承載大型設備或動荷載地面的直埋排水管及其施工方法

2023-05-22 19:48:31

承載大型設備或動荷載地面的直埋排水管及其施工方法
【專利摘要】本發明涉及一種承載大型設備或動荷載地面的直埋排水管與施工方法。直埋排水管包括地漏、排水管與三通，排水管包括鑄鐵排水管與鋼管，鑄鐵排水管外面套裝鋼管；鋼管內壁設有內防腐層，鋼管外壁設有外防腐層，鑄鐵排水管內壁設有鑄鐵管內防腐層。三通包括鑄鐵三通管，鑄鐵三通管外面套裝有鋼三通管，與地漏對接端的鋼三通管接口上端面設有環形鋼板；鋼三通管內壁設有內防腐層，鋼三通管外壁設有外防腐層；鑄鐵三通管內壁設有鑄鐵管內防腐層。本發明在鑄鐵管外面套裝鋼管，管中有管，鋼管主要承壓兼少量排水，鑄鐵管主要排水，充分發揮兩種管材的優點，實現優勢與弱點互補。本發明有效地解決了地面動荷載易造成的管道壓破的惡劣現象。
【專利說明】承載大型設備或動荷載地面的直埋排水管及其施工方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於房建給排水工程【技術領域】，具體涉及一種承載大型設備或動荷載地面的直埋排水管，本發明還涉及承載大型設備或動荷載地面的直埋排水管的施工方法。
【背景技術】
[0002]蘭州重離子醫學研究中心磁鐵電源測試調試中心鋼結構屬於工業廠房，因設備在使用中會在地面排水，又因地面上安裝有30噸(地面設計為300kpa/m--)左右的重離子實驗設備，並且其是作為動荷載作用於地面上，做排水地溝將增加高額費用，另外考慮動荷載對結構的影響也不宜設置排水地溝，而排水明溝對設備基礎更有較大影響。中國工程建設標準化協會制定的建築《給水排水工程埋地鑄鐵管管道結構設計說明》中明確說明埋地鑄鐵排水管施工方法不適用於工業企業中有大荷載的地面，因此只能將排水管直埋。由於直埋，一方面鑄鐵管是卡箍連接，一旦漏水，維修將很困難；加之動荷載，鑄鐵管的其脆性較強的弱點將更加突出。由於目前還沒有相關的施工工藝可供參考，因此管材選用以及施工工藝是一大技術難題。

【發明內容】

[0003]本發明要解決的技術問題在於提供一種結構簡單、使用壽命長、成本低的承載大型設備或動荷載地面的直埋排水系統；本發明要解決的另一技術問題在於提供一種承載大型設備或動荷載地面的直埋排水管的施工方法。
[0004]本發明解決上述技術問題採取的技術方案如下:一種承載大型設備或動荷載地面的直埋排水管，包括地漏、排水管與三通，其特徵在於:排水管包括鑄鐵排水管與鋼管，鑄鐵排水管外面套裝鋼管；鋼管內壁設有內防腐層，鋼管外壁設有外防腐層，鑄鐵排水管內壁設有鑄鐵管內防腐層。
[0005]三通包括鑄鐵三通管，鑄鐵`三通管外面套裝有鋼三通管，與地漏對接端的鋼三通管接口上端面設有環形鋼板；鋼三通管內壁設有內防腐層，鋼三通管外壁設有外防腐層；鑄鐵三通管內壁設有鑄鐵管內防腐層。
[0006]本發明即承載大型設備或動荷載地面的直埋排水管，從所遇到的技術難題分析，無論採用單一的鑄鐵管或鋼管顯然都無法解決該困難，如果採用特殊材料成本又太高；所以發明人從使用常規材料的前提出發，通過疊加使用兩種管材，即同時採用鋼管和鑄鐵管，在鑄鐵管外面套裝鋼管，管中有管，鋼管主要承壓兼少量排水，鑄鐵管主要排水，充分發揮兩種管材的優點，實現優勢與弱點互補。
[0007]本發明解決上述另一技術問題採取的技術方案如下:一種承載大型設備或動荷載地面的直埋排水管的施工方法，包括下述步驟:
a、溝槽開挖:開挖深度在管道底標高以下64~74cm，開挖寬度至少I米，保證人可以在溝槽內施工操作；挖完後溝坡兩邊要有10%的坡度，防止塌落；
b、回填夯實:溝槽底部用砂夾石回填兩次，砂夾石回填厚度每次28~35cm，每次回填後需要夯實整平後灑水，水量為略使得砂夾石表面略溼潤即可；剩餘8?IOcm用粒徑不大於3mm的砂頭回填並灌水碾壓、夯實；三?五天後安裝管道；砂頭是指牆麵粉刷施工中篩出的、粒徑小於3mm廢料；
C、做水泥支墩:按照管道坡度提前計算好相應支墩的標高，製作好水泥支墩，支墩固定要牢固，放置管道時複測標高，以便控制好坡度；
