥土,然后嵌入縫材料(施工中按各種嵌縫材料的施工工藝進行),要求嵌填后反復擠壓至密實,在嵌縫材料固化過程中最好用刮刀或人工按壓兩遍,以使粘結更好。
4.2.4抹面 抹面防水可按五層抹面防水做法實施。也可采用氯丁膠聚合物砂漿抹面。抹面完成后要澆水養護3~4天。
4.2.5注漿 首先用手掀式注漿泵向引水管壓水,然后再壓注水溶性聚氨酯漿液(或其他化學灌漿材料)。待漿液固化后,用小刀割掉預埋引水管,再用雙快水泥封閉。5 防水堵漏材料
5.1封縫材料 目前防水堵漏施工中所采用的封縫材料有以下幾種(1)525#普通硅酸鹽水泥加SH水泥外摻劑(2)雙快水泥(3)特速硬(4)525#普通硅酸鹽水泥加防水漿(5)525#普通硅酸鹽水泥加水泥速凝劑(紅星一號、水玻璃、氯化鈣等等)5.2嵌縫材料(1)上隧牌851焦油聚氨酯涂料(2)TPU聚氨酯雙組份密封胺(3)TPU聚氨酯止水膩子(4)888膨潤土聚氨酯嵌縫膏(5)環氧煤焦油嵌縫材料
5.3化學灌漿材料 化學灌漿材料種類繁多,但在選擇時,應考慮以下要求: 5.3.1化學灌漿材料的可灌性、凝膠時間可以按需要調節。5.3.2化學灌漿材料固化后收縮小,與混凝土粘結性能要好。5.3.3化學灌漿材料固結體有一定抗壓抗拉強度,耐久性、穩定性好。5.3.4化學灌漿材料來源豐富,毒性小,對環境污染少。
5.3.5化學灌漿材料操作安全、方便,壓注設備簡單。目前采用的化灌材料有:
5.3.5.1注漿適用地下人防、洞庫、泵房、水池、水壩遂道、巖基、地纜溝等工程進行堵水、補漏、防滲透,它是以微生物化工原料為主劑的多種化學材料配制成A、B兩液,用特定的高壓器具、等量注入滲漏部位,使其填補充實滲透漏的裂縫中,在20年以上不再滲漏,我公司并提供特種高分子材料施工技術咨詢服務。
5.3.5.2水溶性聚氨醌。5.3.5.3油溶性聚氨酯,注漿時還需加入適量發泡靈、三乙胺有機錫等材料,以調節其發泡時間和凝固體的性能。
5.3.5.4環氧樹脂灌漿材料,由環氧樹脂、稀釋劑、固化劑、增韌劑、親水劑等組成的灌漿材料。5.4外層防水材料(外涂層)(1)氯丁乳膠聚合物砂漿(2)851焦油聚氨酯防水涂料(黑色和各種彩色)(3)普通硅酸鹽水泥加外摻劑 外防水層的施工一定要基面干燥。6 質量要求
防水堵漏質量首先要滿足委托方要求,各種具體防水堵漏要求,要根據具體情況分析決定,但基本上達到所堵漏的范圍應無滲漏水。大型的隧道、地下車站、泵站等防水堵漏經施工后的滲漏量應符合“防水工程規范”所規定的滲漏量,例每晝夜每平方米允許滲漏多少升。施工中要及時做好隱蔽工程驗收工作。機械設備 沖擊電錘、沖擊電鉆; 空氣壓縮機、風鎬、齒輪注漿泵、仿日手掀泵、手壓泵、涂料攪拌機; 五金工具(鋼絲鉗、活絡扳手、鋼鋸、管鉗、榔頭、鋼鑿等)、泥工工具(泥板、刮刀等)。8 施工安全
應遵守上海市勞動局、上海市建委、上海市市政工程局等有關安全規定,并做到以下安全措施; 8.1施工人員上崗工作應戴好安全帽、防護手套、穿好防護鞋。8.2鑿除混凝土和進行化學灌漿時應加強現場通風。8.3應有專門的技術管理人員保管化灌材料和配制化灌漿液。
