一种注水自然沉管过江管道的安装方法技术

一种注水自然沉管过江管道的安装方法，它包括以下步骤：施工测量定位；开挖河底基坑成槽；在河滩上对过江管道焊接、焊缝加固；岸上对过江管道初次注水试压；过江管道下河及浮拖过江管道就位；过江管道注水、扶正；过江管道定位复核；过江管道自然沉管入槽；过江管道二次注水进行管道试压；试压合格后，浇筑毛石混凝土墩进行最后的固定；恢复河床；验收。本发明专利技术采用自然沉管技术，通过在管道两端设置进水口、排气口和可开启阀门等装置相互配合完成管内注水，通过人工方式控制注水量，控制注水与管道的重量之和等于其所受到的浮力，使管道自然下沉，可以保证沉管位置的准确性，实现大高差大跨度过江管道安装。

Installation method of a water injection natural immersed tube crossing river pipeline

【技术实现步骤摘要】
一种注水自然沉管过江管道的安装方法
本专利技术涉及一种管道的安装方法，特别是一种注水自然沉管过江管道的安装方法。
技术介绍
现有的沉管技术为两端开口双侧配合吊装技术，该技术通过拖拉至河面上得水管两端同步注水，在管位下游设计外边线两端打入钢管桩，每个部位都要设置两个管桩，作为管道定位下沉竖向导轨，辅助管道下沉，在水流和拖船的控制下，管道沿着竖向导轨下沉。该技术存在的不足：无法掌握注水的速度，可能会引起整段管道的不平衡下沉，导致管道偏离轴线，焊接处可能会产生裂缝，自来水输送水管道在使用过程中将掺入泥沙，造成管道泥沙堆积，难以清理，导致输水管封堵，无法正常进行输送自来水。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种注水自然沉管过江管道的安装方法，能实现过江管道精确定位入槽，并能确保过江管道安装质量。以解决现有技术存在的上述问题。解决上述问题的技术方案是：一种注水自然沉管过江管道的安装方法，它包括以下步骤：A、施工测量定位；B、开挖河底基坑成槽；C、在河滩上对过江管道焊接、焊缝加固：所述的过江管道采用大直径过江管道由工厂加工，分段运输至现场，在河岸边进行管段连接形成梯形的过江管道，位于水中管段采用无缝焊接，焊接完毕后采用钢板对接口处进行加固，位于岸上的管端采用法兰连接，管道两端采用钢板进行封堵，并在封堵板上设置注水口和排气口，注水口位于管中心位置，排气口位于注水口上部、靠近管壁的位置；注水口上设置有注水阀门，排气口上设置有排气阀门；所述的过江管道焊缝加固采用厚钢板沿着焊缝焊接一圈进行加固；D、岸上对过江管道初次注水试压；E、过江管道下河及浮拖过江管道就位；F、过江管道注水、扶正：在步骤E完成过江管道浮拖就位后，把过江管道的注水端口露出水面，打开注水阀门和排气阀门，往管道里进行注水，一边注水，一边采用卷扬机与汽车吊对过江管道进行扶正，注水后，过江管道开始慢慢下沉，当过江管道和管中的水、空气形成的混合体的重力等于该混合体所受到的浮力时，过江管道悬浮于水中，在岸边采用钢管脚手架把过江管道的两端管段初步固定；G、过江管道定位复核：所述过江管道经过初步固定并扶正后，采用GPS全球定位仪及全站仪进行定位复核，安排潜水员潜入水中进行管道偏斜的局部微调，待过江管道和管中的水和空气形成的混合体处于一种自然相对静止状态且过江管道浮力不受到水流速度影响的时候，再进行过江管道的进一步固定；H、过江管道自然沉管入槽：完成步骤G的过江管道定位复核后，增加过江管道里的进水量，过江管道和管中的水和空气形成的混合体的密度大于水的密度，这时过江管道会自然下沉，慢慢松开过江管道两边的脚手架，过江管道顺着重力及浮力中心线的方向慢慢下沉，直到过江管道的直段管壁触碰槽底时，再次采用钢管脚手架在两岸对过江管道进行固定；I、过江管道二次注水进行管道试压；J、试压合格后，浇筑毛石混凝土墩对管道进行最后的固定；K、回填卵石、砂石、恢复河床；L、验收。其进一步技术方案是：步骤A的施工测量定位首先采用GPS全球定位仪配合全站仪进行基线控制，用回声探测仪进行地形测量和基槽开挖高程控制，用于随时调整开挖线路偏差，观察水位变化；其次，在江面相对两岸的河滩上测出两个中心轴线点，并深埋两个木桩，再用水准仪将两个水准点分别引至相对两岸的固定点上，用于沉管时候的中心轴线定位，用经纬仪测量出河面上宽度等于管径的边线，并在两条线上设置浮标，以确保沉管位置的准确性。其进一步技术方案是：步骤B开挖河底基坑成槽包括开挖梯形过江管道基础过程、清理河床过程和管道基础加固过程；所述的开挖梯形过江管道基础在开挖过程中，先用全站仪进行定位测量，标注好开挖位置和深度，根据设计图纸，采用反铲挖掘机进行开挖，开挖至设计标高后，再采用全站仪进行复核，河岸到开挖最低点的坡度要与梯形的过江管道的坡度一致；所述的清理河床采用反铲挖掘机配合人工进行河道清理，清理河床上的淤泥及河道垃圾，采用拖船运送至岸边集中堆放点；所述的管道基础采用原地地基基础，开挖过程中如遇到岩石，则采用爆破方式，用卵石或砂砾石填充空隙，最后铺一层150mm的砂砾石找平。