d、鑄鐵管管道防腐與連接:對鑄鐵管進行內防腐處理，用防鏽漆刷兩遍，蘇丹一遍，刷時做到厚度均勻，不能漏刷；管道連接採用不鏽鋼鍍鋅卡箍連接；
e、鑄鐵管灌水試驗:採用現有常規方法對連接後的鑄鐵管灌水，確保連接後的鑄鐵管不漏水；
f、鋼管防腐:鋼管內壁刷一遍防腐漆，鋼管外壁用浙青刷一遍，再用水泥砂漿刷兩遍得防腐鋼管；
g、管道套裝:經灌水試驗不漏的、連接後的鑄鐵管整體用防腐鋼管包覆，得套裝管道；防腐鋼管的連接方式為焊接；
h、管道安裝:將套裝管道安裝到水泥支墩，安裝後將鋼管外壁用三油兩氈包覆；然後又用砂頭回填4cm，再用砂夾石分層碾壓回填，在碾壓回填時加水夯實至地面基礎墊層標高以下。
[0008]本發明管道基礎的做法與普通做法相比，創新提出了碾壓夯實中加水夯實的做法，即「水密法」，地面基礎為砂夾石，分層整平並夯實，由於沙粒間固有間距，後續可能會造成地基沉降。通過灌水，一方面帶動細小沙粒填充空隙，另一方面為後續振搗時沙粒運動起到潤滑作用，大大的減少了空隙的存在，繼而避免了基礎沉降。
[0009]本發明提供的承載大型設備或動荷載地面的直埋排水管的施工方法，有效地避免了直埋管漏水和材料腐蝕現象造成的不利影響，解決了地面動荷載易造成的管道壓破的惡劣現象，與通過加固管道措施的方法比較，大大降低了經濟成本，並且砂頭作為廢料也得到了最大功能的應用。對於無工業廠房有動荷載的地面的排水管做法的現狀得到了改善，填補了房建施工中無此做法的空白。
[0010]經計算，相對於加大地溝配筋來減小動荷載造成的影響的施工方法，本施工方法節約費用三萬餘元；節約施工成本50%以上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發明直埋排水管的地面排水系統示意圖，
圖2是圖1的A— A剖面圖，
圖3是圖1的B部放發大圖，
圖4是本發明施工方法的工藝流程圖，
圖5是灌水前管道基礎狀態示意圖，
圖6是灌水碾壓時管道基礎各組分運動示意圖，
圖7是灌水碾壓後管道基礎狀態示意圖。
[0012]圖中:1 一地漏，2 —砂頭，3—砂夾石，4一排水管，5 —三通，501—鑄鐵三通管，502—鋼三通管，6—環形鋼板，7—外防腐層，8—鋼管，9—內防腐層，10—鑄鐵排水管，11—鑄鐵管內防腐層，12—砂粒運動軌跡，F—機械碾壓作用力。【具體實施方式】
[0013]產品實施例如圖1與圖2所示:一種承載大型設備或動荷載地面的直埋排水管，包括地漏1、排水管4與三通5,排水管2包括鑄鐵排水管10與鋼管8,鑄鐵排水管10外面套裝鋼管8 ;鋼管8內壁設有內防腐層9，鋼管8外壁設有外防腐層7，鑄鐵排水管10內壁設有鑄鐵管內防腐層U。
[0014]參見圖3:三通5包括鑄鐵三通管501，鑄鐵三通管501外面套裝有鋼三通管502，與地漏對接端的鋼三通管接口上端面設有環形鋼板6 ;鋼三通管502內壁設有內防腐層9，鋼三通管502外壁設有外防腐層7 ;鑄鐵三通管501內壁設有鑄鐵管內防腐層11。
[0015]方法實施例1 參見圖4:本發明提供的一種承載大型設備或動荷載地面的直埋排水管的施工方法，包括下述步驟:
a、溝槽開挖:開挖前按照施工圖放線，選用機械開挖與人工修整結合的方法進行溝槽開挖，開挖深度在管道底標高以下70cm，這樣可以確保回填時分層在30?35cm，剩餘空間用砂頭回填，開挖寬度I米以上，保證人可以在溝槽內施工；挖完後溝坡兩邊要有10%的坡度，防止塌落；
b、回填夯實:回填時使用機械邊回填邊夯實,溝槽底部用砂夾石回填兩次,砂夾石回填厚度每次30 cm，每次回填後需要夯實整平後略灑水，水量為略使得砂夾石表面略溼潤即可；剩餘8cm用粒徑不大於3_的砂頭回填並灌水碾壓、夯實；三天後安裝管道；砂頭是牆麵粉刷施工中篩出的、粒徑小於3_廢料；灌水前管道基礎狀態如圖5所示:砂夾石3的石與石、沙與石之間孔隙較大，灌水碾壓前需要在砂夾石3上鋪3?5cm的砂頭2 ;灌水碾壓時各組分運動狀態如圖6所示:在機械碾壓作用力F的作用下細小沙粒開始填充孔隙，砂頭彌補空缺，位於砂夾石3之間的砂粒、石塊、砂頭2沿砂粒運動軌跡12分布運動，各組分開始趨於穩定；灌水碾壓後的各組分狀態如圖7所示:細小沙粒填充了孔隙，砂頭彌補了空缺，組分分布已經穩定；
