CN105401634A - 一种基于数据仿真的管道封堵施工方法 - Google Patents

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倪淑梅
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F3/00—Sewer pipe-line systems
    • E03F3/06—Methods of, or installations for, laying sewer pipes

Abstract

本发明公开了一种基于数据仿真的管道封堵施工方法，包括以下施工步骤：在施工前采用探测仪器，使用前经过标定，将探测仪测杠压入管道内部，检测数据通过测管上的传感器输送至探测仪器；将所述探测仪器的检测数据转化成数据仿真模型，在根据检测数据建立数学计算模型。本发明的优点是：管道进行填充前，对封堵墙的厚度进行计算，填充安全系数等在施工前进行计算，通过数据仿真模型，仿真核实填充效果，提高施工效率，防止重复施工，通过分段设置封堵墙、若干注浆孔、排气孔等填充城市弃土泥浆达到快速封堵大口径管道，有效解决了大口径废除管道破坏引起地面塌陷等重大安全隐患，同时有效解决了城市建设累积的弃土而导致环境的污染。

Description

一种基于数据仿真的管道封堵施工方法
技术领域
本发明涉及一种建筑施工方法，更具体的说，是涉及一种基于数据仿真的管道封堵施工方法。
背景技术
许多城市建设中地下排水管网由于原设计标准较低，管网结构薄弱，地下排水管道运行了几十年后，大多严重腐蚀，出现污水冒漏现象，导致许多安全隐患。新管道改造施行后，老管道干线即被废弃。这样大规模的废弃管道埋在地下，其工程安全风险极大，为防止这样因管道结构破坏而引起的安全隐患，对危险的排水管网必须进行充填处置。现有施工技术都是根据施工经验的管道进行填充，而填充效果和安全系数没有事先进行计算，导致填充效果达不到，存在塌陷的安全隐患。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，而提供一种有效解决了大口径废除管道破坏引起地面塌陷等重大安全隐患，同时有效解决了城市建设累积的弃土而导致环境污染的一种基于数据仿真的管道封堵施工方法。
本发明的一种基于数据仿真的管道封堵施工方法，包括以下施工步骤：
步骤一、在施工前采用探测仪器，使用前经过标定，将探测仪测杠压入管道内部，检测数据通过测管上的传感器输送至探测仪器；
步骤二、将所述探测仪器的检测数据转化成数据仿真模型，在根据检测数据建立数学计算模型，所述数学计算模型的计算公式为式中L为封堵墙的墙厚；P为封堵墙迎水面承受的总水压；(λ)为容许剪应力，取0.3-0.8MPa；K为安全系数，一般取1.1-1.3；将数学计算模型的计算结果通过仿真模型对封堵墙强度的安全系数进行计算；
步骤三、根据封堵墙强度安全系数的计算结果，结合现场实际情况，确定施工方案；
步骤四、根据管道的长度和直径大小将管道进行分隔；在每段上游处和下游处设置工作井，使用自制爬梯作为操作人员通道；在管道的分隔段内设置三个注浆孔和一个排气孔，所述排气孔设置在靠下游段；
步骤五、通过工作井在管道内砌筑封堵墙；封堵墙分上游封堵墙和下游封堵墙，在下游封堵墙的上方预留泄水通道，所述泄水通道沿拱顶环形布置，泄水通道下游管口设置单向阀；所述上游封堵墙和下游封堵墙的墙厚根据仿真计算结果填充，高度为管底到灌顶，填充过程将砂袋错开砌筑；
步骤六、封堵作业在管道内满水状态下进行，采用鼓风机对进口吹扫，通过空气检测仪对管内有毒气体进行检测合格后施工人员下井对封堵墙进行施工；
