CN106402489A - 一种市政燃气管道的顶管施工方法 - Google Patents

Abstract

一种市政燃气管道的顶管施工方法，包括：㈠测量放线；㈡沉井施工；㈢沉井强度经过养护达到设计要求后，将沉井均匀下沉，到达设计标高后，停止沉井作业；㈣顶进设备的安装和后背墙处理；㈤刃脚安装，刃脚对称设置在套管的顶端，其包括遮板、尾板、肋板、环梁及固定架；㈥顶管作业；㈦穿越管段焊接，然后在两根燃气管道的对接处设置加强管；加强管包括外管和聚丙烯发泡材料，外管套在两根燃气管道的对接处，外管内壁与对接的燃气管道外壁之间填充有聚丙烯发泡材料。本发明通过刃脚利于套管的顶进，减少阻力，套管在顶进时不会走歪，沿管线路线行走；可提高焊接对接的相邻两根燃气管道接口处的结构性能。

Description

一种市政燃气管道的顶管施工方法

技术领域

本发明涉及燃气管道施工技术领域，具体的说是一种市政燃气管道的顶管施工方法。

背景技术

燃气管道施工主要是钢质管道和PE管道，由于燃气管道系统一直沿用的施工方法是现场测量、现场加工管道螺纹、焊接或套丝，完工后进行防腐或涂漆作业。所采用的管件和接头都是标准件，在现场按照具体要求做修改制作。存在的主要问题是：施工现场管道焊接质量无法保证有效监控，焊缝质量无法保证，管道接口数量多，潜在的泄漏点也多，并且管道和设备笨重，安装不便；对施工人员技术水平要求高，安装质量控制难度大；管道在运输和施工过程中容易损坏防腐层或镀锌层；管道耐腐蚀性能差，使用寿命短，后期维护投入的资金和人力成本大，无法保证燃气管道系统的安全性和可靠性。

公路或河流顶管穿越一般采用沉井顶管法，首先在公路两侧分别完成顶管用沉井的施工，然后在始发井内安装顶管设备，随后准备顶进作业。先将套管端部的刃脚部分顶入地层，然后在套管内边人工挖土，边用顶进设备把套管逐节顶进，反复操作，直至顶到预计长度为止，然后将相邻两根燃气管道焊接。对于特殊气候条件下燃气管道的对接，需要保证其接口的性能稳定性，也需要增加其强度，保证其不受外界条件的影响；现有的燃气管道对接焊接接口暴露在外面，没有保护措施，往往在特殊气候条件下提前受到损坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：⑴如何通过刃脚利于套管的顶进，减少阻力，套管在顶进时不会走歪，沿管线路线行走；⑵如何提高焊接对接的相邻两根燃气管道接口处的结构性能，使其在特殊气候条件下防止管道焊接接口被腐蚀，延长使用寿命，且具有阻燃性能；⑶如何使焊接对接的相邻两根燃气管道接口处具有优良的拒水性、防水防冻和防抗覆冰性能。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种市政燃气管道的顶管施工方法，包括以下步骤：

㈠根据设计给定的控制桩位，用经纬仪放出穿越轴线，并定穿越中心桩、施工带边线桩，并撒上灰线，放线时同时放出始发井和接管井的位置与尺寸；

㈡将设计给定的沉井所处位置进行平整，然后按照设计图纸的要求，在地面上整体进行沉井的预制，发送井和接收井同时施工；

㈢当现场浇筑的钢筋混凝土沉井强度经过养护达到设计要求后，将沉井均匀下沉，到达设计标高后，停止沉井作业；

㈣在始发井内安装套管顶进设备及附属设备，附属设备包括柱塞式液压缸、顶铁、刃脚、导轨、后背顶铁，导轨安装在枕木基础上，枕木固定在沉井底部混凝土基础上，采用50mm厚钢板作为顶管用后背，安装在始发井的后部，钢板与沉井壁有良好的接触，后背墙表面垂直于顶进管线的轴线，以确保顶进方向，顶进作业中密切注意后背墙压缩变形，当压缩变形值较明显时，增大后背墙的面积，将柱塞式液压缸安装就位，借助经纬仪和水准仪测量来调整顶管机的中心与穿越套管的中心线重合，且保持水平；然后用汽车吊将穿越第一节套管放置在轨道上，再次进行精度调整，确保第一根管的穿越精度；

