一种增加应力释放孔的胀管式管道更新施工方法技术

本发明专利技术属于管道更新施工技术领域，公开了一种增加应力释放孔的胀管式管道更新施工方法，施工准备、施工测量放线及现场物探、路面出入土点及周边管线设置定位观测点、钻孔前准备工作、试钻、钻应力释放孔、旧管道爆管外挤、发送架安装与回拖管道上架、管道回拖、应力释放孔注浆回填、现场清理及地貌恢复。本发明专利技术可以有效减少土体位移，降低对周围构筑物破坏；减少交通影响，社会效益好；不引起地面隆起，减少二次施工；更新管径扩大率更大，降低土体密实度限制；可有效缩短施工周期，减少人工投入，提高工效；相比传统明挖法、顶管法、传统胀管法，本发明专利技术经济效益和社会效益都有明显的提高，技术先进性明显。

A new construction method of expanding pipe to increase stress release hole

【技术实现步骤摘要】
一种增加应力释放孔的胀管式管道更新施工方法
本专利技术属于管道更新施工
，尤其涉及一种增加应力释放孔的胀管式管道更新施工方法。
技术介绍
目前，最接近的现有技术：随着城市化进程的发展，城市用水量越来越大，并且我国的许多城市的排水系统仍然是许多年前建起的老旧的排水设施，许多城市排水系统仍然是以雨污合流为主的管道，排水标准低、设计管径小、使用时间长、管道容易损坏或者堵塞，已经难以满足现在城镇排水的需求，需要对老旧的排水管道进行更新改造。如果采用传统明挖、顶管法施工方法，就必须解决大量拆迁以及交通堵塞等问题，因为旧城区规划相对落后，人口集中、道路狭窄、交通拥挤、建筑密集、地下管线复杂，要进行地下管网升级改造，施工难度非常大。综上所述，现有技术存在的问题是：(1)传统胀管法在施工过程中易引起土体移位和地表隆起或对周边设施造成破坏。(2)采用传统明挖、顶管法施工方法施工难度非常大。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种增加应力释放孔的胀管式管道更新施工方法。本专利技术是这样实现的，一种增加应力释放孔的胀管式管道更新施工方法，所述增加应力释放孔的胀管式管道更新施工方法包括：步骤一，按照施工图及地下管线资料，对旧管道的位置、周边管线位置、路面高程分别现场定点确认，做好相关标志，记录相关数据作为施工过程监测的依据；步骤二，路面出入土点及周边管线设置定位观测点；步骤三，根据放线要求标识，对作业区设置临时围挡，并按要求做好安全警示标志；所有设备进入现场后，进行系统安装；检查钻杆，麻花钻杆、无磁钻铤、螺杆马达、液压胀管器；磁方位角用全站仪通过在穿越中心线上地表多点测量，将各组数据进行对比分析，排除由于磁干扰面错误的数据，确定正确的磁方位角数值；如果各组数据相差0.2O以上，则应增加测量点，直到确定正确的数值；泥浆配制；步骤四，搬迁、就位、连接、复测完成后，对施工机动设备进行单机试运行，对泥浆系统、控向系统进行调试；按地质条件配足泥浆，时行试喷射，定向钻系统进行试钻，检测各部位、各系统的运行情况是否正常；步骤五，试验段试钻应力释放孔参数确定，钻应力释放孔；步骤六，旧管道爆管外挤；步骤七，采用钢架双橡胶滚轴发送架做发送道，发送架架体根据发送管道管径的大小选择槽钢制作，滚轴支撑采用Φ50的圆钢，滚轴采用特制的空心橡胶圈套在圆钢上；回拖时发送架根据管道的外径、管道单位重量和管位标高布置；控制辊轮橡胶的硫化技术参数；发送架安装好之后，吊装回拖管道到发送架上，调整位置；步骤八，管道回拖；管道回拖完成之后，检查管道的位置是否满足之前设计的位置；步骤九，在确保新管线回拖并按设计就位后，对应力释放孔道进行注浆处理；注浆材料应为水泥砂浆，注浆过程应控制注浆压并同时比对实际注浆量与理论注浆量的偏差；步骤十，注浆完成达到稳定后，系统拆除连接，进行设备撤场；按照钻机、泥浆系统、动力系统、机具钢板等顺序依次撤离；及时清理施工现场，对施工造成的周围环境的改变及时进行恢复措施。进一步，所述步骤二还包括测量设备、机具、资料准备：1)校验测量所用的GPS全球定位仪、全站仪、经纬仪、水准仪有无故障；2)备齐施工图、地下管线资料、交接桩记录及其他认定的所有文件，备足木桩、红油漆、钢尺、白灰、花桩工具；测量放线及物探具体方法包括：1)依据施工图、测量成果表，复测设计交桩位置和高程，对旧管线纵断面图进行复测、核算；2)测定新管道中心线，每10米设一定位桩；3)设地下障碍物标志桩，注明障碍物名称、埋深和尺寸；4)测量过程按规范要求做好记录。