CN101929159B - 天然气管道全断面开挖施工对管道的保护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种天然气管道全断面开挖施工对管道的保护方法，包括以下步骤：在天然气管道两侧按照SWM工法桩，制作钻孔灌注桩；在钻孔灌注桩上制作混凝土承台；在混凝土承台上设置贝蕾架；在管道下方用木方及厚钢板组成吊索结构；在管道开挖段用模板在管道周身设置封闭结构并填细砂保护。本发明的管道保护方法是针对管道不能移动而设计的一种保护方法。采用本发明的天然气管道全断面开挖施工对管道的保护方法，安全可靠地保证了天然气管道在施工过程中不受影响，以免管道产生位移甚至产生裂缝。
Description
技术领域
本发明涉及管道的保护方法，具体涉及一种天然气管道全断面开挖施工对管道的保护方法。
背景技术
施工现场常有重要的大直径管道通过，以往施工过程中遇到这种情况时，为了保证管线安全往往采取管线移位的方式。但是有些管线是无法随便移动的，因此必须对管线采取有效的保护措施，确保大直径管道在施工过程中不受施工影响，以免造成沉降，导致管道产生位移甚至产生裂缝。
有鉴于此，寻求一种天然气管道全断面开挖施工对管道的保护方法成为该领域技术人员的追求目标。
发明内容
本发明的任务是提供一种天然气管道全断面开挖施工对管道的保护方法，它解决了上述现有技术所存在的问题，能够安全可靠地保证天然气管道在施工过程中不受影响，以免管道产生位移。
本发明的技术解决方案如下：
一种天然气管道全断面开挖施工对管道的保护方法，包括以下步骤：
(1)在天然气管道两侧按照SWM工法桩，制作钻孔灌注桩；
(2)在钻孔灌注桩上制作混凝土承台；
(3)在混凝土承台上设置贝蕾架；
(4)在管道下方用木方及厚钢板组成吊索结构；
(5)在管道开挖段用模板在管道周身设置封闭结构并填细砂保护。
所述步骤(1)中，钻孔灌注桩设置在基坑围护结构以外两侧，钻孔灌注桩的直径为800mm。
所述步骤(2)中，混凝土承台的宽度为1200mm，高度为1000mm，混凝土承台的底面距离天然气管顶为500mm。
所述步骤(3)中，贝蕾架是四排结构贝蕾架。
所述步骤(4)包括：
(41)每次吊装距离为2m，先开挖2m进行吊装；
(42)吊装完成后，间隔2m，再开挖2m进行吊装，吊一隔一，依次进行；
(43)第一次吊装完成后，反向依次进行施工间隔的吊装；
(44)吊架完成后，在吊架上部纵向铺设方木，在方木面上铺设厚钢板；
(45)在钢板和天然气管道之间设置一层弹性塑料垫片；
(46)紧固吊杆螺母，使吊架受力，托起天然气管道。
所述步骤(41)至(43)中，吊装上下所用的横梁采用100×48×5.3mm槽钢，槽钢长度为1.7m，间距为1000mm，两边超出贝蕾架体宽度20cm，两端头打设直径21mm的孔，用直径20mm的螺栓吊杆进行吊装，螺栓吊杆两头丝杆长度为15cm，用于调节上下距离。
所述步骤(41)至(43)中，在吊杆下部螺帽以下，打设4mm孔，用锁口销锁口。
所述步骤(44)中，方木为100×100mm，其中心间距为200mm，钢板为50cm宽、1.4m长、10mm厚。
所述步骤(5)中包括：
(51)在天然气管道两边放置竹胶板，使吊架成为一个箱体，内部填嵌粗黄砂；
(52)黄砂回填到管顶上20cm，整平后上部用竹胶板覆盖；
(53)紧固吊杆螺帽，用角钢连接所有吊杆，使之成为一个整体。
所述步骤(51)至(52)中，竹胶板为15mm厚的高密度竹胶板；所述步骤(51)中，黄砂采用水密法填嵌。
本发明的管道保护方法是针对管道不能移动而设计的一种保护方法。本方法所涉及的各操作工艺均是目前施工中比较成熟的工艺，便于操作与掌握，具体做法是：施工过程中在天然气管道两侧打设SWM工法桩，管道上侧设置四排结构贝蕾架，贝蕾架下方设置混凝土承台，在管道下方用木方及厚钢板组成吊索结构，在管道开挖段用模板在管道周身设置封闭结构并填细砂保护。