其进一步技术方案是：步骤D中的对过江管道初次注水试压，具体如下：D1、试压前，应对试压所用管件、阀件、仪表等进行检查和校验，合格后方可使用；D2、在完成步骤D1后，进行耐压试验，耐压试验注水时应排尽管内部的空气，然后分阶段升压，并反复检查；试验压力为设计压力的1.25-1.5倍；当升压至强度试验1/3时停压15min；在升至强度试验压力2/3时，停压15min，在升至强度试验压力，稳压4h，其压降不得大于1%强度试验压力为合格；然后降至工作压力进行严密性检验，稳压24h，其压降不得大于1%试验压力为合格；D3、在步骤D2中的稳压期间对管道进行全面检查；试验压力应以最高点压力为准。其进一步技术方案是：步骤E的过江管道下河及浮拖过江管道就位采用汽车吊把焊接好的过江管道吊运到岸边，采用卷扬机配合汽车吊把过江管道浮拖就位，在浮拖过江管道过程中根据设计要求，管段每6米设置一个拉耳，拉耳设置在过江管道受力较小的部位，作为过江管道浮拖牵引点，防止过江管道变形。其进一步技术方案是：步骤I的过江管道二次注水进行管道试压是在完成过江管道自然沉入槽底后，并且需要再次进行过江管道定位复核，复核完毕后对过江管道进行二次注水试压，该注水过程采用匀速方式进行注水，一边注水，一边进行排气，注水完毕后封堵过江管道两边的注水口和排气口，再对过江管道进行二次试压，试验压力应以最高点压力为准，试验压力为设计压力的1.25-1.5倍；当升压至强度试验1/3时停压15min；在升至强度试验压力2/3时，停压15min，在升至强度试验压力，稳压4h，其压降不得大于1%强度试验压力为合格；然后降至工作压力进行严密性检验，稳压24h，其压降不得大于1%试验压力为合格；水压试验合格后，浇筑毛石混凝土墩进行管道的最后固定。其进一步技术方案是：步骤K的回填卵石、砂石、恢复河床是在过江管道沉底并验收合格，符合设计要求后，回填砂砾石和卵石，过江管段的沟槽应采用砂砾石回填，恢复河床，保证过江管道管壁内外水压力相等，在输水过程中不发生偏移。由于采取上述技术方案，本专利技术之一种注水自然沉管过江管道的安装方法具有以下有益效果：1、本专利技术采用自然沉管技术，通过在过江管道两端设置进水口、排气口和可开启阀门等装置相互配合完成管内注水，通过人工方式控制注水量，控制注水与管道的重量之和等于其所受到的浮力，使管道自然下沉，即整管注水时，一次注水量与管道的重量之和等于水的浮力，实现管段自然下沉，自然下沉在很大程度上可以保证沉管位置的准确性，由于管道与注水重量远远大于缓缓水流压力，水流速度可以忽略不计，可实现大高差长跨度过江管道安装。2、过江管道的过江管段焊接加固技术，一般厚管焊缝属于脆性焊缝，由于过江管道不仅仅是考虑牵引时的拖拽牵引力，还要考虑沉底后的焊缝处（受力薄弱点）的压强，因此本专利技术采用厚钢板沿着焊缝焊接一圈进行加固。在河滩上进行整体钢管焊接连接，并方便前期检查钢管焊接质量，进而确保过江管道安装质量。3、河底基坑成槽技术，施工过程中不进行任何围堰，水下管槽整体开挖成型，采用GPS全球定位系统、全站仪、经纬仪及潜水员配合进行全程控制，使开挖时不偏离中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注水自然沉管过江管道的安装方法，其特征在于：它包括以下步骤：A、施工测量定位；B、开挖河底基坑成槽；C、在河滩上对过江管道焊接、焊缝加固：所述的过江管道采用大直径过江管道由工厂加工，分段运输至现场，在河岸边进行管段连接形成梯形的过江管道，位于水中管段采用无缝焊接，焊接完毕后采用钢板对接口处进行加固，位于岸上的管端采用法兰连接，管道两端采用钢板进行封堵，并在封堵板上设置注水口和排气口，注水口位于管中心位置，排气口位于注水口上部、靠近管壁的位置；注水口上设置有注水阀门，排气口上设置有排气阀门；所述的过江管道焊缝加固采用厚钢板沿着焊缝焊接一圈进行加固；D、岸上对过江管道初次注水试压；E、过江管道下河及浮拖过江管道就位；F、过江管道注水、扶正：在步骤E完成过江管道浮拖就位后，把过江管道的注水端口露出水面，打开注水阀门和排气阀门，往管道里进行注水，一边注水，一边采用卷扬机与汽车吊对过江管道进行扶正，注水后，过江管道开始慢慢下沉，当过江管道和管中的水、空气形成的混合体的重力等于该混合体所受到的浮力时，过江管道悬浮于水中，在岸边采用钢管脚手架把过江管道的两端管段初步固定；G、过江管道定位复核：所述过江管道经过初步固定并扶正后，采用GPS全球定位仪及全站仪进行定位复核，安排潜水员潜入水中进行管道偏斜的局部微调，待过江管道和管中的水和空气形成的混合体处于一种自然相对静止状态且过江管道浮力不受到水流速度影响的时候，再进行过江管道的进一步固定；H、过江管道自然沉管入槽：完成步骤G的过江管道定位复核后，增加过江管道里的进水量，过江管道和管中的水和空气形成的混合体的密度大于水的密度，这时过江管道会自然下沉，慢慢松开过江管道两边的脚手架，过江管道顺着重力及浮力中心线的方向慢慢下沉，直到过江管道的直段管壁触碰槽底时，再次采用钢管脚手架在两岸对过江管道进行临时固定；I、过江管道二次注水进行管道试压；J、试压合格后，浇筑毛石混凝土墩对管道进行最后的固定；K、回填卵石、砂石、恢复河床；L、验收。...