8.4在進行聚氨酯灌漿時,操作人員應戴好防護眼鏡以防止漿液濺入眼睛內。8.5搭建腳手架要符合有關安全規定,高空作業要戴好安全帶。9 勞動組織
以小型施工隊為好,通常由5~8名施工人員組成。其中需配備1名中等專業技術人員,進行灌漿材料的配制。施工小隊中還應配有電工、機修工各1名,整個施工隊由隊長負責。10 效益分析
10.1隧道防水堵漏工法社會效益
l0.1.1通過對隧道的防水堵漏施工,減少隧道內或地下工程中滲漏水,保證隧道質量,保護裝飾層,延長了使用壽命。
10.1.2經防水堵漏處理后的隧道地下工程可以充分發揮其作用,例如原來因滲水而不能使用的地下工程,經堵漏處理后就可以充分利用起來發揮其作用。例如可開設地下商場、旅游停車庫、倉庫、娛樂場、變電站等,發揮其社會效益。10.2隧道防水堵漏工法經濟效益 隧道防水堵漏施工,只要加強管理,重視質量、安全,就能取得較好的施工利潤和經濟效,利潤一般可達10%~20%。11工程案例
11.1打浦路越江隧道防水堵漏 上海黃浦江打浦路越江隧道是我國采用盾構法建造的第一條水底公路隧道,1965年建造,1970年通車,全長2736m,屬單管雙車道隧道。造成隧道漏水的原因是;
11.1.1上海市地下水位普降,形成江中段與江岸段沉降不均勻,引起了隧道變形,使管片接縫開裂漏水。11.1.2長期動載作用,使接縫中剛性環氧煤焦油涂料震裂。
11.1.3管片接縫用的是環氧煤焦油涂料,該涂料是屬剛性防水材料,不適合隧道變形要求。11.1.4隧道建造中,油泥在管片表面沒清除完,造成涂料粘結性能降低。
11.1.5靠近三號井附近地表面,堆集大量預制管片。2號井與1號井之間有一公園,園內有一土山。長期受壓,造成負載下隧道變形。隧道滲漏水量達250m3/d左右。1990年,對此隧道進行防水堵漏處理,施工中采用的是柔剛結合的方案。所用的嵌縫材料為環氧煤焦油涂料和851焦油聚氨酯涂料,采用的灌漿材料有丙凝、水溶性聚氨脂、油溶性聚氨酯、水泥--水玻璃漿液等,采用的封縫材料是普通525#硅酸鹽水泥加SH水泥外摻劑或雙快水泥。經過4個月堵漏施工,達到止水防水的目的。11.2上海地鐵一號線漕寶路地鐵車站、上體館車站的防水堵漏施工
漕寶路地鐵車站和上體館地鐵車站,長達240m,分上、下兩層。現側墻、頂板產生混凝土收縮裂縫而引起滲漏水。采用防水堵漏工法進行處理,每個車站約處理2000m左右的滲漏水縫。經驗收質量達優良,止水率達99.9%,得到地鐵總公司的好評。11.3人民廣場地下變電站防水堵漏施工 人民廣場地下變電站是圓桶形鋼筋混凝土結構,直徑為60m,深約20m。由于混凝土收縮產生裂縫滲漏水,同樣采用防水堵漏工法進行施工,共處理1000多m得滲水縫,質量達到了優良。防水堵漏工程
堵漏-對于廠房滲水隧道防水堵漏、地下室滲水堵漏、水池滲水堵漏、電纜溝滲水堵漏、隧道滲漏水等情況,我公司具有帶水止水堵漏技術、帶壓堵漏技術、深層裂縫灌漿技術,采用柔性防水和鋼性防水相集合的綜合治理方法,能有效解決各種地下及人防工程的滲漏水問題。
水塔堵漏-水塔堵漏具有較高的技術要求。因為熱水的長期浸泡,涼水塔很容易發生腐蝕而滲水。水塔滲漏必須及時防腐堵漏施工。水塔堵漏技術的好壞直接影響水塔的安全生產與環境美觀。我公司在水塔堵漏方面具有豐富的施工經驗,歡迎廣大朋友來電垂詢。