进一步，所述步骤二路面出入土点及周边管线设置定位观测点具体方法包括：1)放线完毕后及时清点作业带内的障碍物，用地下管线探测设备，探测管线位置的原始数据，按顺序将管线位置投影到路面，埋设观测标志桩或标志点，做好其平面坐标、深度的原始数据记录；2)根据设置的穿越中心线桩和出、入土点桩放线，确定出入土点作业区范围，入土点作业区的放射线原则为以入土点为基准，前后分别为20m和40m,左右为20m和40m，出土点作业区的大小原则上应在20m*20m；3)泥浆处理应使用泥浆车；4)出入土点作业区基坑开挖好后，采用钢板桩对开挖基坑进行支护。进一步，所述步骤五的试验段试钻应力释放孔参数确定具体方法包括：1)开工前，根据现场土质特性、含砂率、含水量、管顶覆土厚度以及周边需保护设施的特性，经初步计算拟定应力释放孔的位置及孔径大小范围；2)孔道位移布置于旧管道和需保护设施的中间位移；3)确定应力释放孔的最佳位置和孔径大小参数；孔径为290～420mm。进一步，所述步骤五的钻应力释放孔的具体方法包括：1)在胀管过程中产生较大应力且引起土体位移的一侧，采用水平定向钻机配传统钻头，在爆管施工之前先钻出一个应力释放孔洞，孔洞位于旧管与需保护的构筑物或管线之间；2)孔道位置中心线与理论计算中心线重合；3)对于路面下设置的应力释放孔，在钻孔道前对路面通过的车辆采取限速、限重、孔道正上方加设厚钢板以扩散车辆荷载应力；4)从钻应力释放孔开始对路面结构、管线位置、完整性进行观测，并做好记录。进一步，所述步骤七的旧管道爆管外挤的具体方法包括：1)应力释放孔完成后，以旧管道为导向孔，分析导向孔的实际线形能否满足标准规范和扩孔、回拖作业的要求；2)液压胀管器安装前，胀管器有效作业半径不小于1.2～1.5倍新管外径；钻杆产生的牵引力满足对于爆管力的T>P1sinθ/2+P2sinθ/2+Ff的要求；3)钻机钻杆对液压胀管器产生均衡的牵引力，沿旧管道方向缓慢地对旧管道进行爆裂并扩张外挤；4)对周围管线位移情况、路面结构变化情况进行实时不间断的监测；5)爆管过程出现中心线偏移严重、土体位移过大、对附近管线或路面结构可能产生影响时，停机。进一步，所述步骤八的回拖前的准备工作包括：1)连接前用泥浆冲洗钻杆，以确保钻杆内无异物；2)连接后要进行试喷，确保扩孔器畅通无阻；3)旋转接头内应注满油，旋转应良好，无卡阻现象；4)回拖前应对钻机、泥浆泵等设备进行保养和小修；5)回拖管在管道发射支架均匀放置，且无悬空和管道贴地，入洞发送沟开挖顺滑；6)扩孔器旋转和回拖速度应均匀，回拖速度≤2.5m/min；所述管道回拖具体包括：1)管道回拖应采用发送沟的方式进行；2)管道回拖施工应连续进行；3)回拖过程中，要认真观察泥浆的运行情况，动用泥浆制浆系统、泥浆循环处理系统和利用泥浆车回收泥浆残物；4)管道回拖过程应加强土体位移和管线、路面变形的观测。本专利技术的另一目的在于提供一种所述增加应力释放孔的胀管式管道更新施工方法在对地下旧有管道进行胀管式改造中的应用。本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增加应力释放孔的胀管式管道更新施工方法，其特征在于，所述增加应力释放孔的胀管式管道更新施工方法包括：/n步骤一，按照施工图及地下管线资料，对旧管道的位置、周边管线位置、路面高程分别现场定点确认，做好相关标志，记录相关数据作为施工过程监测的依据；/n步骤二，路面出入土点及周边管线设置定位观测点；/n步骤三，根据放线要求标识，对作业区设置临时围挡，并按要求做好安全警示标志；所有设备进入现场后，进行系统安装；检查钻杆，麻花钻杆、无磁钻铤、螺杆马达、液压胀管器；/n磁方位角用全站仪通过在穿越中心线上地表多点测量，将各组数据进行对比分析，排除由于磁干扰面错误的数据，确定正确的磁方位角数值；如果各组数据相差0.2°以上，则应增加测量点，直到确定正确的数值；泥浆配制；/n步骤四，搬迁、就位、连接、复测完成后，对施工机动设备进行单机试运行，对泥浆系统、控向系统进行调试；按地质条件配足泥浆，时行试喷射，定向钻系统进行试钻，检测各部位、各系统的运行情况是否正常；/n步骤五，试验段试钻应力释放孔参数确定，钻应力释放孔；/n步骤六，旧管道爆管外挤；/n步骤七，采用钢架双橡胶滚轴发送架做发送道，发送架架体根据发送管道管径的大小选择槽钢制作，滚轴支撑采用Φ50的圆钢，滚轴采用特制的空心橡胶圈套在圆钢上；回拖时发送架根据管道的外径、管道单位重量和管位标高布置；控制辊轮橡胶的硫化技术参数；发送架安装好之后，吊装回拖管道到发送架上，调整位置；/n步骤八，管道回拖；管道回拖完成之后，检查管道的位置是否满足之前设计的位置；/n步骤九，在确保新管线回拖并按设计就位后，对应力释放孔道进行注浆处理；注浆材料应为水泥砂浆，注浆过程应控制注浆压并同时比对实际注浆量与理论注浆量的偏差；/n步骤十，注浆完成达到稳定后，系统拆除连接，进行设备撤场；按照钻机、泥浆系统、动力系统、机具钢板等顺序依次撤离；及时清理施工现场，对施工造成的周围环境的改变及时进行恢复措施。/n...

