内连接金属波纹板应用技术导则

1DBXX/XXXXX—XXXX内连接金属波纹板应用技术导则本标准规定了内连接金属波纹板术语和定义、产品分类、技术要求、设计、施工安装、试验方法、检验规则、标志、运输与贮存。本标准适用于内连接金属波纹板。该产品主要用于公路、铁路通道和小桥涵洞、旧涵加固、隧道支护及管廊、国防军事等领域。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T699优质碳素结构钢GB/T700碳素结构钢GB/T709热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T1231钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件GB/T1591低合金高强度结构钢GB/T3077合金结构钢GB/T34567冷弯波纹钢管GB50661钢结构焊接规范GB/T12467金属材料熔焊质量要求JB/T3223焊接材料质量管理规程3术语和定义GB/T34567所确定的及以下术语和定义适用于本文件。3.1内连接金属波纹板Innerconnectedmetalcorrugatedplate能够实现只在既有结构物内侧安装施工的金属波纹板。4产品结构与型号4.1结构内连接金属波纹板端部有单排孔、多排孔或带孔法兰，两侧面法兰有单排孔或多排孔，中间部分是带有波纹的钢板。波纹钢板厚度2～10mm，适用跨径1.5～20m。4.2产品示意图2DBXX/XXXXX—XXXX图1两侧翻边法兰、端部搭接图2四周焊接法兰4.3型号双层波纹板（中空可填充材料），四周焊接法兰壁厚，单位为壁厚，单位为mm内径，单位为m波形代号内连接波纹板代号3DBXX/XXXXX—XXXX5要求5.1材料要求5.1.1产品所用钢板采用碳素结构钢，其化学成分及力学性能应符合GB/T700的规定,抗拉强度不小于350MPa，钢板的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T709的规定。当产品所用钢板采用低合金高强度结构钢，其化学成分及力学性能应符合GB/T1591的规定，钢板的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T709的规定。翻边法兰内连接波纹板的原料宽度公差±1mm。5.1.2螺栓采用40Cr钢材料制作，钢的化学成分及力学性能应符合GB/T3077的规定,螺栓的性能指标应符合GB/T1231中性能等级为8.8S的规定。5.1.3螺母采用45号钢材料制作,钢的化学成分及力学性能应符合GB/T699的规定,螺母的性能指标应符合GB/T1231中性能等级为8H的规定。5.1.4结构用高强度垫圈应符合GB/T1231的规定。5.1.5密封材料的选择应根据工程的要求来选择，对于密封要求一般的工程，密封材料可采用聚乙烯发泡材料、天然橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、EVA泡沫板或耐候密封胶等。对于密封要求较高的项目，则应选择与板片粘接力强、使用年限长、耐久性高的密封材料。5.1.6焊接材料的选用应符合GB/T12467.1的要求。5.1.7焊接材料的质量要求应符合JB/T3223的要求。5.2内连接金属波纹板的波形尺寸及波形代号内连接金属波纹板的波形尺寸及波形代号应符合表1的规定。表1波纹钢板件的波形尺寸及波形代号单位：毫米1D2E3F4G5H6I7J8K5.3内连接金属波纹板的尺寸允许偏差内连接金属波纹板的尺寸允许偏差应符合表2的规定。表2波纹钢板件的尺寸允许偏差124DBXX/XXXXX—XXXX34567895.4防腐5.4.1内连接金属波纹板防腐应符合GB/T34567中防腐的相关规定。其他项目应符合表3的规定。表3镀锌质量要求锌层应均匀完整、颜色一致，无漏镀缺陷，表面光滑，不允许有流挂、滴5.4.2防腐方案不限于镀锌防腐，也可采用其他喷涂材料进行防腐，但是必须满足防腐年限要求及实际工程需求。5.5预拼装要求5.5.1拼装后跨径允差为标准内径值的±2%。5.5.2密封材料按工程设计要求选用。5.5.3内连接波纹钢板件拼装时，板件之间应采用搭接或法兰连接，并用高强度螺栓连接，不得采用焊接。6设计6.1标准6.1.1衬板设计必须考虑以下标准：(a)接头强度。(b)安装时的最小刚度。(c)衬垫板壁的临界屈曲现象。(d)隧道段的挠转或扁平。6.2接头强度6.2.1内衬板的接缝强度必须足以承受由内衬板支撑的总载荷所产生的推力。在kN/m中，这个推力T5DBXX/XXXXX—XXXXT=PD/2，其中：P=为隧道衬里上的外部负载，kPa；D=直径或跨度，m。