CN101892486B - 非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法 - Google Patents
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Abstract
非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法：首先从非开挖施工大口径管道(1)内部在非开挖施工大口径管道(1)上打安装孔，然后从内向外将馈电装置的一个节段顶出，并将下一节段与之前顶出的节段固定安装，之后继续顶出，在顶出所有节段后将馈电装置(113)最末的节段以电连接的形式固定安装在非开挖施工大口径管道(1)上。本发明帮助人们明确得知地下管线所处位置；借助于馈电装置113电连接各种检测设备，同时为阴极保护装置的布设、替换等提供了极大的便利性。本发明与馈电装置(113)以及非开挖施工大口径施工技术内容是一个整体，全套技术具有突出的创新性。
Description
技术领域
本发明涉及金属管道防腐蚀保护技术，特别提供了一种非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法。
背景技术
非开挖技术是近几年迅速发展起来的地下管线施工技术，使用该技术能在地表干扰极小的情况下无须挖掘就可以铺设、修复、更换、探测地下管线，具有不破坏环境、无泥尘污染、不干扰交通、不破坏道路结构、铺管精度高、工期短、施工安全性好等优点。该技术可广泛用于穿越公路、铁路、江河、湖泊、街道及建筑物等铺设、修复、更换、探测地下管线。使用领域包括：电力、电信、天然气、自来水、污水、有线电视、宽带网络，石油管道等管线工程部门。
人们渴望获得技术效果良好的非开挖管道施工技术及其相对应的附属装置的更具效果的施工安装方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种技术效果良好的针对非开挖施工大口径金属管线作阴极保护的馈电装置的施工安装方法。所述馈电装置主要用于阴极保护和腐蚀控制检测。
本发明提供了非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法，所述馈电装置用于阴极保护和腐蚀控制检测；所述馈电装置113本身为能够进行电连接的中介装置，其具体是以电连接方式连接在非开挖施工大口径管道1上的实心棒状或者空心管状或者部分空心的结构件；所述非开挖施工大口径管道1上安装的馈电装置113为多节式顺序安装的结构件，各相邻节段之间为能够实现电连接的固定连接形式；所述馈电装置113暴露在非开挖施工大口径管道1外部的部分表面包覆有层状的馈电装置防腐蚀保护外涂层110；其特征在于：所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法具体为：
首先从非开挖施工大口径管道1内部在非开挖施工大口径管道1上打安装孔，然后从内向外将馈电装置的一个节段顶出，并将下一节段与之前顶出的节段固定安装，之后继续顶出，在顶出所有节段后将馈电装置113最末的节段以电连接的形式固定安装在非开挖施工大口径管道1上。
本发明所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法，其特征在于：所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法中，在将馈电装置113的相邻两节段相连接处，对缺少馈电装置防腐蚀保护外涂层110处进行防腐蚀保护涂层的补口操作，以使得整个馈电装置113外部的防腐蚀保护涂层成为连续的整体形成良好的防腐蚀保护。
本发明所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法还包含下述优选内容：
所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法中，从非开挖施工大口径管道1内部在非开挖施工大口径管道1上打安装孔的具体方法是：首先在非开挖施工大口径管道1上准备打安装孔处的非开挖施工大口径管道1内壁上固定的防止泥浆、地下水灌入的装置：带法兰的套管114，之后在带法兰的套管114远离非开挖施工大口径管道1内壁的另一端固定一个夹板阀117，在打安装孔前当夹板阀117关闭时，带法兰的套管114、非开挖施工大口径管道1内壁和带法兰的套管114共同封闭一个空腔；