堵漏工程-我公司在堵漏工程中,具有帶水止水堵漏技術、帶壓堵漏技術、深層裂縫灌漿技術,對于廠房滲水堵漏工程、地下室滲水堵漏工程、水池滲水堵漏工程、電纜溝滲水堵漏工程、隧道滲漏水堵漏工程等,能夠采用柔性防水和鋼性防水相集合的綜合治理方法,能有效解決各種堵漏工程的滲漏水問題。
堵漏施工-廠房滲水隧道防水堵漏施工、地下室滲水堵漏施工、水池滲水堵漏施工、電纜溝滲水堵漏施工、隧道滲漏水施工等,都是我公司經常遇到的堵漏施工工程。我公司具有帶水止水堵漏技術、帶壓堵漏技術、深層裂縫灌漿技術,可以優質高效地解決各種地下及人防工程的滲漏水問題。
防腐堵漏-先進的防腐堵漏技術對于廠房滲水、地下室滲水、水池滲水、電纜溝滲水等防腐堵漏工程非常重要。我公司具有多種先進的防腐堵漏技術和高科技防腐堵漏材料,能夠有效解決各種地下及人防工程的滲漏水問題。
1、屋面防水
我國房屋屋面、地下室滲漏一直是比較突出的問題,不少建筑新建成就滲漏,老建筑的滲漏現象更嚴重。為了給廣大客戶創造舒適安寧的工作、生活環境,我公司聯合多家科研院所專項攻關,成功掌握了柔性防水、鋼性防水、多道設防、復合防水、防排結合、綜合治理等多種防水方法。幾年來,防水面積累計達數十萬平方米,工程質量優良。所用防水卷材產品有:瀝青防水卷氈、SBS、APP漢性瀝青防水卷材、三元乙丙橡膠防水卷材、氯化聚乙稀-橡膠共防水卷材。防水涂料包括:溶劑性高聚物改性瀝青防水涂料、聚氨脂防水涂料、青凝系列特種防水涂料等。
2、堵漏止水
對于地下滲水、水池滲水、電纜溝滲水、隧道滲漏水等情況,我公司還研究試驗成功了“帶水止水堵漏技術、帶壓堵漏技術、深層裂縫灌漿技術”等多項新技術成果,解決了許多地下及人防工程的滲漏水問題。
(1)、帶水止水堵漏技術:地下建筑物以及水下建筑物普遍存在滲漏問題。針對結構中存在的裂縫、孔洞漏水、伸縮縫漏水或結構表面滲水等,我公司運用有壓力與微壓化學灌漿技術和伸縮縫止水技術,在結構滲水的情況下進行止水堵漏,并具有永久的止水效果。
(2)、帶壓堵漏技術:帶壓堵漏,是用手動液壓泵通過注射槍來完成,牽涉到現場鉆孔和捻逢時,使用風(氣)鉆和風鎬,不用電,對于像石油化工生產和儲運企業,煤氣管道等易燃易爆介質泄漏的場合進行操作極為安全。實用范圍:連續生產的石油化工、電力、煤氣供應、冶金、煤炭化工、自來水、醫藥、供熱、印染紡織、造紙、碼頭、罐區儲運、食品等行業和部門裝置中的設備、管道、伐門、儀表上的法蘭、器壁、焊縫、螺紋連接、填料函膨脹節等部位出現外部泄漏時,可以用本該技術給予消除。
(3)、深層裂縫灌漿技術:對結構中出現的內部深層裂縫進行灌漿補強處理與滲透水止漏,恢復結構整體性,也是本公司多次在水壩、高層建筑底板等大體積混凝土結構上應用的一項成熟技術。目前已實施灌漿處理中最深裂縫達2m,隨機取樣的鉆芯檢驗表明灌漿后混凝土結構密實度及強度均滿足要求。
第五篇:國內外抽油機發展現狀及其評價
國內外抽油機發展現狀及其評價
抽油機-抽油桿-抽油泵(簡稱三抽設備)是機械采油的重要設備.據統計,我國的機械采油設備采油井占總井數的900/0,其中三抽設備占油井總數的800/0 所采產量占總產量的750/0。
