鋪設大口徑管道下溝施工方法
2023-05-30 06:50:51
專利名稱：鋪設大口徑管道下溝施工方法
技術領域：
本發明涉及到鋪設地下管道的施工方法，具體而言是一種鋪設大口徑管道下溝施工方法。
背景技術：
2001年開工的西氣東輸管道工程，西起新疆，東至上海，全長4000多公裡。是我國前所未有的大口徑、大壁厚、高壓力長輸天然氣管道工程。其直徑1016毫米，壁厚26.2毫米，工作壓力10MPa，每根10米長的鋼管重7.5噸。我公司中標第26標段主幹線，長度68公裡，地處無錫、蘇州江南水網區域，池塘密布，河渠縱橫，水旱田交錯，給大口徑管道鋪設帶來很多困難，而管道下溝就是主要施工難題之一。過去鋪設中、小口徑管道採用的「管溝一次挖成，管道整體吊起下溝」的施工方法，已不適用於這樣的大口徑管道鋪設下溝施工。若用那種方法，預製管段下溝，至少要用6臺70T吊管機才能同步整體吊起。當時每個施工機組只有兩臺70T吊管機，若要集中6臺70T吊管機聯合下溝作業，不但很難調配和增大了施工成本，而且因地形複雜和土質條件不利，很難統一協調指揮，施工安全得不到保證，一旦發生人身或設備安全事故，就會有很大損失。經檢索專利文獻，只有一篇「支撐位於地溝中的管道的方法」(專利號02119240)可做本發明的弱相關對比文獻，但技術特徵顯著不同。
發明內容本發明的目的是首創一種適合我國目前鋪設大口徑管道的下溝施工方法，只用兩臺70T吊管機和一臺短臂挖掘機，就完成直徑1米以上大口徑管道下溝作業，不增大施工成本，並且安全可靠。
上述目的是由下述技術方案實現的該施工方法的基本技術特徵是在管溝開挖時，每隔一段距離預留一道支撐土隔牆。再用兩臺吊管機從管道的始端吊起，逐步將管道移到管溝的隔牆上，整段預製管道的重量由管溝的數道隔牆共同承擔。然後再用兩臺吊管機從始端吊起管道離開隔牆，用挖掘機每挖除一道隔牆，將管道緩緩落於管溝中。依次挖除所有隔牆後，整段預製管道即逐步落到溝底。基本施工工序是施工準備、管溝一次開挖、移管及檢測、管溝二次開挖、管道下溝。各道工序的簡要技術內容(或叫做子工序)分別是施工準備包括管溝中心線及上口線放線；根據管道重量和吊管機的吊重曲線，確定隔牆間距和吊管機站位吊點；如果管溝內有積水，應先用盲板封堵預製管道的兩端，並將預製管道置於待挖管溝的一側，距管溝是上口中心線3米。
管溝一次開挖挖掘機在待挖管溝的無管道一側，預留隔牆，分段挖溝；檢測合格後再在溝底挖積水坑；利用潛水泵不斷抽排溝內積水。挖出的地表層土放置在靠近外邊線處，下層生土放置在靠近管溝處，並將生土適當平整，以便於後邊工序挖除隔牆時挖掘機行走和穩妥工作。
移管和檢測用兩臺吊管機從始端吊起預製管道，逐步將管道移位至管溝的隔牆上；用電火花檢漏儀全面檢測管道外壁防腐層，並及時修補所有損傷和缺陷。
管溝二次開挖先對挖完的管溝進行清理平整，使其達到設計要求；再用吊管機從始端吊起管道離開隔牆，並逐個挖除隔牆。
管道下溝用兩臺吊管機從始端吊起管道離開隔牆，用挖掘機每挖除一道預留隔牆，將管道緩緩落於管溝中，依次挖除所有隔牆，管道即落到溝底；填塞管道下方的懸空；複測管道上頂標高。回填時先填生土再填地表層土。
本發明只用兩臺吊管機，節省了設備投資並降低了能耗；簡化了施工程序，能縮短工期；若吊管機附近出現管溝塌方，由隔牆分擔管道重量，可防止施工設備發生傾倒事故，確保人身及設備安全；對塌方處可及時進行清理，保證管道下溝作業質量；有利於在複雜地形施工現場統一指揮，協調聯合作業。該下溝施工方法在西氣東輸管道工程第26標段初試成功後，又在第25和27等標段推廣應用，受到工程業主和監理部門好評。經有關權威設計研究院利用AUTOPIPE6.0軟體，對各項技術參數進行分析計算，完全滿足設計要求。該下溝施工方法不但適用於江南水網區域，在其它平原、荒漠等土質鬆軟地段的大口徑管道施工中，也有很好的推廣應用前景。
(四)
附圖1是本發明的基本工藝流程及各工序簡要技術內容方框圖。
附圖2是本發明的管溝一次開挖後的橫斷示意圖。
附圖3是本發明的管溝二次開挖俯視示意圖。
具體實施方式
結合
一個實施例由圖1所示，本發明的基本施工工序是施工準備、管溝一次開挖、移管及檢測、管溝二次開挖、管道下溝。各工序的簡要技術內容(或叫子工序)分別是施工準備包括管道中心及上口放線、確定隔牆間距及吊點、封堵管道兩端。
管溝一次開挖包括預留隔牆分段開挖、溝底挖集水坑、抽排溝內積水。
移管及檢測包括吊管道隔牆上，檢測防腐層及修補。