然后在夹板阀117打开的状态下，沿非开挖施工大口径管道1该处横截面的径向使用安装在钻杆121上的合金钻头120在非开挖施工大口径管道1上打制安装孔。具体可以操纵液压开孔机托架，把开孔机与连接管套段的夹板阀117对接，用螺栓固定好。一切就绪后，打开夹板阀117使用开孔钻头进行打孔，预计钻孔时间在30～60分钟。开孔完成后退回钻头，关闭夹板法，拆除开孔机。
所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法中，从非开挖施工大口径管道1内部在非开挖施工大口径管道1上打安装孔之后，进行馈电装置113逐节顶出操作的具体要求优选是：首先在夹板阀117远离非开挖施工大口径管道1内壁的下部用螺栓等方式固定安装导向密封装置115，以保证馈电装置113各节段与非开挖施工大口径管道1中心线垂直并同时进行密封作业。
所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法中，从非开挖施工大口径管道1内部在非开挖施工大口径管道1上打安装孔之后，进行馈电装置113逐节顶出操作的具体要求还可以包括有：
采用液压千斤顶将涂装有SEBF防护涂层的馈电装置113的节段顶出，当每节段馈电装置113顶出操作最后留有100～400mm尾端长度时，停止顶出作业，与下一节待顶出的馈电装置113焊接，为保证两节的同轴度，两节之间进行焊接操作时使用同心夹具；焊接完成后对焊接部位采用SLF等修补涂料进行补口处理。
当馈电装置113顶出地表后，最后一节馈电装置113采用底部有30mm厚钢板作为焊接封底：安装座112与母管焊接，焊接标准达到管道设计使用压力的1.5倍。
本发明所述的非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法针对非开挖施工大口径施工的管线进行的管线保护、使用监测等所作的一种创新发明，利用本发明所述的馈电装置113以及相关施工方法，可以获得竖直布置的馈电装置113，人们可以借此明确得知地下管线所处位置；借助于馈电装置113，可以电连接各种检测设备、为阴极保护装置的布设、替换等提供了极大的便利性。本发明与馈电装置113以及相关的非开挖施工大口径施工技术内容是一个整体，全套技术具有突出的创新性，具有可预见的巨大的经济价值和社会价值。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为非开挖施工大口径管道馈电装置使安装示意简图；
图2为非开挖施工大口径管道馈电装置安装孔钻孔原理图；
图3为非开挖施工大口径管道馈电装置安装原理图；
图4为非开挖施工大口径管道馈电装置结构示意图。
具体实施方式
本发明所述附图中的各个数字标号的含义如下：
非开挖施工大口径管道1、馈电装置113、馈电装置113具体包含有下述两大部分：处于内层的馈电装置钢芯111、处于外层的馈电装置防腐蚀保护外涂层110，用于将馈电装置113安装在非开挖施工大口径管道1上的安装座112；
法兰114、导向密封装置115、支杆116、夹板阀117、防爆电机119、合金钻头120、钻杆121、液压千斤顶118。
实施例1
非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法，其所针对的非开挖施工大口径管道馈电装置具体情况如下：
所述馈电装置113本身为能够进行电连接的中介装置，其具体是以电连接方式连接在非开挖施工大口径管道1上的实心棒状或者空心管状或者部分空心结构件。
所述非开挖施工大口径管道馈电装置还包含下述内容要求：
所述非开挖施工大口径管道上开设有安装孔，所述馈电装置113通过安装孔固定连接在非开挖施工大口径管道1上。
所述馈电装置暴露113在非开挖施工大口径管道1外部的部分表面包覆有层状的馈电装置防腐蚀保护外涂层110。
所述非开挖施工大口径管道1上安装的馈电装置113为多节式顺序安装的结构件，各相邻节段之间为能够实现电连接的固定连接形式。
具体施工安装时，先从管子内部在管子上打安装孔，然后从内向外将馈电装置的一个节段顶出，并将下一节段与之前顶出的节段固定安装，相连接处缺少馈电装置防腐蚀保护外涂层110处进行防腐蚀保护涂层的补口操作，以便使得整个馈电装置113外部的防腐蚀保护涂层成为连续的整体形成良好的防腐蚀保护。