6.2.2最终设计的纵向接缝强度见表。内衬底板的极限纵向接缝强度34566.2.3推力T乘以安全系数，不应超过极限接缝强度。6.3安装时的最低刚度6.3.1内衬板环应具有足够的刚性，以抵抗正常施工的不平衡负荷：灌浆压力、局部泥沼、杂项集中负荷。6.3.2安装刚度由公式确定：刚度=EI/D2，其中：D=直径，mmE=弹性模量，MPa（200,000）I=惯性矩，mm4/mm法兰衬板的最小刚度为(EI/O2)≥8.766.4衬砌板墙的临界屈曲6.4.1壁面屈曲应力根据以下公式确定：对于直径小于临界直径，屈曲关键的环压缩应力为：直径大于临界直径：6DBXX/XXXXX—XXXX其中：=临界直径，mmfu=最小规定抗拉强度，MPafc=屈曲应力，不超过最小值所规定的屈服强度D=管径，mmr=截面旋转半径mmE=弹性模量，MPa参数k对于ø>15。时土壤的0.22到ø<15。时土壤的0.44不等。6.4.2屈曲设计是通过将环压缩推力T限制在屈曲应力乘以内衬板的有效截面积除以安全系数来完成其中：Tmax=最大允许推力，kN/mA=内衬板有效横截面积，FS=屈曲安全系数6.5挠度或扁平化6.5.1隧道的挠度在很大程度上取决于过量隧道的数量钻孔开挖，受背包延误或背包不足的影响。偏转的大小主要不是土壤模量或内衬底板特性的函数，因此不能用通常的偏转公式来计算。6.5.2当隧道间隙很重要时，设计者应夸大结构，以提供一个正常的偏转。良好的施工方法应导致偏转不超过正常直径的3%。7试验方法7.1原材料检验原材料化学成分及力学性能按相应产品标准规定的试验方法进行检测。7.2防腐层的测定防腐层的测定按GB/T34567的规定进行。7.3波纹板尺寸及偏差的测定7.3.1波高、波距用精度符合偏差要求的计量器具进行检测。7.3.2内弧有效弧弦长用符合精度要求的直尺或钢卷尺测量波纹板的两端螺孔之间的距离。8检验规则7DBXX/XXXXX—XXXX产品检验分为原材料进厂检验、产品出厂检验。8.1原材料进厂检验8.1.1原材料经质检部门逐批检验合格后方可投入生产。8.1.2检验项目包括尺寸及偏差、力学性能。8.1.3其力学性能按GB/T700的相关规定进行检验,钢板的尺寸、外形、重量及允许偏差按GB/T709的规定进行检验。8.2出厂检验8.2.1产品经本公司质检部门逐批检验合格后，签发合格证方可出厂。8.2.2出厂检验项目包括规格尺寸及偏差、镀锌质量检验、预拼装检验。8.2.3产品以班产量为一批，随机抽取10%的产品进行规格尺寸及偏差的测量，随机抽取15%进行镀锌层检验，检验结果如有不合格项目时，应加倍抽样对不合格项目进行复验。复验结果仍有一项不合格者，则判定该批产品为不合格品。8.2.4经单片检验合格后，按照施工图进行预拼装，检验通道的内径。符合本标准表2中允许偏差要求为合格品，否则为不合格品。9标志、运输与贮存9.1产品标志上至少应注明：产品名称、型号、生产日期、厂名、外形尺寸和产品执行标准编号。9.2内连接波纹钢板片储存和运输时，波纹板应按同规格、同曲度进行叠放。9.3内连接波纹钢板片应储存于无腐蚀、无粉尘、干燥、通风良好的室内环境。9.4运输时应注意镀锌层的保护，必要时应增加垫层。9.5搬运过程中应小心轻放，避免与坚硬尖锐物品混装，避免剧烈冲击，禁止摔、抛、扔，不得损伤镀锌层。10施工10.1施工工艺10.1.1定位放线依据实测断面，确定波纹板底部标高，力争波纹板与既有结构衬砌密贴。10.1.2波纹板举升根据既有结构断面大小、地理环境、板片大小等因素综合考虑板片如何举升到相应位置。10.1.3拼装波纹板8DBXX/XXXXX—XXXX分片拼装波纹板时，依据施工能力以及施工安全要求，确定合理的拼装顺序，一般采用两侧同步安装方式进行拼装，必要时借助撬棍进行校正，确保螺栓孔位准确对位。10.1.4波纹板植筋为保证波纹板与既有衬砌结构成为整体受力结构，利用纵向与环向预留螺栓孔进行植筋，将既有衬砌与波纹板进行连接。植筋按照梅花形布置，间距按设计要求尺寸执行，植筋深度为进入既有结构不小于20cm。10.1.5基础锚杆施工采用锚杆将波纹板与既有衬砌进行连接，锚杆间距及锚杆入岩深度按设计要求执行。10.1.6接缝处理连接处螺栓拧紧并符合要求后，为防止波纹板搭接处和螺栓孔处渗水，采用专用密封材料密封，以防波纹板搭接处和螺栓孔部位渗水。10.2装卸与吊装10.2.1波纹钢板件在装卸与吊装过程中应采取措施避免其表面涂层被破坏。10.2.2对于涂层脱落的区域,应清除表面附着物后按相关涂层材料施工标准进行修补。10.2.3波纹钢板件吊装时，应与吊具连接稳固，吊装过程中避免与其他板件或是建筑物磕碰。10.3安装10.3.1内连接波纹板端部搭接连接时,顶部板片的端头应置于底部板片的外侧,不得反置。10.3.2板件之间的接缝应采用密封材料进行嵌塞,接缝嵌塞应连续