CN103994279B - 深淤泥连片鱼塘管道安装施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种深淤泥连片鱼塘管道安装施工方法，依次包括以下步骤：施工准备、测量放线、开挖管沟、构筑预制平台、挖掘管道发送沟且安置滚轮支架、将三根钢管预制成一段，检验合格后再连成六接一，在入水端焊接盲板、进水阀和排气阀，三台挖机同时起吊，将第一段预制钢管吊上滚轮支架，然后挖机同时前进直至管道前部入水漂浮，在第一段预制管道尾部焊接第二段预制管道，三台挖机退回起始位置，再次提住第二段预制管道推送前进，如此反复，牵动管道最前端的两根侧拉绳使管道借助于自身的弹性自然转弯，在最后一段管道的末端管口焊接盲板、进水阀和排气阀，重新检查清理管沟后注水沉管，然后压块回填。该施工方法成本低，工期短，质量高。

Description

深淤泥连片鱼塘管道安装施工方法

技术领域

本发明涉及一种长输管道的施工方法，特别涉及一种深淤泥连片鱼塘管道安装施工方法。

背景技术

油气长输管道的前进路径上不可避免地要遇到鱼塘、河流等，需要进行穿越施工，根据《油气输送管道穿越工程施工规范GB50424-2007》、《油气长输管道工程施工及验收规范GB50369-2006》及《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范SY/T4079-95》等要求，现有的鱼塘和河流地段管道施工方法大致有三类：

一、鱼塘。一般采用先抽水，后垫土，再进行布管、组对、焊接、防腐、开挖、下沟、回填等。具体施工工序为：测量放线→抽水→垫土或铺钢板等硬化处理→运布管→焊接→探伤→补口补伤→电火花检漏→开挖→下沟→回填→地貌恢复。

二、短距离河流。一般采用围堰导流的方式进行施工，先围堰开挖导流渠，然后在施工位置进行布管、组对、焊接、防腐、开挖、下沟、回填等。具体施工工序为：测量放线→围堰→开挖导流渠→抽水→垫土或铺钢板等硬化处理→运布管→焊接→探伤→补口补伤→电火花检漏→开挖→下沟→回填→地貌恢复。

三、短距离的鱼塘和河流。个别采用牵引漂管的方式进行施工。具体施工工序为：测量放线→运布管→管道焊接→探伤→补口补伤→电火花检漏→水下挖沟→牵引漂管→沉管稳管→回填→管端围堰露头→管内积水扫出→新管段连接。

以上管道施工方法仅适应于单体鱼塘或短距离的河流穿越，对于连绵十余公里或者更长的深淤泥连片鱼塘，塘底淤泥深度达10-47米的水网地域，以上方法存在如下不足将无法实施。

1.如果采用抽水或围堰导流的方式进行施工，由于深淤泥鱼塘地质较差，土壤承载力不足，需做垫土或铺设钢板等硬化处理，以便大型设备行走；对于连绵十余公里或者更长的深淤泥连片鱼塘，需每个鱼塘都要先抽水，然后垫土施工，施工难度大，周期很长，渔业损失及施工成本巨大；活水鱼塘采用围堰导流的方式进行施工，容易水土流失，且需要的施工作业面很大，不利于征地协调施工，管沟开挖过程中，易渗水塌方。

2.牵引法漂管适用于短距离漂管，需要将专门的牵引设备安装在管沟的前方，管道的两端用盲板封闭，牵引设备用钢丝绳牵引管道的前端将管道拉至管沟上方。首先对于连片鱼塘没有牵引设备安装所需的硬地，其次管道行走只能沿牵引点和发送点之间的直线行进，管道在牵引前进过程中不能实现弯曲，而长输管道在较长距离上看是曲折前进的，牵引漂管只能完成各直段的敷设，各直段之间的连接需留断点，采用弯头或短管连接，弯头或短管的两端焊接在连片深淤泥鱼塘中几乎无法实施。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种深淤泥连片鱼塘管道安装施工方法，施工成本低，工期短，质量高，且减少对环境的破坏。