具体而言：所述馈电装置113的各个节段之间为螺纹连接或/和焊接；各相邻节段之间为能够实现电连接的固定连接形式。
根据实际使用的要求，所述非开挖施工大口径管道1上安装的馈电装置113的内层金属部分材质可以选用合适的金属材质。
所述馈电装置113外部以及所述非开挖施工大口径管道1外部都使用防腐蚀涂层，所述馈电装置113外部的馈电装置防腐蚀保护外涂层110具体为熔融结合环氧高性能涂层(例如：SEBF防护涂层，中国科学院金属研究所制造，市售产品)；
为了保证应用于金属管道外壁的熔融结合环氧高性能长寿命管道涂层的连续性，管道外壁腐蚀防护处理要求具体说明如下：采用GB/T 18593-2001、SY/T 0315-2005标准进行测试，所述管道外壁补口涂层的关键防护性能指标要求达到如下指标：
涂层的抗水渗透性：在蒸馏水中60℃条件下浸泡30天，涂层增重率≤3％；
涂层的附着力：95℃条件下，浸泡30天，涂层的附着力达到1级；
涂层的粘结强度≥25Mpa；
涂层的阴极剥离要求：在-1.5V、65℃条件下，2天，剥离量≤3.5mm；
断面孔隙率：1～2级；
界面孔隙率：1～2级。
对于地下输水管线，我们可以在地下几米到上百米的位置进行非开挖式的施工，同时在施工完成后，安装本发明所述的非开挖施工大口径管道馈电装置。以便为后续的阴极保护、使用监测等提供便于操作的良好中介物。
所述馈电装置113可以使用在管径0.60～5.50米的非开挖施工大口径管道上；
所述馈电装置113布置在非开挖施工大口径管道的正上方，其主体部分埋设在地下，上端部漏出地面；其芯部能够形成电连接的金属部分为外径尺寸50～200mm的管形件。
所述馈电装置113与所述非开挖施工大口径管道1之间的具体固定连接形式为焊接或/和螺纹连接；馈电装置113直接通过其最末段与非开挖施工大口径管道1固定连接，或者通过专门的安装座112与非开挖施工大口径管道1固定连接。
上述非开挖施工大口径管道馈电装置的具体施工方法说明如下：
所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法具体为：
首先从非开挖施工大口径管道1内部在非开挖施工大口径管道1上打安装孔，然后从内向外将馈电装置的一个节段顶出，并将下一节段与之前顶出的节段固定安装，之后继续顶出，在顶出所有节段后将馈电装置113最末的节段以电连接的形式固定安装在非开挖施工大口径管道1上。
所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法中，在将馈电装置113的相邻两节段相连接处，对缺少馈电装置防腐蚀保护外涂层110处进行防腐蚀保护涂层的补口操作，以使得整个馈电装置113外部的防腐蚀保护涂层成为连续的整体形成良好的防腐蚀保护。
所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法中，从非开挖施工大口径管道1内部在非开挖施工大口径管道1上打安装孔的具体方法是：首先在非开挖施工大口径管道1上准备打安装孔处的非开挖施工大口径管道1内壁上固定的防止泥浆、地下水灌入的装置：带法兰的套管114，之后在带法兰的套管114远离非开挖施工大口径管道1内壁的另一端固定一个夹板阀117，在打安装孔前当夹板阀117关闭时，带法兰的套管114、非开挖施工大口径管道1内壁和带法兰的套管114共同封闭一个空腔；
然后在夹板阀117打开的状态下，沿非开挖施工大口径管道1该处横截面的径向使用安装在钻杆121上的合金钻头120在非开挖施工大口径管道1上打制安装孔。具体可以操纵液压开孔机托架，把开孔机与连接管套段的夹板阀117对接，用螺栓固定好。一切就绪后，打开夹板阀117使用φ114合金开孔钻头进行打孔，预计钻孔时间在30～60分钟。开孔完成后退回钻头，关闭夹板法，拆除开孔机。
所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法中，从非开挖施工大口径管道1内部在非开挖施工大口径管道1上打安装孔之后，进行馈电装置113逐节顶出操作的具体要求优选是：首先在夹板阀117远离非开挖施工大口径管道1内壁的下部用螺栓固定安装导向密封装置115，以保证馈电装置113各节段与非开挖施工大口径管道1中心线垂直并同时进行密封作业。
