一种潮汐流域沼气释放方法技术

本发明专利技术公开了一种潮汐流域沼气释放方法，包括如下步骤：1)测量放样；2)安装放气设备；3)排放沼气；4)装置拆除及现场恢复；主要是针对软土层进行微扰动高压沼气释放，能够提供一种安装方便、搬运快捷的装置改良静力触探仪和流量控制调节装置配合使用，能够快速、精确和经济的对已确定的排放点进行沼气释放，并且能够进行深土层的沼气释放，能够节省大量人力成本，使地层内的沼气含量降低到安全范围内，能够彻底解决盾构隧道施工时发生爆炸和中毒的风险，能够避免放气对周围构筑物产生影响，降低沼气释放对土体扰动的影响。

A Methodology for Biogas Release in Tidal Basin

【技术实现步骤摘要】
一种潮汐流域沼气释放方法
本专利技术涉及地铁工程
，具体涉及一种潮汐流域沼气释放方法。
技术介绍
沼气，也称为瓦斯，是各种有机物质在隔绝空气并在适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生的一种没有颜色、没有气味的可燃烧气体，其主要成分是甲烷。在穿越沼气地层的盾构隧道施工中，泄露至盾构隧道内是沼气唯一流动的途径，当隧道内充满沼气时，施工人员很难发觉。当瓦斯积聚到一定浓度时，遇火就会燃烧、爆炸，造成严重后果；若瓦斯浓度积聚过高，可导致人员窒息乃至死亡。此外，由于沼气释放，可能造成下伏土层失稳，使得已建好的隧道产生位移、断裂，造成无可挽回的重大经济损失，危害性极大。针对上述问题，现有技术采用普通钻孔排放法、静压单(双)管排放工法来排放沼气。普通钻孔排放法施工速度快，但是其对底面建筑物影响很难控制，因此在地铁工程中，主要采用静压双管进行沼气排放，其探杆外径在42mm左右，属于自然状态下排放，可以控制放气流量，大大降低了对周围土层的破坏，静压双管排放法一般需要4名工作人员操作，其中两人需专管摇把，设备搬运安装复杂，并且对静压双管的操作有一定的技术要求，由于潮汐流域的土层为淤泥质土层，沼气在淤泥质土层的影响下流动性较小，压力和流量也较小，采用静压排放经常会造成排放管堵塞或压差小而导致无法进行拍档，造成人力物力的浪费。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种潮汐流域沼气释放方法的技术方案，主要是针对软土层进行微扰动高压沼气释放，能够提供一种安装方便、搬运快捷的装置改良静力触探仪和流量控制调节装置配合使用，能够快速、精确和经济的对已确定的排放点进行沼气释放，并且能够进行深土层的沼气释放，能够节省大量人力成本，使地层内的沼气含量降低到安全范围内，能够彻底解决盾构隧道施工时发生爆炸和中毒的风险，能够避免放气对周围构筑物产生影响，降低沼气释放对土体扰动的影响，采用本专利技术提供的释放方法能够对土层释放的沼气进行采集并集中处理，彻底杜绝了有害气体带来的不良影响。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种潮汐流域沼气释放方法，其特征在于：包括如下步骤：1)测量放样：首先根据勘察报告，确定排放孔间距和平面位置；根据工程前期的勘察报告，预先确定好排放孔的平面位置，为沼气排放提供施工依据；2)安装放气设备：a.支撑装置的现场安装首先将工字固定架的两端分别套设在附管支撑座和主管支撑座上，使工字固定架的安装孔与附管支撑座和主管支撑座上的安装孔分别对应，并用螺柱和螺母将工字固定架的两侧分别与附管支撑座和主管支撑座固定连接并拧紧，使附管支撑座与主管支撑座共同组成支撑装置；通过工字固定架能够将主管支撑座和附管支撑座安装在一起，能够实现主管支撑座和附管支撑座的固定连接，并且能够严格保证主管和附管之间的间距，省略了现场丈量两者之间距离的步骤，一个工程中只需组装一次支撑装置，可用于其他位置的排气孔进行沼气释放；b.支撑装置的固定调整然后将支撑装置放置在施工现场地面上，使附管支撑座中的附管穿孔位于排放孔的正上方，并根据工字固定架上的水平仪的显示，分别调整附管支撑座和主管支撑座下方的升降支脚的高度，使附管支撑座和主管支撑座的上平面保持水平，然后再利用榔头从顶部敲击销钉，使销钉的底部依次穿过附管支撑座和主管支撑座的销钉孔并陷入土层中至少10cm；通过水平仪的示数能够及时对支撑装置的升降支脚的高度进行调整，使主管支撑座和附管支撑座的上平面保持水平，从而保证加压装置和排气装置能够对应安装，通过从顶部将销钉敲击至土层中，能够使升降支脚的结构固定，并且将主管支撑座和附管支撑座与地面固定连接，支撑装置能够直接安装在土层表面，通过对支撑装置进行调整适应地面的形状以保证支撑装置的表面水平，并能够保证支撑装置与地面的固定，不需再对土层表面进行修整以保证支撑装置的水平，能够减少传统沼气释放方法时安装静力触探仪时的挖坑工作，能够减少人力物力投入成本，并且按照本专利技术所提供的安装方法，能够使主管和附管的安装更加简便，使整体的结构更加稳定；c.