为解决以上技术问题，本发明的深淤泥连片鱼塘管道安装施工方法，依次包括如下步骤：⑴进行施工前的准备，包括技术准备、物料准备和设备准备；⑵对需要敷设管道的鱼塘进行测量放线，管线中心插旗杆标识，清理管线中心线两侧各5m范围内的障碍物，管线转弯处的弯曲半径大于管道自然弹性弯曲的半径；⑶将浮舱吊入水中，先靠近岸边，将挖机开到浮舱上，检查调试挖机的性能及行走、定位安全可靠后，即沿管沟中心线开挖管沟连通各鱼塘；⑷在连片鱼塘的末端构筑管道预制平台；⑸在管道预制平台与鱼塘的连接部沿管沟中心线方向挖掘管道发送沟，清除管道发送沟内的尖锐物，管道发送沟设有入水坡度，且入水端和水面相平，管道发送沟内间隔一定距离设有滚轮支架；⑹在管道预制平台上将多根定尺钢管预制成一段，包括组对、焊接、检测、防腐，并进行电火花检漏，发现漏点进行补伤，在第一节管段的入水端焊接盲板封堵管口，在入水端盲板上焊接入水端进水阀和入水端排气阀，入水端排气阀位于入水端盲板的最上端；⑺三台挖机的挖臂用吊带同时起吊，将第一段预制钢管吊上滚轮支架，并在管道入水端系上两根侧拉绳；⑻三台挖机从起始位置同时前进，同步通过吊带提住管道在滚轮支架上前进，直至管道前部入水漂浮，管道后部仍位于管道预制平台上；⑼在第一段预制管道尾部焊接第二段预制管道，三台挖机退回原来的起始位置，再次提住第二段预制管道推送前进，如此反复，管道沿管沟持续漂浮前进，管道最前端的两根侧拉绳分别由鱼塘两岸的人牵住，与管道同步前进，在管沟拐弯处，鱼塘两岸的人通过侧拉绳拨动管道前端，使管道借助于自身的弹性自然转弯；⑽在最后一段管道的末端管口焊接盲板封堵，在末端盲板上焊接末端进水阀和末端排气阀，末端排气阀位于末端盲板的最上端，直至末段管道进入鱼塘边停止；⑾重新检查管沟开挖深度，坍塌的管沟用挖机或高压水枪清理沟底，保证管道回填后管顶埋深1.5m以上；⑿在一端排气阀的出口连接胶皮管引出水面排气，从另一端进水阀向管道内缓慢注水，直至管道整体沉至管沟底的中心位置；⒀用浮舱上的挖机吊装马鞍形压块间隔压在管道上，压块与管道之间分别垫有胶皮；⒁检查管道埋深符合要求后，进行管沟回填；⒂对鱼塘首节管道的前端和末节管道的末端分别与前方和后方的管道进行深淤泥连头作业。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：⑴取消了牵引设备，利用配套焊接用的挖机在后方推管入水，由于管道最前端为自由端，不必沿钢丝绳牵引的方向前进，在长距离敷设过程中可随管沟自然弯曲，人工通过侧拉绳的牵拉即实现了管道的侧拉弹弧。⑵可以一次性完成十数公里管道的漂管沉管施工，不受牵引直线的限制，只有管道的最前端和最末端设有盲板，需要在鱼塘的边沿与其它管道对接，其余管道的焊接、防腐都是在预制平台上完成，大大提高了施工效率，缩短了工期，也保证了施工质量；⑶取消了分段牵引，即取消了管段断点处弯头或短节的定位焊接，大大减少了施工量；⑷对于深淤泥连片鱼塘，传统的牵引漂管法无法施工，本发明的后推弹管使此类环境施工成为可能；⑸不需鱼塘抽水或围堰导流，降低了施工难度；⑹管沟采用带水开挖，避免了水土流失，易于地貌恢复和生态环境保护，且由于泥水平衡的原理，避免了管沟的塌方；⑺需要的大型设备很少，且均为工地上的常用设备，大大节约了硬件投资，且能源消耗低。

