一種軟管輔助式管道回拖方法
2023-04-26 02:34:56
專利名稱：一種軟管輔助式管道回拖方法
技術領域：
本發明涉及一種軟管輔助式管道回拖方法，具體地說涉及一種能夠用於水平定向鑽進管道回拖過程中不對管道內壁造成汙損，可避免回拖時管道因浮力過大出現上浮緊壓鑽孔上壁，防止環空泥漿壓力劇增，降低回拖風險的敞開式軟管輔助管道回拖技術，屬於地質工程領域。
背景技術：
在水平定向鑽進工程中，出於對管道內部清潔及完好的要求，水平定向鑽進回拖管道時通常採用封閉式回拖器與管道緊密連接或通過其它方式將管道進入端密閉，以防止回拖過程中鑽孔內的泥漿在壓力作用下進入管道。目前，大直徑管道水平定向鑽進鋪設工程日益增多；由於管道直徑與壁厚的比值很大，可高達70以上，管道以密閉方式回拖，將受到了鑽孔內泥漿的巨大浮力。以直徑為 1219mm壁厚為22mm鋼管為例，管道進入鑽孔後受到的泥漿浮力為管道自重的2倍以上，巨大的浮力作用將使得管道被緊緊的壓在鑽孔的上壁，極大的增加了回拉過程中的阻力和風險。此外，在密閉式回拖過程中，在很長一段長度內泥漿會從鑽孔與管道的環空排出， 循環通道的減小將導致回拖過程中泥漿壓力的迅速上升，造成地層隆起或壓裂；同時泥漿中的大量固相顆粒及回拖過程中產生掉塊在流經環空時極易停滯或堵塞環空，使回拖阻力加大甚至出現抱管、卡管等現象，增加了管道回拖過程的風險。
發明內容
本發明的目的在於解決上述已有技術存在的問題，而提供一種能降低管道回拖過程中所受到的泥漿浮力，改善管道在回拖時的受力狀態，同時，改善管道回拖過程中鑽孔內泥漿壓力狀況及流動狀態，降低管道回拖風險的軟管輔助式管道回拖方法。為達到以上目的，本發明的解決方案是提供一種軟管輔助式管道回拖方法，按如下步驟實施
(1)、在管道焊接完成後，將軟管通過牽引鋼繩拉入管道內，並在管道進入端與管道緊密裝配；
⑵、在緊密裝配了軟管的管道端依次安裝敞開式拉管器、分動器、回擴器，再與鑽杆連
接；
⑶、回拖管道，孔內泥漿通過敞開式拉管器上的泥漿通道進入管道內的軟管中； ⑷、管道回拖完成後，將敞開式拉管器卸掉，通過在軟管內預先放置的牽引繩將兩臺專用潛汙泵分別從進出口兩端拉入管道最低處對內部泥漿進行抽取，直至全抽乾，取出潛汙泵；
(5)、潛汙泵取出後，將軟管與管道安裝部位卸開，並將一端軟管口部綁紮嚴實，從另一端將軟管整個從管道內拉出，對軟管進行清洗，以備重複使用。
本發明的軟管輔助式管道回拖方法中所述的管道是工程中所鋪設大直徑管道，直徑通常在800mm 1219mm或更大的，本發明摒棄了傳統採用密閉式回拖方法，通過在管道內部引入與之規格匹配的高強度隔水軟管，並將軟管在進入端與管道端面緊密安裝，使鑽孔內的泥漿在管道回拖時由敞開式拉管器的泥漿通道進入軟管，避免泥漿同管道內壁直接接觸，降低了管道受到的浮力，增加了泥漿流動通道。本發明所述的敞開式拉管器設有2 4個泥漿通道。本發明所述的軟管與管道端面是通過弧形壓板和緊固螺栓緊密裝配。工程中所鋪設大直徑管道直徑通常在800mm 1219mm或更大的，而當前市場上尚不能找到同時滿足尺寸、強度及抗滲要求的軟管。因此軟管在規格、強度及抗滲等要求方面應滿足當前所有大直徑管道的要求。本發明中使用的所述的軟管分為單層軟管和複合軟管，單層軟管選用一種高強度隔水材料製成，複合軟管選用一種以上高強度耐磨材料以物理結合的方法製成，不透水或低滲透，其外徑略大於管道內徑，長度大於管道長度。軟管需要同時具有足夠的抗拉強度、抗磨損性及耐腐蝕性。所述的複合軟管的管材至少含有高強度耐磨材料、粘合材料與隔水材料的組合材料或熱融合材料。所述的軟管上設有3 7道縱向加強筋。