【技术特征摘要】
1.一种增加应力释放孔的胀管式管道更新施工方法，其特征在于，所述增加应力释放孔的胀管式管道更新施工方法包括：
步骤一，按照施工图及地下管线资料，对旧管道的位置、周边管线位置、路面高程分别现场定点确认，做好相关标志，记录相关数据作为施工过程监测的依据；
步骤二，路面出入土点及周边管线设置定位观测点；
步骤三，根据放线要求标识，对作业区设置临时围挡，并按要求做好安全警示标志；所有设备进入现场后，进行系统安装；检查钻杆，麻花钻杆、无磁钻铤、螺杆马达、液压胀管器；
磁方位角用全站仪通过在穿越中心线上地表多点测量，将各组数据进行对比分析，排除由于磁干扰面错误的数据，确定正确的磁方位角数值；如果各组数据相差0.2°以上，则应增加测量点，直到确定正确的数值；泥浆配制；
步骤四，搬迁、就位、连接、复测完成后，对施工机动设备进行单机试运行，对泥浆系统、控向系统进行调试；按地质条件配足泥浆，时行试喷射，定向钻系统进行试钻，检测各部位、各系统的运行情况是否正常；
步骤五，试验段试钻应力释放孔参数确定，钻应力释放孔；
步骤六，旧管道爆管外挤；
步骤七，采用钢架双橡胶滚轴发送架做发送道，发送架架体根据发送管道管径的大小选择槽钢制作，滚轴支撑采用Φ50的圆钢，滚轴采用特制的空心橡胶圈套在圆钢上；回拖时发送架根据管道的外径、管道单位重量和管位标高布置；控制辊轮橡胶的硫化技术参数；发送架安装好之后，吊装回拖管道到发送架上，调整位置；
步骤八，管道回拖；管道回拖完成之后，检查管道的位置是否满足之前设计的位置；
步骤九，在确保新管线回拖并按设计就位后，对应力释放孔道进行注浆处理；注浆材料应为水泥砂浆，注浆过程应控制注浆压并同时比对实际注浆量与理论注浆量的偏差；
步骤十，注浆完成达到稳定后，系统拆除连接，进行设备撤场；按照钻机、泥浆系统、动力系统、机具钢板等顺序依次撤离；及时清理施工现场，对施工造成的周围环境的改变及时进行恢复措施。


2.如权利要求1中所述的增加应力释放孔的胀管式管道更新施工方法，其特征在于，所述步骤二还包括测量设备、机具、资料准备：
1)校验测量所用的GPS全球定位仪、全站仪、经纬仪、水准仪有无故障；
2)备齐施工图、地下管线资料、交接桩记录及其他认定的所有文件，备足木桩、红油漆、钢尺、白灰、花桩工具；
测量放线及物探具体方法包括：
1)依据施工图、测量成果表，复测设计交桩位置和高程，对旧管线纵断面图进行复测、核算；
2)测定新管道中心线，每10米设一定位桩；
3)设地下障碍物标志桩，注明障碍物名称、埋深和尺寸；
4)测量过程按规范要求做好记录。


3.如权利要求1中所述的增加应力释放孔的胀管式管道更新施工方法，其特征在于，所述步骤二路面出入土点及周边管线设置定位观测点具体方法包括：
1)放线完毕后及时清点作业带内的障碍物，用地下管线探测设备，探测管线位置的原始数据，按顺序将管线位置投影到路面，埋设观测标志桩或标志点，做好其平面坐标、深度的原始数据记录；
2)根据设置的穿越中心线桩和出、入土点桩放线，确定出入土点作业区范围，入土点作业区的放射线原则为以入土点为基准，前后分别为20m和40m,左右为20m和40m，出土点作业区的大小原则上应在20m*2...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨东，杨佳桦，胡黎，向楠，李永福，冯家冬，
申请(专利权)人：重庆建工建筑产业技术研究院有限公司，重庆建工集团股份有限公司，重庆建工第八建设有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50