作为本发明的优选方案，步骤⑶所述浮舱包括密闭的船形舱体，所述舱体为左右对称结构，舱体的顶面为左右高中间低，舱体宽度方向的中路为挖机通道，所述挖机通道的前部设有前坡，所述前坡由低到高向上倾斜与所述舱体的前部相连，所述挖机通道的后部设有后坡，所述后坡由低到高向上倾斜与所述舱体的后部相连，所述前坡和后坡之间为承载挖机的挖机平台，所述后坡的坡度比前坡缓且后坡的最高处比前坡的最高处低；所述舱体的四个角部分别设有定位套管，各所述定位套管分别由舱体顶面贯穿至舱体底面；所述舱体由左右对称的两半拼接而成，左右半舱各自封闭且接缝处分别通过法兰相互连接。浮舱靠自身的浮力承载挖机，可以采用普通带履带的挖机，从后坡开上浮舱，停留在挖机平台上，挖机平台的四周都高于挖机平台，可以避免挖机滑出，挖机自身可以在挖机平台上前后移动，以增大作业范围；挖机在水上作业，水下成沟；挖机作业时，将定位桩自上而下插入定位套管中，定位桩的下部插入河床里将浮舱固定；某段开挖完毕后，利用挖机将定位桩拔出，利用挖机的长臂划水或长臂深入泥中，带动浮舱前后移动；本发明的浮舱无需借助牵引设备及钢丝绳牵引移动，减小了设备投资，浮舱可以自主前进还是定位作业且安全可靠，不受钢丝绳牵引直线的限制，转弯十分方便，可以沿管沟曲折前进；舱体由左右两半拼接而成，更加便于运输与制造。

作为本发明的进一步优选方案，所述挖机通道上从前到后分布有多道防滑条，各所述防滑条沿所述舱体的宽度方向延伸。防滑条可以避免挖机在浮舱上打滑。

作为本发明的进一步优选方案，所述定位套管内壁高度方向的中部设有月牙形挡板。定位套管的内径大于定位桩的外径，在定位套管内壁设置月牙形挡板，不影响定位桩的插入与拔出，挖机将定位桩拔出河床后，不需要完全拔出定位套管，可以将定位桩倾斜回落，使定位桩的底部尖头戳在月牙形挡板上，定位桩就可以搁在定位套管中得以固定。

作为本发明的进一步优选方案，所述舱体的内腔由前到后被分隔为多个相互独立的舱室，每个舱室的顶面最高处分别设有天窗，各所述天窗分别覆盖有舱盖。可以通过天窗向舱体内注水或将舱体内的水排出，以调整舱体的吃水深度，使挖机的开挖深度得以改变。

作为本发明的进一步优选方案，所述舱体的前端面或后端面上设有成对的吊耳，所述吊耳之间连接有铁链。铁链可以便于吊运舱体。

作为本发明的进一步优选方案，步骤⒂所述深淤泥连头作业依次包括以下步骤：⑴对需要进行连头作业的区域进行测量放线，清理连头作业区域四周的障碍物；⑵在连头作业区域的管道中心线两侧距离管道中心线2m～4m的部位分别打钢板桩，两排钢板桩所在平面分别平行于管道中心线，所述钢板桩的顶部高出地面0.5米；⑶用水平横梁将两排钢板桩的顶部先各自连接起来，再在两根水平横梁之间支设连接梁，所述连接梁的两端分别与水平横梁垂直连接且沿水平横梁的长度方向间隔分布；⑷清理连头作业区域的管沟，在面向鱼塘一端进行清淤填土围堰；⑸对需要连头的管端进行组对、焊接、探伤、防腐、电火花检漏；⑹连头区域检验合格后，进行管沟回填。钢板桩可以阻止两侧的淤泥向管沟坍塌，钢板桩的顶部通过水平横梁连接，再通过连接梁支撑，可以形成管沟两侧侧压力的相互平衡，避免钢板桩倾斜，保护连头作业面。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本发明。

