原位浇筑法管道和检查井非开挖修复技术研究及应用
本文关键词: 原位浇筑法 非开挖修复 管道 检查井 出处:《中国地质大学》2017年博士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:原位浇筑法非开挖修复(CITR)技术相比其它非开挖修复技术应用更灵活、不受结构断面形式、类型等限制,可用于各类排水管道、检查井的修复;在大型管涵、隧洞、地下硐室等构筑物修复、加固领域也有广阔的应用前景。本文对CITR技术应用于地下排水管道设施修复的相关材料、技术工艺及相关理论进行了系统深入研究,丰富了现有非开挖修复技术体系。1.对地下管道现状及国内外管道常用非开挖修复技术研究和应用现状做了简要分析,首次提出了原位浇筑法非开挖修复(CITR)技术概念,并对CITR技术原理做了详细介绍。2.开展了CITR技术用高性能复合砂浆材料的试验研究。研究表明,增大基体表面的粗糙度可大幅提升内衬砂浆与基体的粘接强度,同时有利于提高内衬修复效果;抗拉增强材料可提高HPM内衬的抗折强度,但对弧形板的抗折强度的增强效果远小于平板;添加抗拉增强材料的试块抗折破坏特征与增强材料拉伸破坏特征类似,试块中分开布置多层相同的增强材料的增强效果与单独布置一层相当。3.开展了圆形管道CITR技术(简称:管盾技术)的相关理论和实践研究,对管盾技术工艺特点、适用条件等进行了介绍;并针对旧管道的不同受力状态,提出了内衬设计的基本原则,并建立了内衬设计理论模型;通过对DN2,000塌陷管道修复工程的实施和总结,验证了管盾技术工艺可操作性和相关理论可行性。4.开展了矩形管道CITR技术的理论和实践研究,结合矩形管道受力及破坏规律,确定了矩形管道以半结构性修复为主的基本原则,提出以“闭合刚架”模型做为矩形管盾的理论模型。详细介绍了矩形管道CITR修复过程和内衬设计的计算流程,并将技术和理论应用到了矩形排水管道修复工程中。5.对传统检查井修复技术做了详细介绍,并对检查井的破坏规律进行了系统研究。开展了检查井离心浇筑修复技术(井盾)工艺和理论研究,建立了检查井内衬受力模型,推导并确立了井盾内衬的理论计算模型,井盾技术及相关理论已经用在500余口检查井修复工程中;最后对全文做了总结和展望。
[Abstract]:CITR (in situ pouring method) is more flexible than other non-excavated restoration techniques, and can be used in various drainage pipes and inspection wells, and can be used in large pipe culvert, tunnel, etc. The restoration and reinforcement of structures such as underground chambers also have a broad application prospect. In this paper, the related materials, techniques and related theories of CITR technology applied to the repair of underground drainage pipeline facilities are systematically and deeply studied. It enriches the existing technology system of trenchless repair. 1. The present situation of underground pipeline and the research and application of non-excavated repair technology in domestic and overseas are briefly analyzed, and the concept of CITR technology of in-situ pouring method is put forward for the first time. The principle of CITR technology is introduced in detail. 2. The experimental study of high performance composite mortar used in CITR technology is carried out. The results show that increasing the roughness of the matrix surface can greatly improve the bonding strength between the inner lining mortar and the matrix. The tensile reinforcing material can improve the flexural strength of HPM liner, but the strengthening effect of arc plate is much less than that of flat plate. The flexural failure characteristics of the specimens with tensile reinforcement are similar to those of tensile strength. The reinforcement effect of the same reinforcement material arranged separately in the test block is equivalent to that of the single layer. 3. The theoretical and practical research on circular pipe CITR technology is carried out, and the technical characteristics of the tube shield technology are discussed. The applicable conditions are introduced, and the basic principles of lining design are put forward, and the theoretical model of lining design is established according to the different stress states of old pipelines. The feasibility and feasibility of tube shield technology are verified. (4) the theoretical and practical research of rectangular pipe CITR technology is carried out. Combining with the stress and failure law of rectangular pipeline, the basic principle of semi-structural repair of rectangular pipeline is determined. This paper presents a theoretical model of rectangular tube shield based on "closed frame" model. The CITR repair process of rectangular pipe and the calculation flow of lining design are introduced in detail. The technology and theory are applied to the repairing project of rectangular drainage pipeline. The traditional well repair technology is introduced in detail. The damage law of inspection well is systematically studied. The technology and theory of centrifugal pouring and repairing (well shield) are studied, the stress model of inspection well lining is established, and the theoretical calculation model of well shield lining is deduced and established. Well shield technology and related theories have been used in more than 500 inspection well restoration projects. Finally, the full text is summarized and prospected.
【学位授予单位】:中国地质大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU992.4
【参考文献】
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,本文编号:1551073
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