SMW工法桩的含义是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。
采用本发明的设计方法，安全可靠地保证了天然气管道在施工过程中不受影响，以免管道产生位移甚至产生裂缝。
附图说明
图1为本发明的一种天然气管道全断面开挖施工对管道的保护方法的流程图。
图2为实施例中的钢板桩打设平面图。
图3为实施例中的施工断面图。
图4为实施例中的天然气保护方案平面图。
图5为实施例中的吊装实施顺序图。
图6为实施例中的吊装实施详图。
图7为实施例中的吊装过程顺序图。
图8为实施例中的吊装过程详图。
图9为实施例中的槽钢横截面放大图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
参看图1，本发明提供了一种天然气管道全断面开挖施工对管道的保护方法，包括以下步骤：
(1)在天然气管道两侧按照SWM工法桩，制作钻孔灌注桩。钻孔灌注桩设置在基坑围护结构以外两侧，钻孔灌注桩的直径为800mm。
(2)在钻孔灌注桩上制作混凝土承台。混凝土承台的宽度为1200mm，高度为1000mm，混凝土承台的底面距离天然气管顶为500mm。
(3)在混凝土承台上设置贝蕾架。贝蕾架是四排结构贝蕾架。
(4)在管道下方用木方及厚钢板组成吊索结构。该步骤(4)进一步包括以下步骤：
(41)每次吊装距离为2m，先开挖2m进行吊装。
(42)吊装完成后，间隔2m，再开挖2m进行吊装，吊一隔一，依次进行。
(43)第一次吊装完成后，反向依次进行施工间隔的吊装。
(44)吊架完成后，在吊架上部纵向铺设方木，在方木面上铺设厚钢板。
(45)在钢板和天然气管道之间设置一层弹性塑料垫片。
(46)紧固吊杆螺母，使吊架受力，托起天然气管道。
在步骤(41)至(43)中，吊装上下所用的横梁采用100×48×5.3mm槽钢，槽钢长度为1.7m，间距为1000mm，两边超出贝蕾架体宽度20cm，两端头打设直径21mm的孔，用直径20mm的螺栓吊杆进行吊装，螺栓吊杆两头丝杆长度为15cm，用于调节上下距离。
在步骤(41)至(43)中，在吊杆下部螺帽以下，打设4mm孔，用锁口销锁口。
在步骤(44)中，方木为100×100mm，其中心间距为200mm，钢板为50cm宽、1.4m长、10mm厚。
(5)在管道开挖段用模板在管道周身设置封闭结构并填细砂保护。该步骤(5)进一步包括以下步骤：
(51)在天然气管道两边放置竹胶板，使吊架成为一个箱体，内部填嵌粗黄砂。
(52)黄砂回填到管顶上20cm，整平后上部用竹胶板覆盖。
(53)紧固吊杆螺帽，用角钢连接所有吊杆，使之成为一个整体。
在步骤(51)至(52)中，竹胶板为15mm厚的高密度竹胶板。
在步骤(51)中，黄砂采用水密法填嵌。
SMW工法桩的含义：
SMW工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。
如图1至图9所示，本发明的实际使用情况如下：
1、在基坑围护结构以外两侧分别制作两根
800mm钻孔灌注桩，在钻孔灌注桩上制作宽1200mm、高1000mm的钢筋混凝土承台，承台底面距离天然气管顶为500mm，承台上进行拼装贝蕾架；需前期与贝蕾架生产厂家沟通，得知其参数，经计算采用纵向四片贝蕾架拼装，每片贝蕾架重量270kg，共需要36片贝蕾架；拼装完成后，贝蕾架自身在24m的跨中部分挠度为3mm，跨中部分能承受80T重量。
2、贝蕾架整体组装完成后，开始施工吊装，每次吊装距离为2m；吊装顺序为先开挖2m进行吊装，吊装完成后，间隔2m，再开挖2m进行吊装，吊一隔一，依次进行；第一次吊装完成后，反向依次进行施工间隔的吊装。
3、天然气管道的吊装上下所用横梁采用100×48×5.3mm槽钢，槽钢长度为1.7m，间距为1000mm，两边超出贝蕾架体宽度20cm，两端头打设
21mm的孔，用