美國的機械采油設備采油井占總井數的950/0,其中三抽設備占油井總數的850/0,所采產量占總產量的700/0。
隨著油田開發的深入,三抽設備在采油設備中所占的分額還要繼續總加。因此,三抽設備的技術水平和制造質量直接關系到油田的產量和經濟效益。國內外對抽油機的研究從未間斷。新的傳動原理、設計方案和新的機型不斷出現。
國外,以美國為代表的石油設備生產國,抽油機生產制造研究逐步向幾個大公司靠攏.研究主流主要向技術統一化、生產模塊化、產品系列化和標準化方向發展。新型抽油機出現較少。
我國,抽油機生產廠家眾多,生產能力嚴重過剩。促使抽油機生產企業為提高技術含量、開發新產品而增加投入。使抽油機的研究力量不斷增強,抽油機的研究成果不斷涌現。主要研究方向是: 1.提高沖程,降低沖次; 2.節能抽油機; 3.自動化和智能化。一. 游梁式抽油機
1. 常規型游梁式抽油機。如圖1所示。1)載荷特點。2)減速器載荷力矩特點 3)曲柄平衡力矩特點; 4)電機負荷扭矩特點; 5)優缺點; 6)國內外發展狀況。2.新型游梁式抽油機
1)雙驢頭抽油機。如圖所示。
由華北石油管理局第一石油機械廠1993年首先開發成功,目前已形成6-10型、沖程2.5~6m全系列機型。有3000余臺在華北、大港、勝利、大慶等14個油區工作,國內有華北一機廠、勝利總機廠等六個廠家生產。是1993年以來應用最多的新型抽油機。
雙驢頭抽油機主要特點是:(參考圖3)將常規游梁式抽油機連桿與游梁之間的鉸鏈連接改成后驢頭與鋼絲繩的柔性連接組成變參數的四桿機構,這樣可以克服剛性鉸接四桿機構,游梁擺角較大時,傳動角小、運動性能、動力性能變壞的缺點。實現較大擺角(大于700),減小抽油機尺寸和重量。同時,由于游梁后臂的長度是變化的。通過這種變化,使傳動性能與懸點載荷的變化相適應,減小抽油機減速器上的扭矩,提高了抽油機的承載能力,降低了能耗。
缺點:采用柔性件連接使可靠度降低:更換相對復雜,造價增大。
變形雙驢頭抽油機 1)低矮異型抽油機 2)漸開線型抽油機 3)扇形驢頭抽油機
2.增程式游梁抽油機, 1)旋轉驢頭增程抽油機;2)雙游梁式增程抽油機;3)游梁與復合論綜合增程抽油機 3.擺桿式游梁抽油機.是吉林大安石油機械廠在1998年研制成功的新型游梁式抽油機.目前,在東北各油田已有200多臺的用量,受到油田的歡迎和制造廠的重視.結構和工作原理: 特點是由導桿機構和雙搖桿機構串聯而成.由于導桿機構的極位夾角大,具有顯著的急回特性.兩機構串聯后,設計參數增加,便于各參數的調整和優化.該機的上沖程工作時間顯著大于下沖承的工作時間,上沖程抽油機懸點的加速度明顯下降,抽油機支架所受水平力有所減小,減速器上的峰值扭矩有所下降,使得該機的運動、動力性能優于現有的游梁式抽油機。缺點;導桿和曲柄之間為移動副連接,難以保證潤滑。滾輪殼現場更換困難,曲柄銷受力狀態惡化,減速器維護困難,支架中部多里一個支點,受力復雜.增加了擺桿和兩副軸承.4.游梁重塊平衡前置式抽油機