图1为本发明深淤泥连片鱼塘管道安装施工方法的发送段示意图。

图2为本发明水上施工浮舱的半个舱体的主视图。

图3为图2的左视图。

图4为图2的俯视图。

图5为本发明水上施工浮舱拼接后的主视图。

图6为图5的俯视图。

图7为图5的工作状态图。

图中：1.舱体；1a.竖向法兰；1b.平面法兰；1c.挖机平台；1d.前坡；1e.后坡；1f.定位套管；1g.舱盖；1h.防滑条；1j.吊耳；1k.铁链；2.定位桩；2a.钢丝吊绳；3.管道发送沟；4.管道；5.滚轮支架；6.挖机；7.鱼塘。

具体实施方式

如图1所示，本发明的深淤泥连片鱼塘管道安装施工方法，依次包括如下步骤：

⑴进行施工前的准备，包括技术准备、物料准备和设备准备；

⑵对需要敷设管道的鱼塘7进行测量放线，管线中心插旗杆标识，清理管线中心线两侧各5m范围内的障碍物，管线转弯处的弯曲半径大于管道自然弹性弯曲的半径，通常为管径的1000倍以上；

⑶将浮舱吊入水中，先靠近岸边，将挖机开到浮舱上，检查调试挖机的性能及行走、定位安全可靠后，即沿管沟中心线开挖管沟连通各鱼塘7；

⑷在连片鱼塘的末端构筑管道预制平台；

⑸在管道预制平台与鱼塘的连接部沿管沟中心线方向挖掘管道发送沟3，清除管道发送沟3内的尖锐物，管道发送沟设有入水坡度，且入水端和水面相平，管道发送沟内间隔一定距离设有滚轮支架5；

⑹在管道预制平台上将三根定尺钢管预制成一段，以每根钢管为Φ1016*25mm，长12米，重量7.5t为例，预制包括组对、焊接、检测、防腐，并进行电火花检漏，发现漏点进行补伤，全部合格后再由两个三接一连接成六接一，在第一节管段的入水端焊接盲板封堵管口，在入水端盲板上焊接入水端进水阀和入水端排气阀，入水端排气阀位于入水端盲板的最上端；

⑺三台挖机6的挖臂用吊带同时起吊，将第一段预制钢管吊上滚轮支架，并在管道入水端系上两根侧拉绳；

⑻三台挖机从起始位置同时前进，同步通过吊带提住管道4在滚轮支架上前进，直至管道前部入水漂浮，管道后部仍位于管道预制平台上；

⑼在第一段预制管道尾部焊接第二段预制管道，三台挖机退回原来的起始位置，再次提住第二段预制管道推送前进，如此反复，管道沿管沟持续漂浮前进，管道最前端的两根侧拉绳分别由鱼塘两岸的人牵住，与管道同步前进，在管沟拐弯处，鱼塘两岸的人通过侧拉绳拨动管道前端，使管道借助于自身的弹性自然转弯；

⑽在最后一段管道的末端管口焊接盲板封堵，在末端盲板上焊接末端进水阀和末端排气阀，末端排气阀位于末端盲板的最上端，直至末段管道进入鱼塘边停止；

⑾重新检查管沟开挖深度，坍塌的管沟用挖机或高压水枪清理沟底，保证管道回填后管顶埋深1.5m以上；

⑿在一端排气阀的出口连接胶皮管引出水面排气，从另一端进水阀向管道内缓慢注水，直至管道整体沉至管沟底的中心位置；

⒀用浮舱上的挖机吊装马鞍形压块间隔压在管道上，压块与管道之间分别垫有胶皮；

⒁检查管道埋深符合要求后，进行管沟回填；

⒂对鱼塘首节管道的前端和末节管道的末端分别与前方和后方的管道进行深淤泥连头作业。

如图2至图6所示，步骤⑶中水上施工浮舱的舱体由左右对称的两半拼接而成，左右半舱各自封闭且接缝处分别通过法兰相互连接，法兰包括前后端面的竖向法兰1a和顶面的平面法兰1b。舱体1的顶面为左右高中间低，舱体宽度方向的中路为挖机通道，挖机通道的前部设有前坡1d，前坡1d由低到高向上倾斜与舱体的前部相连，挖机通道的后部设有后坡1e，后坡1e由低到高向上倾斜与舱体的后部相连，前坡1d和后坡1e之间为承载挖机的挖机平台1c，后坡1e的坡度比前坡缓且后坡的最高处比前坡1d的最高处低；舱体的四个角部分别设有定位套管1f，各定位套管1f分别由舱体顶面贯穿至舱体底面。