【技术特征摘要】
1.一种注水自然沉管过江管道的安装方法，其特征在于：它包括以下步骤：A、施工测量定位；B、开挖河底基坑成槽；C、在河滩上对过江管道焊接、焊缝加固：所述的过江管道采用大直径过江管道由工厂加工，分段运输至现场，在河岸边进行管段连接形成梯形的过江管道，位于水中管段采用无缝焊接，焊接完毕后采用钢板对接口处进行加固，位于岸上的管端采用法兰连接，管道两端采用钢板进行封堵，并在封堵板上设置注水口和排气口，注水口位于管中心位置，排气口位于注水口上部、靠近管壁的位置；注水口上设置有注水阀门，排气口上设置有排气阀门；所述的过江管道焊缝加固采用厚钢板沿着焊缝焊接一圈进行加固；D、岸上对过江管道初次注水试压；E、过江管道下河及浮拖过江管道就位；F、过江管道注水、扶正：在步骤E完成过江管道浮拖就位后，把过江管道的注水端口露出水面，打开注水阀门和排气阀门，往管道里进行注水，一边注水，一边采用卷扬机与汽车吊对过江管道进行扶正，注水后，过江管道开始慢慢下沉，当过江管道和管中的水、空气形成的混合体的重力等于该混合体所受到的浮力时，过江管道悬浮于水中，在岸边采用钢管脚手架把过江管道的两端管段初步固定；G、过江管道定位复核：所述过江管道经过初步固定并扶正后，采用GPS全球定位仪及全站仪进行定位复核，安排潜水员潜入水中进行管道偏斜的局部微调，待过江管道和管中的水和空气形成的混合体处于一种自然相对静止状态且过江管道浮力不受到水流速度影响的时候，再进行过江管道的进一步固定；H、过江管道自然沉管入槽：完成步骤G的过江管道定位复核后，增加过江管道里的进水量，过江管道和管中的水和空气形成的混合体的密度大于水的密度，这时过江管道会自然下沉，慢慢松开过江管道两边的脚手架，过江管道顺着重力及浮力中心线的方向慢慢下沉，直到过江管道的直段管壁触碰槽底时，再次采用钢管脚手架在两岸对过江管道进行临时固定；I、过江管道二次注水进行管道试压；J、试压合格后，浇筑毛石混凝土墩对管道进行最后的固定；K、回填卵石、砂石、恢复河床；L、验收。2.根据权利要求1所述的一种注水自然沉管过江管道的安装方法，其特征在于：步骤A的施工测量定位首先采用GPS全球定位仪配合全站仪进行基线控制，用回声探测仪进行地形测量和基槽开挖高程控制，用于随时调整开挖线路偏差，观察水位变化；其次，在江面相对两岸的河滩上测出两个中心轴线点，并深埋两个木桩，再用水准仪将两个水准点分别引至相对两岸的固定点上，用于沉管时候的中心轴线定位，用经纬仪测量出河面上宽度等于管径的边线，并在两条线上设置浮标，以确保沉管位置的准确性。3.根据权利要求2所述的一种注水自然沉管过江管道的安装方法，其特征在于：步骤B开挖河底基坑成槽包括开挖梯形过江管道基础过程、清理河床过程和管道基础加固过程；所述的开挖梯形过江管道基础在开...

【专利技术属性】
技术研发人员：玉启海，袁双林，王寿昌，蒋云，黄柳君，文科，
申请(专利权)人：广西建工集团第五建筑工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广西,45