所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法中，从非开挖施工大口径管道1内部在非开挖施工大口径管道1上打安装孔之后，进行馈电装置113逐节顶出操作的具体要求还包括有：
采用液压千斤顶将涂装有SEBF防护涂层的馈电装置113的节段顶出，当每节段馈电装置113顶出操作最后留有100～400mm尾端长度时，停止顶出作业，与下一节待顶出的馈电装置113焊接，为保证两节的同轴度，两节之间进行焊接操作时使用同心夹具；焊接完成后对焊接部位采用SLF修补涂料进行补口处理。
当馈电装置113顶出地表后，最后一节馈电装置113采用底部有30mm厚钢板作为焊接封底：安装座112与母管焊接，焊接标准达到管道设计使用压力的1.5倍。
本实施例所述的非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法具有本发明是针对非开挖施工大口径施工的管线进行的管线保护、使用监测等所作的一种创新发明，利用本实施例所述的馈电装置113，可以电连接各种检测设备、明确得知地下管线所处位置，为阴极保护装置的布设、替换等提供了极大的便利性。本实施例与相关的非开挖施工大口径施工技术内容是一个整体，全套技术具有突出的创新性，具有可预见的巨大的经济价值和社会价值。
实施例2
本实施例所针对的所述馈电装置113与实施例1基本相同，其不同之处主要在于：
1)其所针对的所述馈电装置113本身为能够进行电连接的中介装置，其具体是以电连接方式连接在非开挖施工大口径管道1上的空心管状结构件。
2)所述馈电装置113的各个节段之间为螺纹连接后再进行焊接；各相邻节段之间为能够实现电连接的固定连接形式。
3)所述馈电装置113与所述非开挖施工大口径管道1之间的具体固定连接形式为焊接或/和螺纹连接；馈电装置113直接通过其最末段与非开挖施工大口径管道1直接固定连接。
所述非开挖施工大口径金属管线作阴极保护的馈电装置的施工安装方法具体要求为：
本实施例所述的施工过程利用顶出厚壁钢管为主体的馈电装置113作为馈电导线进行阴极保护，厚壁管Φ108作为输水管道定位使用，首先进行防腐保护，然后从输水管线内上部开孔后，分段焊接并进行补口防腐后，用千斤顶顶出至地面，作为阴极保护的馈电线。
开孔选用低压液压开孔机(参见附图5)，由主机和液压站组成。开孔机型号：K150Q；开孔范围：φ70～φ190；最大工作压力：1.0MPa；最大行程：750mm；给进量：0.1mm/r。
管道开孔具体步骤如下：
(1)在待开孔的非开挖施工大口径管道1内壁的位置上先焊接固定(或钻孔套丝螺栓固定)φ200mm的带法兰的套管114，用螺栓连接一台夹板阀117用以在开孔后拆除开孔设备时防止泥浆、地下水灌入。同时，带法兰的套管114在接下来的工序中，作为管道开孔器和顶出馈电装置113时的导向孔。
(2)操纵液压开孔机托架，把开孔机与连接带法兰的套管114的夹板阀117对接，用螺栓固定好。一切就绪后，打开夹板阀117使用φ114合金开孔钻头进行打孔，预计钻孔时间在30～60分钟。开孔完成后退回钻头，关闭夹板阀117，拆除开孔机。
(3)在夹板阀117下部用螺栓固定安装导向密封装置115以保证馈电装置113与非开挖施工大口径管道1中心线垂直和封堵作业。
(4)采用液压千斤顶将涂装有SEBF防护涂层的D108×4×3000无缝钢管(在此作为馈电装置113的钢芯使用)通过该孔从管内顶出。
(5)当每节馈电装置113顶出操作最后留有200mm尾端长度时，停止顶出作业，与下一节待顶馈电装置113焊接，为保证各节段馈电装置113的同轴度，两节段馈电装置113相接时备有同心夹具。焊接完成后对焊接部位采用SLF修补涂料进行补口处理。
(6)当馈电装置113总长度足够长最终顶出地表后，最后一根采用底部有30mm厚钢板焊接封底作为安装座112的馈电装置113，该节馈电装置113的安装座112与非开挖施工大口径管道1焊接，焊接标准达到管道设计使用压力的1.5倍。
Claims (4)