挖机通道上从前到后分布有多道防滑条1h，各防滑条1h沿舱体的宽度方向延伸。定位套管1f内壁高度方向的中部设有月牙形挡板。

舱体1的内腔由前到后被分隔为多个相互独立的舱室，每个舱室的顶面最高处分别设有天窗，各天窗分别覆盖有舱盖1g。

舱体的前端面或后端面上设有成对的吊耳1j，吊耳1j之间连接有铁链1k，便于吊运舱体。

工作中，浮舱靠自身的浮力承载挖机，可以采用普通带履带的挖机，从后坡开上浮舱，停留在挖机平台上，挖机平台的四周都高于挖机平台，可以避免挖机滑出，挖机自身可以在挖机平台上前后移动，以增大作业范围；挖机在水上作业，水下成沟。

挖机作业时，如图7所示，将定位桩2自上而下插入定位套管中，定位桩2的下部插入河床里将浮舱固定。定位桩2的顶部设有钢丝吊绳2a，以便吊起定位桩2。某段开挖完毕后，利用挖机将定位桩2拔出，利用挖机的长臂划水或长臂深入泥中，带动浮舱前后移动。挖机将定位桩2拔出河床后，不需要完全拔出定位套管，可以将定位桩倾斜回落，使定位桩2的底部尖头戳在月牙形挡板上，定位桩2就可以搁在定位套管中得以固定。可以通过天窗向舱体内注水或将舱体内的水排出，以调整舱体的吃水深度，使挖机的开挖深度得以改变。

步骤⒂所述深淤泥连头作业依次包括以下步骤：⑴对需要进行连头作业的区域进行测量放线，清理连头作业区域四周的障碍物；⑵在连头作业区域的管道中心线两侧距离管道中心线2m～4m的部位分别打钢板桩，两排钢板桩所在平面分别平行于管道中心线，钢板桩的顶部高出地面0.5米；⑶用水平横梁将两排钢板桩的顶部先各自连接起来，再在两根水平横梁之间支设连接梁，连接梁的两端分别与水平横梁垂直连接且沿水平横梁的长度方向间隔分布，形成管沟两侧侧压力的相互平衡，避免钢板桩倾斜，保护连头作业面；⑷清理连头作业区域的管沟，在面向鱼塘一端进行清淤填土围堰；⑸对需要连头的管端进行组对、焊接、探伤、防腐、电火花检漏；⑹连头区域检验合格后，进行管沟回填。

以上所述仅为本发明之较佳可行实施例而已，非因此局限本发明的专利保护范围。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。

Claims (7)