C、做水泥支墩:按照管道坡度提前計算好相應支墩的標高，製作好水泥支墩；
d、鑄鐵管管道防腐與連接:對鑄鐵管進行內防腐處理，用防鏽漆刷兩遍，蘇丹一遍，刷時做到厚度均勻，不能漏刷；管道連接採用不鏽鋼鍍鋅卡箍連接；
e、鑄鐵管灌水試驗:採用現有常規方法對連接後的鑄鐵管灌水，確保連接後的鑄鐵管不漏水；
f、鋼管防腐:鋼管內壁刷一遍防腐漆，鋼管外壁用浙青刷一遍，再用水泥砂漿刷兩遍得防腐鋼管；
g、管道套裝:經灌水試驗不漏的、連接後的鑄鐵管整體用防腐鋼管包覆，得套裝管道；防腐鋼管的連接方式為焊接；
h、管道安裝:將套裝管道安裝到水泥支墩，安裝後將鋼管外壁用三油兩氈包覆；然後又用砂頭回填4cm，再用砂夾石分層碾壓回填，在碾壓回填時加水夯實至地面基礎墊層標高處。
[0016]方法實施例2
a、開挖深度在管道底標高以下75cm，其餘同實施例1;
b、回填夯實:砂夾石回填厚度第一次35cm、第二次30cm ;剩餘空間IOcm用粒徑不大於3mm的砂頭回填並灌水碾壓、夯實；五天後安裝管道；其餘同實施例1 ; C、做水泥支墩:同實施例1 ;
d、鑄鐵管管道防腐與連接同實施例1;
e、鑄鐵管灌水試驗:同實施例1;
f、鋼管防腐:同實施例1;
g、管道套裝:同實施例1;
h、管道安裝:同實施例1。
【權利要求】
1.一種承載大型設備或動荷載地面的直埋排水管，包括地漏、排水管與三通，其特在於:排水管(2)包括鑄鐵排水管(10)與鋼管(8),鑄鐵排水管(10)外面套裝鋼管(8);鋼管(8)內壁設有內防腐層(9)，鋼管(8)外壁設有外防腐層(7)，鑄鐵排水管(10)內壁設有鑄鐵管內防腐層(U)。
2.如權利要求1所述的一種承載大型設備或動荷載地面的直埋排水管，其特在於:三通(5 )包括鑄鐵三通管(501)，鑄鐵三通管(501)外面套裝有鋼三通管(502 )，與地漏對接端的鋼三通管接口上端面設有環形鋼板(6);鋼三通管(502)內壁設有內防腐層(9)，鋼三通管(502 )外壁設有外防腐層(7 );鑄鐵三通管(501)內壁設有鑄鐵管內防腐層(11)。
3.一種承載大型設備或動荷載地面的直埋排水管的施工方法，其特徵在於包括下述步驟: a、溝槽開挖:開挖深度在管道底標高以下64?74cm，開挖寬度至少I米，保證人可以在溝槽內施工操作；挖完後溝坡兩邊要有10%的坡度，防止塌落； b、回填夯實:溝槽底部用砂夾石回填兩次，砂夾石回填厚度每次28?35cm，每次回填後需要灑水夯實整平灑水，使得砂夾石表面略溼潤；剩餘8?IOcm用粒徑不大於3_的砂頭回填並灌水碾壓、夯實；三?五天後安裝管道； C、做水泥支墩:按照管道坡度提前計算好相應支墩的標高，製作好水泥支墩； d、鑄鐵管管道防腐與連接:對鑄鐵管進行內防腐處理，用防鏽漆刷兩遍，蘇丹一遍，刷時做到厚度均勻，不能漏刷；管道連接採用不鏽鋼鍍鋅卡箍連接； e、鑄鐵管灌水試驗:採用現有常規方法對連接後的鑄鐵管灌水，確保連接後的鑄鐵管不漏水； f、鋼管防腐:鋼管內壁刷一遍防腐漆，鋼管外壁用浙青刷一遍，再用水泥砂漿刷兩遍得防腐鋼管； g、管道套裝:經灌水試驗不漏的、連接後的鑄鐵管整體用防腐鋼管包覆，得套裝管道；防腐鋼管的連接方式為焊接； h、管道安裝:將套裝管道安裝到水泥支墩，安裝後將鋼管外壁用三油兩氈包覆；然後又用砂頭回填4cm，再用砂夾石分層碾壓回填，在碾壓回填時加水夯實至地面基礎墊層標高處。
4.如權利要求3所述的一種承載大型設備或動荷載地面的直埋排水管的施工方法，其特徵在於步驟b所述的砂頭是指牆麵粉刷施工中篩出的、粒徑小於3mm廢料。
【文檔編號】E03F3/06GK103615043SQ201310544684
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月6日 優先權日:2013年11月6日
【發明者】李學軍, 張發祥, 朱冠生, 李長江, 魏磊, 蒙悟, 陳兵章, 胥俊德 申請人:中鐵二十一局集團第二工程有限公司