加压装置的安装将四组固定座两两相对依次卡接在主管支撑座和附管支撑座的两侧，使U型调节杆的底部端面放置在支撑装置的顶部侧面上，固定座的水平端面紧贴在支撑装置的底部侧面上，并采用螺柱将固定座安装在相应位置的支撑装置侧面上的预留安装孔内，使固定座与支撑装置固定连接，调节并使相对设置的两组固定座上的承接板对齐，并用固定板将相对设置的两组固定座的连接部位固定形成穿槽，使相对设置的两组固定座连接且保持竖直设置；固定座与U型调节杆为固定焊接，将U型调节杆的底部端面放置在支撑装置上，调节使两组固定座的承接板对齐，能够保证承接板对齐固定连接，保证了穿槽的连接部位平整；d.排气装置的安装首先将主管和附管分别通过螺纹连接的方式与气缸组件的活塞杆固定连接，然后将气缸组件放置在固定座上，使调节螺杆穿过安装柱，并使伸长板放置在固定座上的支撑板上，保证伸长板的两个侧面与支撑板的两侧面对齐，然后根据勘测数据确定气缸组件的安装高度，调节螺杆上的第一螺母的位置确定气缸组件的安装位置，并旋紧第二螺母，从上方将安装柱与螺杆固定，最后用连接件将伸长板和支撑板固定；安装气缸组件时，使调节螺杆穿过安装柱，调节螺杆对安装柱起到一定的限位作用，将气缸组件中的伸长板放置在固定座上的支撑板上，并使伸长板的两侧面与支撑板的两侧面对齐的目的是保证气缸安装板能够位于穿槽的正上方，能够保证后续主管和附管能够顺利通过固定板并被静压压至土层中，通过对勘测数据的分析对气缸组件的原始位置进行调节，通过对第一螺母位置的调整能够对安装柱的位置起到限定作用，将安装柱限制在第一螺母的上方。3)排放沼气：a.静压主管和附管至预定深度首先确保主管和附管的上方的加压管阀门和排气管阀门均保持关闭，然后驱动附管气缸，在附管气缸的推力作用下将附管从预设排气孔处静压至土层中直至到达预定深度，然后再将主管气缸启动，使主管在主管气缸的推动作用下被静压至与附管相同深度；启动气缸组件，气缸组件的活塞杆与主管和附管的顶部直接连接，通过气缸组件控制，能够精确地控制主管和附管的下降高度，通过气缸组件对主管和附管的压力作用，使主管和附管被竖直压入土层的预设深度，采用气缸组件能够保证对主管和附管的推动力和速度恒定，使静压作用能够得到更好的控制；b.管内施压接着将附管的加压管与打气泵连接，并打开附管的加压管阀门，同时将主管的排气管阀门打开，当检测到主管的排气管阀门处气体流速超过打气泵的输入流速时，停止打气泵的运转，并将附管的加压管阀门和主管的排气管阀门均关闭，然后再利用主管气缸将主管向上提升，利用空气压缩机从主管的加压管向主管内注入空气，然后将附管的排气管阀门打开，并记录排气管中的出气流量；将附管的加压管与打气泵连接，并打开加压管阀门，可以使打气泵中的气体进入附管中，若附管堵塞，随着打气泵持续向附管输入气体，附管中的气压会增大，能够使堵塞在附管中的淤泥等脱落起到洗管的作用，将主管的排气管阀门打开，能够防止在附管畅通的情况下，打气泵的气体输入使含气层中气压升高，造成气体爆炸等危险情况，因此使主管的排气管阀门畅通能够维持含气层中气压值相对稳定，随着打气泵的气体输入，含气层中有害气体和输入的空气会通过主管的排气管溢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种潮汐流域沼气释放方法，其特征在于：包括如下步骤：1)测量放样：首先根据勘察报告，确定排放孔间距和平面位置；2)安装放气设备：a.支撑装置的现场安装首先将工字固定架的两端分别套设在附管支撑座和主管支撑座上，使工字固定架的安装孔与附管支撑座和主管支撑座上的安装孔分别对应，并用螺柱和螺母将工字固定架的两侧分别与附管支撑座和主管支撑座固定连接并拧紧，使附管支撑座与主管支撑座共同组成支撑装置；b.支撑装置的固定调整然后将支撑装置放置在施工现场的地面上，使附管支撑座中的附管穿孔位于排放孔的正上方，并根据工字固定架上的水平仪的显示，分别调整附管支撑座和主管支撑座下方的升降支脚的高度，使附管支撑座和主管支撑座的上平面保持水平，然后再利用榔头从顶部敲击销钉，使销钉的底部依次穿过附管支撑座和主管支撑座的销钉孔并陷入土层中至少10cm；c.