一种非开挖拖拉管拔除施工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种非开挖拖拉管拔除施工工艺，包括：进行拖拉管拔除的初步技术设计；进行管端土体开挖，露出管体端头；管体切割：在钻杆上安装切割刀具，启动钻机使刀具达到预定位置，通过钻杆带动刀具高速旋转，调整刀具反向旋转，将管体切断；管土分离：在钻杆上安装管土分离环，通过钻杆带动分离环在管体外壁旋转并深入土体，达到预定位置，实现管体外壁与周围土体分离；管体拔出：将管体端头通过锚固装置与钻杆连接，在钻机牵引下将管体拔出。本发明专利技术建立一套完善的“一割、二洗、三拔、四堵”非开挖拔管工艺，尤其适用于软土地层中较长管体清除作业（长度可达200m以上），无需大规模开挖作业，对拖拉管周围土体结构影响较小。对拖拉管周围土体结构影响较小。对拖拉管周围土体结构影响较小。

【技术实现步骤摘要】
一种非开挖拖拉管拔除施工工艺


[0001]本专利技术涉及盾构掘进施工
，尤其是一种非开挖拖拉管拔除施工工艺。

技术介绍

[0002]随着我国经济的快速发展，城市建设与更新如火如荼进行，京津冀、长三角、大湾区等大城市群先后涌现，在城市建设过程中，首当其冲的是市政管网的建设，非开挖拖拉管凭借其占地小、施工快、成本低、不封闭交通、航道等优点被广泛使用。涉及污水、给水、电力、燃气等，材质有MPP、PVC、PPR、PE等，数量少则一两根，多则十几根，各类管线交汇之处埋深逐渐增大，部分拖拉管埋深达十多米，长度几十米甚至上百米，这给其他地下工程的建设带来了一定的影响。尤其是近些年大城市修建地铁、管廊等大型地下工程经常与既有拖拉管产生冲突，以往通常的做法是将管网进行改移，但拖拉管本身并不处理，遗留的管路成了即将建设工程的安全隐患，甚至可能发展成为安全事故。以地铁盾构工程为例，遗弃的拖拉管强度高、韧性大，存在卡死刀盘、堵塞螺旋输送机、影响盾构姿态、影响地表沉降等安全风险。因此，采用非开挖的方式在施工前将拖拉管拔除对地铁工程建设具有显著的经济效益和工程意义。
[0003]某地铁区间盾构掘进工程在河道正下方与8根电力拖拉管(MPP管)发生冲突，其内部110kv电缆线已拔除，但MPP管仍遗留在地层中。MPP管直径200mm，壁厚15mm，于2011年施工，管路铺设方向与盾构掘进方向相同，冲突位置处于既有通航河流正下方，埋深约13m，冲突平面长度约200m，竖向侵入隧道0~3m，由于管路敷设时间久、埋深大，又处于通航河流正下方，断航明挖清障方案没有实施的可能性，仅依靠盾构机自身的能力磨削8根200m长拖拉管，存在极大的技术风险和安全隐患，且国内外未有相似工程的成功案例报道。因此，需提前将MPP管拔除，确保盾构顺利通过。
[0004]中国专利申请CN201810337205.7公开了一种地下管线非开挖拔管工艺方法，先通过套筒式顶进器300使原有地下管线与附着物分离，并在分离面注满新泥浆，而后在通过外力拔出原有管线。显然这种分离效果差，在分离面注满新泥浆甚至可能会加重周围土体对管壁的握裹效应。
[0005]中国专利申请CN202010569985.5公开了一种环切拔管施工工艺及环切拔管钻机，利用环切拔管钻机，沿着待更换旧管道外壁切削出环形空间，实现待更换旧管道与周边泥土彻底剥离，使得旧管道能够轻易拔出，同步带入替换的新管道。显然该文献注重的也是管壁周围土体的分离，然后将旧管整体拔出并带回新管，但整体拔管并不现实，需要较大的拔管力，而较大的拔管力又容易造成管体撕裂或断裂，功亏一篑。