軟管在縱向上設有結合縫，工作時結合縫閉合形成一完整的管子；當軟管從管道中取出後，軟管沿結合縫打開清洗。所述的管道回拖完成後，軟管內的泥漿通過專用的潛汙泵抽取乾淨，所述的專用潛汙泵尺寸上可滿足在軟管內自由通過。潛汙泵還應滿足可泵送含有相當固相的泥漿流體、滿足可將垂深不小於管道最低埋深處的流體泵送至地表的要求、滿足排量的要求。軟管內的泥漿抽取乾淨後，將軟管整體從管道內拉出清洗，以備下次再使用。本發明軟管輔助式管道回拖方法與常規密閉式回拖管道方法相比具有以下有益效果
1、本發明可解決常規密閉式管道回拖方式造成的管道浮力過大，泥漿循環壓力大，鑽孔清潔程度要求高及拉管阻力大等問題。由於採用敞開式回拖，在回拖過程中鑽孔內的泥漿不斷地由敞開式拉管器的泥漿通道進入軟管，軟管內被泥漿完全填充，此時，管道因自重大於其受到的浮力而趨向於貼近鑽孔下壁，可有效改善其在回拖時的受力狀態。2、採用本發明回拖方法，回拖時泥漿不斷進入軟管，極大減少了從環空排出的泥漿量，降低了環空泥漿循環壓力，降低因泥漿壓力過大造成的地面隆起或地層壓裂等風險。3、本發明採用的敞開式拉管器允許高固相含量泥漿、大尺寸巖屑、掉塊等通過，從而降低清孔不徹底或不穩定地層拖管的風險。4、本發明中使用的軟管具有縱向開合的結構，方便使用後的清洗作業，使軟管能夠多次使用，降低施工成本。5、採用本發明的回拖方法操作簡單，具有節省時間、施工安全、適用範圍廣等優
點ο
圖1為本發明軟管輔助式管道回拖過程中設備連接半剖示意圖。圖2為本發明軟管與管道裝配局部剖視示意圖。圖3為本發明軟管內泥漿抽排示意圖。
圖4為本發明使用的單層軟 管結構和製作示意圖。圖5為本發明使用的複合軟管結構和製作示意圖。上述圖中1-管道、2-敞開式拉管器、3-分動器、4-回擴器、5-鑽杆、6-泥漿、7-泥漿通道、8-軟管、9-緊固螺栓、10-弧形壓板、11-排漿管、12-潛汙泵、13-高強度隔水材料、14-兩側結合邊、15-縱向加強筋、16-單層軟管、17-高強度耐磨材料A、18-隔水材料、 19-高強度耐磨材料B、20-複合材料、21-複合軟管。
具體實施例方式以下結合附圖和實施例對本發明進行作進一步詳細描述。實施例1 本發明軟管輔助式管道回拖方法，異於常規封閉式回拖方式；本發明根據管道回拖過程特點，將常規封閉式拉管器改成敞開式拉管器2，為防止泥漿進入管道後對管道內部造成汙損，在管道1內部引入一條規格與之匹配的軟管8，以將進入的泥漿6與管道內壁隔離。本發明的軟管輔助式管道回拖方法施工過程如圖1、2、3所示。本發明的軟管輔助式管道回拖方法，具體操作按如下步驟實施
(1)、在管道1焊接完成後，將軟管8通過牽引鋼繩拉入管道內，並在進入端與管道緊密裝配；所述緊密裝配是在管道端面採用弧形壓板10和緊固螺栓9將軟管8固定，如圖2 ；
⑵、在緊密裝配了軟管8的管道端依次安裝敞開式拉管器2、分動器3、回擴器4，並與鑽杆5連接，如圖1 ；
⑶、回拖管道1時，鑽孔內的泥漿6不斷地通過敞開式拉管器2上的泥漿通道7進入管道內的軟管8中，直至管道回拖完成；
(4)、管道1回拖完成後，將敞開式拉管2器卸掉，通過在軟管內預先放置的牽引繩將兩臺專用潛汙泵12分別從進、出口兩端拉入管道最低處，通過潛汙泵12、排漿管11對內部泥漿6進行抽取，直至全部抽乾，取出潛汙泵12，如圖3 ；