1.非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法，所述馈电装置用于阴极保护和腐蚀控制检测；所述馈电装置(113)本身为能够进行电连接的中介装置，其具体是以电连接方式连接在非开挖施工大口径管道(1)上的实心棒状或者空心管状或者部分空心的结构件；所述非开挖施工大口径管道(1)上安装的馈电装置(113)为多节式顺序安装的结构件，各相邻节段之间为能够实现电连接的固定连接形式；所述馈电装置(113)暴露在非开挖施工大口径管道(1)外部的部分表面包覆有层状的馈电装置防腐蚀保护外涂层(110)；其特征在于：所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法具体为：
首先从非开挖施工大口径管道(1)内部在非开挖施工大口径管道(1)上打安装孔，然后从内向外将馈电装置的一个节段顶出，并将下一节段与之前顶出的节段固定安装，之后继续顶出，在顶出所有节段后将馈电装置(113)最末的节段以电连接的形式固定安装在非开挖施工大口径管道(1)上；
所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法，其特征在于：所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法中，从非开挖施工大口径管道(1)内部在非开挖施工大口径管道(1)上打安装孔的具体方法是：
首先在非开挖施工大口径管道(1)上准备打安装孔处的非开挖施工大口径管道(1)内壁上固定的防止泥浆、地下水灌入的装置：带法兰的套管(114)，之后在带法兰的套管(114)远离非开挖施工大口径管道(1)内壁的另一端固定一个夹板阀(117)，在打安装孔前当夹板阀(117)关闭时，带法兰的套管(114)、大口径管线非开挖施工(1)内壁和带法兰的套管(114)共同封闭一个空腔；
然后在手动夹板阀(117)打开的状态下，沿大口径管线非开挖施工(1)该处横截面的径向使用安装在钻杆(121)上的合金钻头(120)在大口径管线非开挖施工(1)上打制安装孔；
所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法中，从大口径管线非开挖施工(1)内部在大口径管线非开挖施工(1)上打安装孔之后，进行馈电装置(113)逐节顶出操作的具体要求是：
首先在夹板阀(17)远离大口径管线非开挖施工(1)内壁的下部固定安装导向密封装置(115)，以保证馈电装置(113)各节段与大口径管线非开挖施工(1)中心线垂直并同时进行密封作业。
2.按照权利要求1所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法，其特征在于：所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法中，在将馈电装置(113)的相邻两节段相连接处，对缺少馈电装置防腐蚀保护外涂层(110)处进行防腐蚀保护涂层的补口操作，以使得整个馈电装置(113)外部的防腐蚀保护涂层成为连续的整体形成良好的防腐蚀保护。
3.按照权利要求2所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法，其特征在于：所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法中，从大口径管线非开挖施工(1)内部在大口径管线非开挖施工(1)上打安装孔之后，进行馈电装置(113)逐节顶出操作的具体要求是：
采用液压千斤顶将涂装有SEBF防护涂层的馈电装置(113)的节段顶 出，当每节段馈电装置(113)顶出操作最后留有100～400mm尾端长度时，停止顶出作业，与下一节待顶出的馈电装置(113)焊接，为保证两节的同轴度，两节之间进行焊接操作时使用同心夹具；焊接完成后对焊接部位采用修补涂料进行补口处理。
4.按照权利要求3所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法，其特征在于：所述非开挖施工大口径管道用馈电装置施工方法中，从大口径管线非开挖施工(1)内部在大口径管线非开挖施工(1)上打安装孔之后，进行馈电装置(113)逐节顶出操作的具体要求是：
当馈电装置(113)顶出地表后，最后一节馈电装置(113)采用底部有30mm厚钢板作为焊接封底：安装座(112)的，该管底板与母管焊接，焊接标准达到管道设计使用压力的1.5倍。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20120530 Termination date: 20160809 |