针对老产品运转不良、容易卡滞、耐磨性差等结构缺点,研制了球形波纹管胀管器。该胀管器主要由接头、球形滚轮体、滚轮轴和锁紧轴等组成。工作时,整个胀管器球体在钻杆的驱动下沿着轴线方向向前运动,球形滚轮体同时沿2条轴线做自转和公转运动;在扭矩足够时胀管器可将波纹管修整到合理圆度和表面平整度,其钢球部分既能保证滚轮体绕滚轮轴流畅转动,又能防止球形滚轮体脱落,保证井下安全施工。中原油田现场应用结果表明,球形胀管器结构简单可靠,密封和润滑效果好,改善了一线工人的劳动条件,消除了安全隐患,具有一定的推广应用价值。
沉桩过程中,PHC管桩内形成的土塞将对桩内壁产生横向胀管作用。建立了PHC管桩土塞胀管作用的力学模型,并进行了定量分析。考虑沉桩扰动影响,将管内土塞分为楔形区和非楔形区,对土塞的一维平衡方程进行了修正。应用圆柱孔扩张理论解释管桩沉桩过程中的挤土效应,对桩外土体进行了弹塑性分析,得到了塑性区半径以及考虑土体初始应力的桩外土侧压力的解析表达式。根据圆环受均布内外压力的拉梅解答,给出了管桩环向破坏的判别准则。通过现场实测对模型进行了验证,对环向箍筋动态应变的测试结果表明,所建立的模型能够定量描述强胀管作用下PHC管桩的环向破坏机制,可用于工程中PHC管桩环向抗拉承载力的验算。
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