步骤七、封堵墙完成后，注浆设备通过注浆孔由管道上游向下游逐段对管内进行注浆；每次注浆分下、中、上三层进行注浆；每个注浆孔内泥浆须填充至满管后方可移位；
步骤八、管道内填充完成后并静置4-5天，当管内泥浆沉淀和固结后，进行第二次泥浆填充，填充的材料和顺序与第一次泥浆填充相同；每个注浆孔内泥浆须填充至满管后方可移位；逐个完成工作井、排气孔和注浆孔的填充。
进一步的，所述步骤四中的管道分隔过程中如有建筑物障碍时，管道分隔长度延长或缩短，不超过20m。
进一步的，所述步骤四中所述注浆孔和排气孔采用钻孔机钻孔成形。
进一步的，所述步骤六的封堵墙用砂袋砌筑1米高后，采用阶梯形由下而上堆砌至管顶。
进一步的，所述步骤七中的注浆设备采用泥浆箱和20kw的泥浆泵；所述泥浆箱设置在泥浆槽罐车卸浆口处，泥浆箱内配置20kw泥浆泵；所述泥浆泵与注浆孔之间用橡胶管道连接牢固。
进一步的，所述上游封堵墙的顶端封堵时封堵材料改用微膨胀水泥。
本发明的有益效果是：
(1)管道进行填充前，对封堵墙的厚度进行计算，填充安全系数等在施工前进行计算，通过数据仿真模型，仿真核实填充效果，提高施工效率，防止重复施工；
(2)通过分段设置封堵墙、若干注浆孔、排气孔等填充城市弃土泥浆达到快速封堵大口径管道，有效解决了大口径废除管道破坏引起地面塌陷等重大安全隐患，同时有效解决了城市建设累积的弃土而导致环境的污染。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：上游工作井1、下游工作井2、上游封堵墙3、下游封堵墙4、注浆孔5、排气孔6、泄水通道7、注浆管道8。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1
在图中，本发明的一种基于数据仿真的管道封堵施工方法，包括以下施工步骤：
步骤一、在施工前采用探测仪器，使用前经过标定，将探测仪测杠压入管道内部，检测数据通过测管上的传感器输送至探测仪器；
步骤二、将所述探测仪器的检测数据转化成数据仿真模型，在根据检测数据建立数学计算模型，所述数学计算模型的计算公式为式中L为封堵墙的墙厚；P为封堵墙迎水面承受的总水压；(λ)为容许剪应力，取0.3-0.8MPa；K为安全系数，一般取1.1-1.3；将数学计算模型的计算结果通过仿真模型对封堵墙强度的安全系数进行计算；
步骤三、根据封堵墙强度安全系数的计算结果，结合现场实际情况，确定施工方案；
步骤四、根据管道的长度和直径大小将管道进行分隔；在每段上游处和下游处设置工作井，使用自制爬梯作为操作人员通道；在管道的分隔段内设置三个注浆孔5和一个排气孔6，所述排气孔6设置在靠下游段；
步骤五、通过工作井在管道内砌筑封堵墙；封堵墙分上游封堵墙3和下游封堵墙4，在下游封堵墙4的上方预留泄水通道7，所述泄水通道7沿拱顶环形布置，泄水通道7下游管口设置单向阀；所述上游封堵墙3和下游封堵墙4的墙厚根据仿真计算结果填充，高度为管底到灌顶，填充过程将砂袋错开砌筑；
步骤六、封堵作业在管道内满水状态下进行，采用鼓风机对进口吹扫，通过空气检测仪对管内有毒气体进行检测合格后施工人员下井对封堵墙进行施工；
步骤七、封堵墙完成后，注浆设备通过注浆孔5由管道上游向下游逐段对管内进行注浆；每次注浆分下、中、上三层进行注浆；每个注浆孔内泥浆须填充至满管后方可移位；
步骤八、管道内填充完成后并静置4-5天，当管内泥浆沉淀和固结后，进行第二次泥浆填充，填充的材料和顺序与第一次泥浆填充相同；每个注浆孔内泥浆须填充至满管后方可移位；逐个完成工作井、排气孔6和注浆孔5的填充。
实施例2
同实施例1不同的是；所述步骤四中的管道分隔过程中如有建筑物障碍时，管道分隔长度延长或缩短，不超过20m。