1.一种深淤泥连片鱼塘管道安装施工方法，其特征在于，依次包括如下步骤：⑴进行施工前的准备，包括技术准备、物料准备和设备准备；⑵对需要敷设管道的鱼塘进行测量放线，管线中心插旗杆标识，清理管线中心线两侧各5m范围内的障碍物，管线转弯处的弯曲半径大于管道自然弹性弯曲的半径；⑶将浮舱吊入水中，先靠近岸边，将挖机开到浮舱上，检查调试挖机的性能及行走、定位安全可靠后，即沿管沟中心线开挖管沟连通各鱼塘；⑷在连片鱼塘的末端构筑管道预制平台；⑸在管道预制平台与鱼塘的连接部沿管沟中心线方向挖掘管道发送沟，清除管道发送沟内的尖锐物，管道发送沟设有入水坡度，且入水端和水面相平，管道发送沟内间隔一定距离设有滚轮支架；⑹在管道预制平台上将多根定尺钢管预制成一段，包括组对、焊接、检测、防腐，并进行电火花检漏，发现漏点进行补伤，在第一节管段的入水端焊接盲板封堵管口，在入水端盲板上焊接入水端进水阀和入水端排气阀，入水端排气阀位于入水端盲板的最上端；⑺三台挖机的挖臂用吊带同时起吊，将第一段预制管道吊上滚轮支架，并在管道入水端系上两根侧拉绳；⑻三台挖机从起始位置同时前进，同步通过吊带提住管道在滚轮支架上前进，直至管道前部入水漂浮，管道后部仍位于管道预制平台上；⑼在第一段预制管道尾部焊接第二段预制管道，三台挖机退回原来的起始位置，再次提住第二段预制管道推送前进，如此反复，管道沿管沟持续漂浮前进，管道最前端的两根侧拉绳分别由鱼塘两岸的人牵住，与管道同步前进，在管沟拐弯处，鱼塘两岸的人通过侧拉绳拨动管道前端，使管道借助于自身的弹性自然转弯；⑽在最后一段管道的末端管口焊接盲板封堵，在末端盲板上焊接末端进水阀和末端排气阀，末端排气阀位于末端盲板的最上端，直至末段管道进入鱼塘边停止；⑾重新检查管沟开挖深度，坍塌的管沟用挖机或高压水枪清理沟底，保证管道回填后管顶埋深1.5m以上；⑿在一端排气阀的出口连接胶皮管引出水面排气，从另一端进水阀向管道内缓慢注水，直至管道整体沉至管沟底的中心位置；⒀用浮舱上的挖机吊装马鞍形压块间隔压在管道上，压块与管道之间分别垫有胶皮；⒁检查管道埋深符合要求后，进行管沟回填；⒂对鱼塘首节管道的前端和末节管道的末端分别与前方和后方的管道进行深淤泥连头作业。

2.根据权利要求1所述的深淤泥连片鱼塘管道安装施工方法，其特征在于：步骤⑶所述浮舱包括密闭的船形舱体，所述舱体为左右对称结构，舱体的顶面为左右高中间低，舱体宽度方向的中路为挖机通道，所述挖机通道的前部设有前坡，所述前坡由低到高向上倾斜与所述舱体的前部相连，所述挖机通道的后部设有后坡，所述后坡由低到高向上倾斜与所述舱体的后部相连，所述前坡和后坡之间为承载挖机的挖机平台，所述后坡的坡度比前坡缓且后坡的最高处比前坡的最高处低；所述舱体的四个角部分别设有定位套管，各所述定位套管分别由舱体顶面贯穿至舱体底面；所述舱体由左右对称的两半拼接而成，左右半舱各自封闭且接缝处分别通过法兰相互连接。

3.根据权利要求2所述的深淤泥连片鱼塘管道安装施工方法，其特征在于：所述挖机通道上从前到后分布有多道防滑条，各所述防滑条沿所述舱体的宽度方向延伸。

4.根据权利要求2所述的深淤泥连片鱼塘管道安装施工方法，其特征在于：所述定位套管内壁高度方向的中部设有月牙形挡板。

5.根据权利要求2或3或4所述的深淤泥连片鱼塘管道安装施工方法，其特征在于：所述舱体的内腔由前到后被分隔为多个相互独立的舱室，每个舱室的顶面最高处分别设有天窗，各所述天窗分别覆盖有舱盖。

6.根据权利要求2或3或4所述的深淤泥连片鱼塘管道安装施工方法，其特征在于：所述舱体的前端面或后端面上设有成对的吊耳，所述吊耳之间连接有铁链。

7.根据权利要求1所述的深淤泥连片鱼塘管道安装施工方法，其特征在于：步骤⒂所述深淤泥连头作业依次包括以下步骤：⑴对需要进行连头作业的区域进行测量放线，清理连头作业区域四周的障碍物；⑵在连头作业区域的管道中心线两侧距离管道中心线2m～4m的部位分别打钢板桩，两排钢板桩所在平面分别平行于管道中心线，所述钢板桩的顶部高出地面0.5米；⑶用水平横梁将两排钢板桩的顶部先各自连接起来，再在两根水平横梁之间支设连接梁，所述连接梁的两端分别与水平横梁垂直连接且沿水平横梁的长度方向间隔分布；⑷清理连头作业区域的管沟，在面向鱼塘一端进行清淤填土围堰；⑸对需要连头的管端进行组对、焊接、探伤、防腐和电火花检漏；⑹连头区域检验合格后，进行管沟回填。