自行走式隧道施工中装配式塑料管道连接方式试验及模拟研究

摘要

基于优选出的装配式塑料管道的拼装形式,选用钢板螺栓连接管片形成装配式塑料管道,研究此连接形成管道的支护强度、管道变形等相关参数,为新型自行走式隧(管)道施工提供配套支护技术.选择钢板厚度和螺栓的拧紧扭矩作为试验的2个因素,在环刚度试验机上对分片拼装后的管道进行承压试验.以塑料管道在径向变形达到15%时的承载力作为承载极限,经对试验结果分析后选出最佳的钢板厚度和螺栓扭矩.结果表明,以拼接缝与铅垂线成45°的圆周4片拼装形式,3 mm厚的钢板配合10 N·m的螺栓预紧力,可使其承压能力较整体式管道有一定提高.应用ABAQUS软件对该连接方式进行建模,定性分析得出,聚乙烯(PE)中空壁缠绕管采用3 mm钢板连接后的承压反力高于采用4 mm钢板连接的承压反力,从而也验证了试验结论.