是徐州市非職務發明者的專利,估計產量在50臺左右.是大型抽油機中的一種可選機型.主要結構如圖所示.優點:結構和常規機相同,簡單可靠;平衡可靠,效果好;連桿及減速器受力減小,扭矩較平穩,能耗下降.不足:平衡塊調整困難.所設計的調整系統較為復雜難以滿足現場需要.原設計為水泥塊平衡,體積大,易丟失;減速器維修困難.由于該機推出時的使得市場原因,現已逐步退出市場.5.曲游梁抽油機
華北石油第一機械廠開發成功的一種新型游梁抽油機,已按照API規范要求進行系列化設計,如圖所示.主要特點是:游梁尾部的平衡塊在上沖程過程使平衡力矩峰值前移,而在下沖程過程使平衡力矩峰值后移,使曲柄軸凈扭矩曲線變得平滑,從而達到節能的效果。
優點:曲柄、連桿等構件受力減小,可靠性相對提高,程沖相對加大。上沖程終了時,游梁平衡塊處于比較低的位置并且單塊重量輕,便于平衡調整.曲柄平衡塊的重量減輕,便于現場調整.保留了常規機的優點,是一種比較理想的節能型抽油機.6.雙變徑輪式抽油機
該機是勝利油田工程機械總廠最近研制開發成功的一種新型抽油機,如圖所示.1)結構組成 2)特點: 優化后的結構具有較好的運動性能,動載荷小,降低了抽油桿上的載荷,改善了抽油機和抽油泵的工作條件,可靠性明顯提高.減速器扭矩波動小,沒有負扭矩.具有明顯的節能效果.可方便的實現大沖程.完整的四連桿機構穩定性好.連桿、曲柄、減速器等受力小,提高了可靠性。充分利用游梁自重作平衡重。
適用于把原10型抽油機改造成12型,5米沖程該型抽油機。
缺點:增加了一副軸承。柔性桿的壽命有待提高。二. 無游梁式抽油機
有三種長沖程抽油機:增程游梁式抽油機,增程無游梁式抽油機和無游梁長沖程抽油機。無游梁長沖程抽油機有如下優點: 1)提高采油效率,增加產量。
2)泵徑和產液量一定時可實現低沖次,大大提高抽油泵和抽油桿的壽命。
3)排量穩定、動載荷小、抽油系統事故少。4)平衡效果好,體積小,重量輕,效率高,產量大。5)使用于稠油開發。對井況適應性好。1.鏈條式抽油機(有待于進一步改善)2.ROTAFLEX(寬帶式)抽油機 與鏈條式抽油機不同點:
1)使用了專用鏈條。2)采用大連輪結構。3)由寬帶代替了鋼絲繩驅動光桿。減少了換向沖擊。4)整機盡量靠近井口,減少了反轉力矩,增加了整機的強度和穩定性。5)采用重塊平衡技術,可靠性提高。6)減速器軸上直接安裝鏈輪,縮短了傳動鏈長度,減少了故障。7)采用了盤式剎車等成熟技術。3.改造型鏈條式抽油機。
1)解放軍9899工廠設計的直線抽油機 2)無換向架鏈條抽油機。4.滾筒式抽油機。如圖所示。
1)電機換向滾筒式抽油機。總機廠生產。2)機械換向滾筒式抽油機 三. 其他形式抽油機的發展。1. 數控抽油機 2. 自動化抽油機 3. 液壓抽油機 4. 連續桿抽油機 5. 車載抽油機 四. 關于抽油機理論中值得注意的幾個問題 1.抽油機工作狀態和負荷特性的認識。
工作狀態:24小時野外連續運轉,無人看守,工作環境惡劣。負荷特性:不同油層條件和不同開采方式具有不同的負荷特性。任何型號的抽油機都不是萬能的。2.抽油機生產的綜合費用評價。
3.關于抽油機的節能問題。電機小就節能?節能百分數不可能太大。
4.不能盲目增加游梁機的沖程長度。5.慣性輪必須和高轉差率電機匹配 6.可靠性要綜合評價。
7.平衡調節問題。一般調節到90%最經濟。