管溝二次開挖包括清理平整管溝、吊起管道挖出隔牆。
管道下溝包括吊管由始端逐步下溝、填塞管下懸空、管頂標高複測。
由圖2所示，管溝一次開挖前，管道1放置在管溝4左側的管墩3上，或放在地面2上。用挖掘機挖出的地表層土6放置在最外邊積水溝7處，生土5放置在地表層6與管溝4之間，並且進行平整，便於今後施工挖掘機在生土5上行走，挖除隔牆。施工帶兩邊線處各挖一條與管溝平行的積水溝7，使地面2和土壤6、5中的水分集中到水溝7中，有利於施工作業。
由圖3所示，管溝一次開挖後，用兩臺吊管機8由始端吊起預製管道1，逐步移管到管溝4的隔牆10上，並使管道1儘量靠近吊管機8一側。然後用電火花漏儀全面檢測管道外防腐層並及時修補其損傷即缺陷。再對管溝進行清理平整。然後用兩臺吊管機8由始端(左端)吊起管道1離開第一道隔牆10，同時用挖掘機9挖除第一道隔牆10，使管道1的始端落於管溝4中。再將左邊的一臺吊管機8移到另一臺吊管機8的右邊，另一臺吊管機8又吊著管道1離開第二道隔牆10，挖掘機9再去挖除第二道隔牆10。依次類推，所有隔牆10逐個挖除後，管道1即全部落到管溝4的底部，若有懸空，用土填塞。再對下溝後的管道1上頂標高全面複測合格後，先回填圖2中的生土層土5，最後回填地表層土6，壓實恢復原地貌。
權利要求
1.一種鋪設大口徑管道下溝施工方法，其特徵是在管溝開挖時，每隔一段距離預留一道支撐土隔牆，再用兩臺吊管機從管道的始端吊起，逐步將管道移到管溝的隔牆上，然後用兩臺吊管機從始端吊起管道離開隔牆，用挖掘機每挖除一道隔牆，將管道緩緩落於管溝中，依次挖除所有隔牆後，整段預製管道即逐步落到溝底；基本施工工序是施工準備、管溝一次開挖、移管及檢測、管溝二次開挖、管道下溝，各道工序的簡要技術內容(或叫做子工序)分別是施工準備包括管溝中心線及上口線放線，根據管道(1)重量及吊管機(8)的吊重曲線，確定隔牆(10)間距和吊管機(8)站位吊點，如果管溝內有積水，應先用盲板封堵預製管道(1)的兩端，並將預製管道(1)置於待挖管溝(4)的一側；管溝一次開挖挖掘機(9)在待挖管溝(4)的無管道一側，預留隔牆(10)，分段挖溝，檢驗合格再在溝底挖積水坑，用潛水泵抽排溝內積水；移管和檢測用兩臺吊管機(8)從始端吊起預製管道(1)，逐步將管道(1)移位至管溝(4)的隔牆(10)上，對管道(1)的外壁防腐層全面檢測，並及時修補所有損傷和缺陷；管溝二次開挖先對挖完的管溝(4)進行清理平整，使其達到設計要求，再用兩臺吊管機(8)吊起管道(1)離開隔牆(10)，並逐個挖除隔牆(10)；管道下溝用兩臺吊管機(8)從始端吊起管道(1)離開隔牆(10)，用挖掘機(9)每挖除一道預留隔牆(10)，將管道(1)緩緩落於管溝(4)中，依次挖除所有隔牆(10)，管道(1)即落於溝底，填塞管道(1)下方的懸空，複測管頂標高，合格後回填。
2.根據權利要求1所述的鋪設大口徑管道下溝施工方法，其特徵是管溝一次開挖前，管道(1)放置在管溝(4)左側的管墩(3)上，或放在地面(2)上。
3.根據權利要求1所述的鋪設大口徑管道下溝施工方法，其特徵是施工帶兩邊線處各挖一條與管溝(4)平行的積水溝(7)。
4.根據權利要求1所述的鋪設大口徑管道下溝施工方法，其特徵是管溝一次開挖後，移動管道(1)到管溝(4)的隔牆(10)上，並使管道(1)靠近吊管機(8)的一側。
全文摘要
本發明是一種鋪設大口徑管道下溝施工方法，屬於鋪設地下管道的一道重要工序。其特徵是在管溝開挖時，每隔一段距離預留一道支撐土隔牆。再用兩臺吊管機從管道的始端吊起，逐步將管道移到管溝的隔牆上。然後用兩臺吊管機從始端吊起管道離開隔牆，用挖掘機每挖除一道隔牆，將管道緩緩落於管溝中。依次挖除所有隔牆後，整段預製管即逐步落到溝底。施工工序是施工準備、管溝一次開挖、移管及檢測、管溝二次開挖、管道下溝。主要優點是只用兩臺管機，節省設備投資，降低能耗；能簡化施工程序，縮短工期；能防止施工設備發生傾倒事故，確保人身及設備安全；能保證管道下溝作業質量；有利於在複雜地形施工現場統一指揮協調聯合作業；水旱地區均適用。
文檔編號F16L1/028GK1558130SQ20041002355
公開日2004年12月29日 申請日期2004年1月30日 優先權日2004年1月30日
發明者張克明, 王斌, 菅憲忠, 陳勤功, 閻福明, 昝吉華, 王建華 申請人:勝利油田勝利石油化工建設有限責任公司三分公司, 勝利油田勝利石油化工建設有限責任公