加压装置的安装将四组固定座两两相对依次卡接在主管支撑座和附管支撑座的两侧，使U型调节杆的底部端面放置在支撑装置的顶部侧面上，固定座的水平端面紧贴在支撑装置的底部侧面上，并采用螺柱将固定座安装在相应位置的支撑装置侧面上的预留安装孔内，使固定座与支撑装置固定连接，调节并使相对设置的两组固定座上的承接板对齐，并用固定板将相对设置的两组固定座的连接部位固定形成穿槽，使相对设置的两组固定座连接且保持竖直设置；d.排气装置的安装首先将主管和附管分别通过螺纹连接的方式与气缸组件的活塞杆固定连接，然后将气缸组件放置在固定座上，使调节螺杆穿过安装柱，并使伸长板放置在固定座上的支撑板上，保证伸长板的两个侧面与支撑板的两侧面对齐，然后根据勘测数据确定气缸组件的安装高度，调节螺杆上的第一螺母的位置确定气缸组件的安装位置，并旋紧第二螺母，从上方将安装柱与调节螺杆固定，最后用连接件将伸长板和支撑板固定；3)排放沼气：a.静压排放管至预定深度首先确保主管和附管的上方的加压管阀门和排气管阀门均保持关闭，然后驱动附管气缸，在附管气缸的推力作用下将附管从预设排气孔处静压至土层中直至到达预定深度，然后再将主管气缸启动，使主管在主管气缸的推动作用下被静压至与附管相同深度；b.管内施压接着将附管的加压管与打气泵连接，并打开附管的加压管阀门，同时将主管的排气管阀门打开，当检测到主管的排气管阀门处气体流速超过打气泵的输入流速时，停止打气泵的运转，并将附管的加压管阀门和主管的排气管阀门均关闭，然后再利用主管气缸将主管向上提升，利用空气压缩机从主管的加压管向主管内注入空气，然后将附管的排气管阀门打开，并记录排气管中的出气流量；c.有害气体的收集将自附管的排气管和主管的排气管排出的有害气体汇集至输送管道中，并经由输送管道排放至采集袋中；4)装置拆除及现场恢复：利用主管气缸和附管气缸分别将主管和附管提升出土，直至恢复初始状态，然后将主管的加压管和附管的加压管与分别与打气泵连接，利用打气泵对主管和附管进行高压洗管，打开加压管阀门，调节使打气泵的流速保持50L/min以上，并至少持续20s，然后将支撑装置与加压装置之间的连接部位拆除，并分开搬运至下一排放孔处进行安装，同时利用现场原土对排放孔进行表面填土，确保填土层至少10cm，并将表面压实。...

【技术特征摘要】
1.一种潮汐流域沼气释放方法，其特征在于：包括如下步骤：1)测量放样：首先根据勘察报告，确定排放孔间距和平面位置；2)安装放气设备：a.支撑装置的现场安装首先将工字固定架的两端分别套设在附管支撑座和主管支撑座上，使工字固定架的安装孔与附管支撑座和主管支撑座上的安装孔分别对应，并用螺柱和螺母将工字固定架的两侧分别与附管支撑座和主管支撑座固定连接并拧紧，使附管支撑座与主管支撑座共同组成支撑装置；b.支撑装置的固定调整然后将支撑装置放置在施工现场的地面上，使附管支撑座中的附管穿孔位于排放孔的正上方，并根据工字固定架上的水平仪的显示，分别调整附管支撑座和主管支撑座下方的升降支脚的高度，使附管支撑座和主管支撑座的上平面保持水平，然后再利用榔头从顶部敲击销钉，使销钉的底部依次穿过附管支撑座和主管支撑座的销钉孔并陷入土层中至少10cm；c.加压装置的安装将四组固定座两两相对依次卡接在主管支撑座和附管支撑座的两侧，使U型调节杆的底部端面放置在支撑装置的顶部侧面上，固定座的水平端面紧贴在支撑装置的底部侧面上，并采用螺柱将固定座安装在相应位置的支撑装置侧面上的预留安装孔内，使固定座与支撑装置固定连接，调节并使相对设置的两组固定座上的承接板对齐，并用固定板将相对设置的两组固定座的连接部位固定形成穿槽，使相对设置的两组固定座连接且保持竖直设置；d.排气装置的安装首先将主管和附管分别通过螺纹连接的方式与气缸组件的活塞杆固定连接，然后将气缸组件放置在固定座上，使调节螺杆穿过安装柱，并使伸长板放置在固定座上的支撑板上，保证伸长板的两个侧面与支撑板的两侧面对齐，然后根据勘测数据确定气缸组件的安装高度，调节螺杆上的第一螺母的位置确定气缸组件的安装位置，并旋紧第二螺母，从上方将安装柱与调节螺杆固定，最后用连接件将伸长板和支撑板固定；3)排放沼气：a.静压排放管至预定深度首先确保主管和附管的上方的加...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁超，陆跃，王圣涛，邓能伟，张转转，刘海峰，赵新华，车晨阳，程冲，李文潜，邹智波，高大凯，张德银，徐洪强，赵星，
申请(专利权)人：中铁四局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34