实施例3
同实施例1不同的是；所述步骤四中所述注浆孔5和排气孔6采用钻孔机钻孔成形。
实施例4
同实施例1不同的是；所述步骤六的封堵墙用砂袋砌筑1米高后，采用阶梯形由下而上堆砌至管顶。
实施例5
同实施例1不同的是；所述步骤七中的注浆设备采用泥浆箱和20kw的泥浆泵；所述泥浆箱设置在泥浆槽罐车卸浆口处，泥浆箱内配置20kw泥浆泵；所述泥浆泵与注浆孔5之间用橡胶管道连接牢固。
实施例6
进一步的，所述上游封堵墙3的顶端封堵时封堵材料改用微膨胀水泥。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于数据仿真的管道封堵施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：
步骤一、在施工前采用探测仪器，使用前经过标定，将探测仪测杠压入管道内部，检测数据通过测管上的传感器输送至探测仪器；
步骤二、将所述探测仪器的检测数据转化成数据仿真模型，在根据检测数据建立数学计算模型，所述数学计算模型的计算公式为式中L为封堵墙的墙厚；P为封堵墙迎水面承受的总水压；(λ)为容许剪应力，取0.3-0.8MPa；K为安全系数，一般取1.1-1.3；将数学计算模型的计算结果通过仿真模型对封堵墙强度的安全系数进行计算；
步骤三、根据封堵墙强度安全系数的计算结果，结合现场实际情况，确定施工方案；
步骤四、根据管道的长度和直径大小将管道进行分隔；在每段上游处和下游处设置工作井，使用自制爬梯作为操作人员通道；在管道的分隔段内设置三个注浆孔(5)和一个排气孔(6)，所述排气孔(6)设置在靠下游段；
步骤五、通过工作井在管道内砌筑封堵墙；封堵墙分上游封堵墙(3)和下游封堵墙(4)，在下游封堵墙(4)的上方预留泄水通道(7)，所述泄水通道(7)沿拱顶环形布置，泄水通道(7)下游管口设置单向阀；所述上游封堵墙(3)和下游封堵墙(4)的墙厚根据仿真计算结果填充，高度为管底到灌顶，填充过程将砂袋错开砌筑；
步骤六、封堵作业在管道内满水状态下进行，采用鼓风机对进口吹扫，通过空气检测仪对管内有毒气体进行检测合格后施工人员下井对封堵墙进行施工；
步骤七、封堵墙完成后，注浆设备通过注浆孔(5)由管道上游向下游逐段对管内进行注浆；每次注浆分下、中、上三层进行注浆；每个注浆孔内泥浆须填充至满管后方可移位；
步骤八、管道内填充完成后并静置4-5天，当管内泥浆沉淀和固结后，进行第二次泥浆填充，填充的材料和顺序与第一次泥浆填充相同；每个注浆孔内泥浆须填充至满管后方可移位；逐个完成工作井、排气孔(6)和注浆孔(5)的填充。
2.根据权利要求1所述的一种基于数据仿真的管道封堵施工方法，其特征在于，所述步骤四中的管道分隔过程中如有建筑物障碍时，管道分隔长度延长或缩短，不超过20m。
3.根据权利要求1所述的一种基于数据仿真的管道封堵施工方法，其特征在于，所述步骤四中所述注浆孔(5)和排气孔(6)采用钻孔机钻孔成形。
4.根据权利要求1所述的一种基于数据仿真的管道封堵施工方法，其特征在于，所述步骤六的封堵墙用砂袋砌筑1米高后，采用阶梯形由下而上堆砌至管顶。
5.根据权利要求1所述的一种基于数据仿真的管道封堵施工方法，其特征在于，所述步骤七中的注浆设备采用泥浆箱和20kw的泥浆泵；所述泥浆箱设置在泥浆槽罐车卸浆口处，泥浆箱内配置20kw泥浆泵；所述泥浆泵与注浆孔(5)之间用橡胶管道连接牢固。
6.根据权利要求1所述的一种基于数据仿真的管道封堵施工方法，其特征在于，所述上游封堵墙(3)的顶端封堵时封堵材料改用微膨胀水泥。
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