技术实现思路

[0006]为解决上述问题，本专利技术的目的在于提出一种非开挖拖拉管拔除施工工艺，无需大规模开挖作业，对拖拉管周围土体结构影响较小。
[0007]本专利技术是这样实现的：
一种非开挖拖拉管拔除施工工艺，包括：S10、进行拖拉管拔除的初步技术设计；S20、进行管端土体开挖，露出管体端头；S30、管体切割：在钻杆上安装切割刀具，启动钻机通过钻杆带动刀具达到预定位置，调整钻机反向旋转，刀具高速旋转将管体切断；S40、管土分离：在钻杆上安装管土分离环，通过钻杆带动分离环在管体外壁旋转并深入土体，达到预定位置，实现管体外壁与周围土体分离；S50、管体拔出：将管体端头通过锚固装置与钻杆连接，在钻机牵引下将管体拔出。
[0008]较佳的，步骤S10初步技术设计包括：基于设计图纸及管路铺设相关单位作业人员现场提供的工况信息，确定拖拉管长度、深度、作业面位置、地层信息、地下管线布置信息。
[0009]较佳的，还包括步骤：S60、管孔堵漏：拖拉管拔出后，向管孔内填充硬化材料，封堵管孔，补强土体。
[0010]较佳的，步骤S30中，所述切割刀具包括：钻机传动杆，其后端用于与钻杆连接，由钻杆带动高速旋转；割管刀仓，连接固定在钻机传动杆的前端，割管刀仓内安装有割管刀；破土端头，与割管刀仓连接固定；施工中，钻杆连接切割刀具伸入拖拉管管体内并到达预定位置，钻机传动杆带动割管刀仓高速旋转，割管刀在管体内对拖拉管进行切割。
[0011]较佳的，所述割管刀仓为一具有圆形盒底和圆形周壁的环形盒，圆形盒底与圆形周壁形成半封闭结构，圆形周壁上开设有一刀孔，盒内安装所述割管刀，在钻机传动杆带动割管刀仓高速旋转时割管刀能够从刀孔中探出。
[0012]较佳的，所述割管刀底端销接固定于盒底上，刀体通过一弹簧连接固定于盒底上，割管刀头端收纳于盒内刀孔处，并能够在高速旋转下从刀孔中探出。
[0013]较佳的，步骤S40中，所述管土分离环由环形外壳、环形齿轮、环形内壳、第一环形前端盖、第二环形前端盖、驱动齿轮以及破土刀组成，其中：所述环形外壳、环形齿轮、环形内壳由外向内依次套装设置，并且环形外壳的后端与环形内壳的后端焊接固定；所述第一环形前端盖与环形内壳的前端焊接固定，从前端封闭环形齿轮与环形内壳之间的区域；所述第二环形前端盖外圈与环形外壳焊接固定，内圈与环形齿轮接触但不连接，从前端封闭环形外壳与环形齿轮之间的区域；所述驱动齿轮与环形齿轮啮合，能够驱动环形齿轮在环形外壳与环形内壳之间转动；所述破土刀焊接固定在环形齿轮上。
[0014]较佳的，所述环形外壳的内壁和/或环形齿轮的外壁开设有至少一圈滚珠槽，滚珠槽内嵌设有防摩擦滚珠。
[0015]较佳的，所述环形内壳径向向内形成有圆柱形齿轮槽，齿轮槽在环形内壳边缘处形成一开口，所述驱动齿轮设置在齿轮槽内，并在开口处与所述环形齿轮啮合。
[0016]较佳的，所述环形内壳径向向内形成有多个定位腔，定位腔内放置有定位滚珠，定位滚珠在施工中与拖拉管外壁抵触。
[0017]本专利技术相对于现有技术的有益效果是：本专利技术提出的一种非开挖拖拉管拔除施工工艺，具有如下显著的有益效果：本专利技术通过专业切割刀具、管土分离环，建立完善“一割、二洗、三拔、四堵”施工工艺，开创了一套拖拉管整体拔除的施工工艺，该工艺适用于软土地层中较长管体清除作业（长度可达200m以上），无需大规模开挖作业，对拖拉管周围土体结构影响较小。
[0018]配合使用的切割刀具能够完美实现管体在指定位置切断，管土分离环又能够很好地解决非开挖拖拉管拔除施工中如何有效将管体与周围土体、固化剂等分离的问题，为整个拔管作业的顺利进行提供强有力的保障。结构形式简单，便于现场拼接及安装，能够广泛运用于拖拉管拔除工程中。
[0019]该工艺适用于地铁、管廊及其他市政领域，需采用非开挖方式将既有拖拉管拔除的工程。
[0020]该工艺特别适用于土体黏聚强度较高、含水率高的淤泥质粉质粘土及粉质粘土地层。
[0021]该工艺场地适用性强、作业难度低、作业工期短，相较于盾构机直接磨削通过的方式具有显著优势，也为后续的类似工程施工提供了有力的参考依据。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非开挖拖拉管拔除施工工艺，其特征在于包括：S10、进行拖拉管拔除的初步技术设计；S20、进行管端土体开挖，露出管体端头；S30、管体切割：在钻杆上安装切割刀具，启动钻机通过钻杆带动刀具达到预定位置，调整钻机反向旋转，刀具高速旋转将管体切断；S40、管土分离：在钻杆上安装管土分离环，通过钻杆带动分离环在管体外壁旋转并深入土体，达到预定位置，实现管体外壁与周围土体分离；S50、管体拔出：将管体端头通过锚固装置与钻杆连接，在钻机牵引下将管体拔出。2.根据权利要求1所述的施工工艺，其特征在于，步骤S10初步技术设计包括：基于设计图纸及管路铺设相关单位作业人员现场提供的工况信息，确定拖拉管长度、深度、作业面位置、地层信息、地下管线布置信息。3.根据权利要求1所述的施工工艺，其特征在于，还包括步骤：S60、管孔堵漏：拖拉管拔出后，向管孔内填充硬化材料，封堵管孔，补强土体。4.根据权利要求1所述的施工工艺，其特征在于，步骤S30中，所述切割刀具包括：钻机传动杆，其后端用于与钻杆连接，由钻杆带动高速旋转；割管刀仓，连接固定在钻机传动杆的前端，割管刀仓内安装有割管刀；破土端头，与割管刀仓连接固定；施工中，钻杆连接切割刀具伸入拖拉管管体内并到达预定位置，钻机传动杆带动割管刀仓高速旋转，割管刀在管体内对拖拉管进行切割。5.根据权利要求4所述的施工工艺，其特征在于，所述割管刀仓为一具有圆形盒底和圆形周壁的环形盒，圆形盒底与圆形周壁形成半封闭结构，圆形周壁上开设有一刀孔，盒内安装所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨昊，赵立安，陈子豪，冯敏扬，郭全国，朱金贤，吴祥泰，
申请(专利权)人：北京城建轨道交通建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：