(5)、潛汙泵取出後，卸下管道端面裝配軟管8的弧形壓板10和緊固螺栓9，並將一端軟管口部綁紮嚴實，從另一端將軟管整個從管道內拉出，對軟管進行清洗，以備重複使用。實施例2 本發明軟管輔助式管道回拖方法中，使用的軟管可採用單層軟管16，單層軟管可選用一種高強度隔水材料13製作，製作時先在其兩側邊製作出結合邊14，在高強度隔水材料13的外側安裝3道縱向加強筋15，將所述的加工有縱向加強筋15和結合邊14 的高強度隔水材料13縱向捲起，在模具上製成單層軟管16，其結構與製作過程如圖4所示， 單層軟管16具有抗拉強度高、不透水、耐磨等特點。實施例3 本發明軟管輔助式管道回拖方法中，使用的軟管通常需要採用一種以上高強度耐磨材料以物理結合的方法製成複合軟管21，其結構與製作過程如圖5所示，複合軟管21的管材可選用高強度耐磨材料A17、隔水材料18和高強度耐磨材料B19製作，在每兩種材料之間塗刷粘合材料加工成複合材料20，在複合材料20兩側邊製作結合邊14，並在複合材料沿縱向安裝7道縱向加強筋15，材料沿結合邊14結合在一起形成複合軟管。
權利要求
1.一種軟管輔助式管道回拖方法，其特徵在於按如下步驟實施(1)、在管道焊接完成後，將軟管通過牽引鋼繩拉入管道內，並在管道進入端與管道緊密裝配；⑵、在緊密裝配了軟管的管道端依次安裝敞開式拉管器、分動器、回擴器，再與鑽杆連接；⑶、回拖管道，孔內泥漿通過敞開式拉管器上的泥漿通道進入管道內的軟管中；⑷、管道回拖完成後，將敞開式拉管器卸掉，通過在軟管內預先放置的牽引繩將兩臺專用潛汙泵分別從進出口兩端拉入管道最低處對內部泥漿進行抽取，直至全抽乾，取出潛汙泵；(5)、潛汙泵取出後，將軟管與管道安裝部位卸開，並將一端軟管口部綁紮嚴實，從另一端將軟管整個從管道內拉出，對軟管進行清洗，以備重複使用。
2.根據權利要求1所述的一種軟管輔助式管道回拖方法，其特徵在於所述的敞開式拉管器設有2 4個泥漿通道。
3.根據權利要求1所述的一種軟管輔助式管道回拖方法，其特徵在於所述的軟管與管道端面是通過弧形壓板和緊固螺栓緊密裝配。
4.根據權利要求1所述的一種軟管輔助式管道回拖方法，其特徵在於所述的軟管分為單層軟管和複合軟管，單層軟管選用一種高強度隔水材料製成，複合軟管選用一種以上高強度耐磨材料以物理結合的方法製成，不透水或低滲透，其外徑略大於管道內徑，長度大於管道長度。
5.根據權利要求1所述的一種軟管輔助式管道回拖方法，其特徵在於所述的複合軟管的管材至少含有高強度耐磨材料、粘合材料與隔水材料的組合材料或熱融合材料。
6.根據權利要求1所述的一種軟管輔助式管道回拖方法，其特徵在於所述的軟管上設有3 7道縱向加強筋。
7.根據權利要求1所述的一種軟管輔助式管道回拖方法，其特徵在於所述的軟管在縱向上設有結合縫，工作時結合縫閉合形成一完整的管子；當軟管從管道中取出後，軟管沿結合縫打開清洗。
8.根據權利要求1所述的一種軟管輔助式管道回拖方法，其特徵在於所述的專用潛汙泵尺寸上可滿足在軟管內自由通過。
全文摘要
本發明涉及一種軟管輔助式管道回拖方法，通過在管道內部置入與之規格匹配的高強度隔水軟管，並在管道進入端內側採用弧形壓板和緊固螺栓將軟管與管道緊密安裝，使鑽孔內的泥漿在管道回拖時由敞開式拉管器的泥漿通道進入軟管，在管道回拖完成後，採用2臺潛汙泵從管道兩端將軟管內泥漿抽乾，繼而將軟管取出，完成管道回拖。本發明的方法能降低管道回拖時所受到的泥漿浮力，改善管道在回拖時的受力狀態；同時改善回拖過程中鑽孔內泥漿壓力狀況及流動狀態，降低管道回拖風險。本發明的方法操作簡單，具有節省時間、施工安全、適用範圍廣等優點。
文檔編號F16L1/06GK102434716SQ20111028676
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月26日 優先權日2011年9月26日
發明者孔耀祖 申請人:武漢地網非開挖科技有限公司