20mm的螺栓吊杆进行吊装；螺栓吊杆两头丝杆长度为15cm，用于调节上下距离。吊杆下部为了确保天然气管线不变形，防止吊杆丝杆部分滑丝，在吊杆下部螺帽以下，打设4mm孔，用锁口销锁口，
4、吊架完成后，在吊架上部纵向铺设100×100mm方木，方木中心间距为200mm。在方木面上铺设10mm厚钢板，由于下部支架已经完成，另下部操作面有限，不能使用吊装设备，只能使用人工敷设钢板，所以钢板只能做成宽度为50cm、长度为1.4m，否则人工搬运困难。
5、由于天然气管道为钢管，下部托板也为钢板，相互接触为刚性接触，不利于保护，为此必须在钢板和天然气管道之间设置一层5mm厚的弹性塑料垫片，使钢板与天然气管道成柔性接触。
6、托架、钢板垫板、塑料垫片全部完工后，紧固吊杆螺母，使吊架受力，托起天然气管道。
7、托架受力后，在天然气管道两边放置15mm厚的高密度竹胶板，使吊架成为一个箱体，内部填嵌粗黄砂，黄砂填嵌要密实(采用水密法施工)，利用黄砂包裹天然气管道，以保护天然气管道外部防腐的PE层和稳固天然气管道，防止位移和变形。
8、黄砂回填到管顶上20cm，整平后上部用15mm厚的高密度竹胶板覆盖，防止工程施工时，其他外部物件碰砸。
9、黄砂回填完毕后，应再次紧固吊杆螺帽。
10、整体吊装、黄砂填筑完毕后，应用角钢把所有吊杆连接起来，使之成为一个整体，防止变形。
综上可知，采用本发明的天然气管道全断面开挖施工对管道的保护方法，安全可靠地保证了天然气管道在施工过程中不受影响，以免管道产生位移甚至产生裂缝。
当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型等都将落在本发明权利要求的范围内。
Claims (5)
1.一种天然气管道全断面开挖施工对管道的保护方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)在天然气管道两侧按照SWM工法桩，制作钻孔灌注桩；钻孔灌注桩设置在基坑围护结构以外两侧，钻孔灌注桩的直径为800mm；
(2)在钻孔灌注桩上制作混凝土承台；混凝土承台的底面距离天然气管顶为500mm；
(3)在混凝土承台上设置贝蕾架；贝蕾架是四排结构贝蕾架；
(4)在管道下方用木方及厚钢板组成吊索结构；
所述步骤(4)包括：
(41)每次吊装距离为2m，先开挖2m进行吊装；
(42)吊装完成后，间隔2m，再开挖2m进行吊装，吊一隔一，依次进行；
(43)第一次吊装完成后，反向依次进行施工间隔的吊装；
(44)吊架完成后，在吊架上部纵向铺设方木，在方木面上铺设厚钢板；
(45)在钢板和天然气管道之间设置一层弹性塑料垫片；
(46)紧固吊杆螺母，使吊架受力，托起天然气管道；
(5)在管道开挖段用模板在管道周身设置封闭结构并填细砂保护。
2.如权利要求1所述的天然气管道全断面开挖施工对管道的保护方法，其特征在于：所述步骤(2)中，混凝土承台的宽度为1200mm，高度为1000mm。
3.如权利要求1所述的天然气管道全断面开挖施工对管道的保护方法，其特征在于：所述步骤(41)至(43)中，吊装上下所用的横梁采用100×48×5.3mm槽钢，槽钢长度为1.7m，间距为1000mm，两边超出贝蕾架体宽度20cm，两端头打设直径21mm的孔，用直径20mm的螺栓吊杆进行吊装，螺栓吊杆两头丝杆长度为15cm，用于调节上下距离。
4.如权利要求3所述的天然气管道全断面开挖施工对管道的保护方法，其特征在于：所述步骤(41)至(43)中，在吊杆下部螺帽以下，打设4mm孔，用锁口销锁口。
5.如权利要求1所述的天然气管道全断面开挖施工对管道的保护方法，其特征在于：所述步骤(44)中，方木为100×100mm，其中心间距为200mm，钢板为50cm宽、1.4m长、10mm厚。
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