基于工厂预制化的弧形线管弯管一次成形

2020-04-09余建文刘保东易显平徐乾章

建筑施工 2020年12期

余建文刘保东冯杰易显平徐乾章

中建三局第二建设工程有限责任公司湖北武汉 430074

传统的城市地下综合管廊、地铁、隧道机电工程施工中存在大量的重复性工作，例如明配管安装等，以往一般采用人工弯管的异形线管。因施工人员技术水平参差不齐，施工的精度、质量不能够满足业主或监理的要求，造成大量整改或返工。本文介绍一种弯管新技术，即通过分析线管材质、规格尺寸等材料力学性能以及相关试验，确定该种规格材质线管的回弹系数，从而制作出异形线管弯管一次成形弯管器[1-3]。该弯管器由高效、高品质、标准化的工厂预制化加工，并在现场装配化施工，施工理念符合目前机电工程高效工业化建造要求，值得在城市综合管廊、地铁、隧道等项目中大力推广应用。

1 工程概况

南宁五象管廊全长6.1 km，分方形、圆形舱，方形舱长3.8 km、圆形舱长2.3 km。其中，圆舱管廊内供电桥架分布于管廊侧边，顶部气体灭火系统、灯具、消防烟感等接线均由桥架配管至管廊中央顶部，配管部分呈一个标准的半圆形明配，管廊全段线管均为重复性施工作业。

2 工艺原理

一次成形弯管器包括底座、圆弧直径底面、圆弧内支撑、扁钢工作面、起点插管器、轴承、手柄、滑轮以及终点停止角钢等。利用底座作为支撑，利用角钢作为圆弧直径来制作标准半圆弧，圆弧使用扁钢作为工作面，利用轴承作为圆心，以手柄长度为半径，手柄底部与轴承相连，上部与滑轮相连，将线管放置于工作面和滑轮之间，推动手柄使滑轮在工作面滑动将线管压制成所需的弧度。依据实际情况，在使用同批次、同规格、同型号线管的情况下，使用相同材质制作的异形线管弯管器，当保证常规弯曲角、强度系数、硬度系数均相同时，决定线管回弹系数的因素就是相对弯曲半径。

3 具体实施方法

以城市综合管廊圆舱中弯弧形线管为例，根据施工图中管廊圆舱段的形状，制作弯弧形弯管器。

3.1 弧形线管弧度的确定

由于材料的回弹与材料的规格型号、屈服强度、力学性能、受力情况等有关，通过回弹规律研究，发现弯曲角、相对弯曲半径、材料的强度系数和硬度指标对回弹有影响。通过计算，得出理论条件下满足圆舱管廊的明配线管弯管器的弯折半径。

3.2 弧形弯管器的制作

通过理论计算确定弧形弯管器的弯折半径，考虑到不同批次、不同厂家的线管质量存在差异，我们也进行了实体制作以验证计算的误差，确定满足现场条件的实际尺寸（图1～图3）。根据实际情况进行多组试验，依据试验数据，确定本次使用线管的相对回弹系数。

图1 弧形弯管器设计

图2 弧形弯管器实物

图3 不同半径的异形线管弯管器

本批次φ20 mm线管壁厚为1.65 mm，抽样检测实际为1.62～1.68 mm，误差系数范围为0.03 mm。试验用的线管从本批次随机抽取，试验用线管长度为2 800 mm，抽样检测实际为2 795～2 805 mm，误差系数范围为10 mm。经计算，得出弯管器的理论半径为1 120 mm，本次制作的异形线管弯管器半径分别为1 200、1 100、1 000、900 mm，试验数据如表1所示。

表1 异形线管弯管器的试验数据

通过多组试验，确定在异形线管弯管器半径为1 000 mm时，回弹后的线管弧度满足施工现场要求，并用于批量化弯管。

3.3 弧形线管的弯折

使用时，将直线管插入弯管器的底部起点角钢孔中，将线管固定，然后从底部推动手柄使滑轮沿着半圆弧扁钢工作面进行滑动，滑动时滑轮施加作用力于工作面上的线管，滑轮滑过的地方线管就出现和扁钢工作面相同的弧度，手柄到达终点停止角钢时，线管就成为与工作面相同弧度的弧形线管了。该技术有效地解决了人力弯曲时无法准确把握弯曲弧度的问题，能够达到很好的施工效果（图4、图5）。