㈤顶管时切削土层的刃脚装于首节套管顶部，用于减少贯入阻力，并防止管檐上部土方塌方；刃脚对称设置在套管的顶端，其包括遮板、尾板、肋板、环梁及固定架，尾板与遮板在同一水平线上，肋板设置于遮板的内侧，其中：遮板的内侧设有固定孔，沿遮板长度方向延伸形成尾板，遮板上远离尾板的一端为遮板头，遮板头的横截面为三角形，遮板头的斜面与遮板的水平线之间逆时针形成的夹角为锐角；肋板的内侧均布数个固定槽，肋板横截面为直角三角形结构，肋板的背面与遮板紧密接触，肋板的底端与环梁紧密接触，肋板的斜面与肋板的水平线之间逆时针形成的夹角为锐角；尾板设置在燃气套管外壁上，两对称设置的遮板之间设有环梁和固定架，环梁设置于燃气套管的顶端，固定架设置于环梁上；

㈥用吊车将管节放在导轨上，测量中线与前后两端高程，管节端面垂直顶管中轴线，顶进管每节长度为2m，首节管顶入后，液压缸退回到起始位置，测量合格后，将第二节套管吊至导轨上，与首节套管连接，并用钢套环和橡胶垫将两节套管连接牢固，避免继续顶进作业时产生错口，保证顶进过程中管节标高和方向的准确度，再依次顶进，直至顶入设计的管长度，完成顶管作业；

㈦穿越管段在发送井内进行焊接，焊接一根，进行检测，合格后进行补口，然后在两根燃气管道的对接处设置加强管，再采用加管箍滚轮的方式将管道用液压千斤顶推入套管内，如此往复进行，直至完成穿越作业；加强管包括外管和聚丙烯发泡材料，外管套在两根燃气管道的对接处，外管内壁与对接的燃气管道外壁之间填充有聚丙烯发泡材料，聚丙烯发泡材料在厚度为5-7cm，外管的两端通过油麻丝封堵；聚丙烯发泡材料的重量份组分构成为：聚丙烯树脂：105-107份，成核剂：6-8份，抗氧剂：1-3份，润滑剂：1.5-1.7份，填料：17-19份，纳米二氧化硅：13-15份，甲基含氢硅油：65-67份，羟基聚二甲基硅氧烷：11-13份，乙烯基三甲氧基硅烷：11-13份，聚磷酸铵：5-7份，烷基二甲基聚硅氧烷：12-15份，聚异丁烯：11-13份，烷基酚聚氧乙烯醚：7-9份，活性稀释剂：5.5-5.7份，偶联剂：1.5-1.7份，流平剂：3.3-3.5份；所述的纳米二氧化硅的粒径为20-30nm。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的市政燃气管道的顶管施工方法，其中步骤㈢中，在沉井的过程，根据地下水位的情况，在沉井四周间隔3m均匀一个降水井，使沉井处的水位下将到沉井的底标高以下500-550mm；在沉井达到设计位置后，排干沉井内的存水及淤泥，然后回填300mm碎石；沉井施工完毕后，用经纬仪复测沉井预留洞的位置及标高是否与穿越中心线一致，符合要求后，在始发井内设置管道轴线基桩和临时水准点，作为操作时的测量标志。

前述的市政燃气管道的顶管施工方法，其中步骤㈤中，固定架为等腰三角形结构，固定架的底端两角通过肋板上开有的固定槽分别抵于两对称设置的刃脚的肋板上，固定架的顶端卡合在环梁内；环梁的两侧对称设有凸块，凸块设置于遮板上的固定孔内与固定孔相适配。

前述的市政燃气管道的顶管施工方法，步骤㈤中，遮板头的斜面与遮板水平线之间逆时针形成的锐角角度小于45°；肋板的斜面与肋板的水平线之间逆时针形成的锐角小于30°。

前述的市政燃气管道的顶管施工方法，其中步骤㈥中，首节套管的入土点和安装角度在顶进作业前测量准确，顶进400mm-600mm后检查是否有偏斜现象；顶管过程中，架设水准仪控制中心位移线，每顶进30—50cm左右就要对顶管中线、高程进行观测，施工中采用全站仪控向，以施工放线时布置的中心桩为准进行监测，发现位移则调整过来。

前述的市政燃气管道的顶管施工方法，其中步骤㈦中，外管外表面涂有防抗覆冰附着乳液，所述防抗覆冰附着乳液的质量百分比组分为：4-甲基环己基异氰酸酯：7-9%，氨基甲酸乙酯：11-13%，α-亚麻酸：3.3-3.5%，乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯：1.3-1.5%，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯：4.5-4.7%，过氧化苯甲酰：3.2-3.4%，丙烯酸丁酯：2.3-2.5%，2-羟基-1,2-二苯基乙酮：2.7-2.9%，锑掺杂氧化锡纳米晶：2.8-3%，纳米二氧化钛：4.3-4.5%，纳米碳化硅：2.5-2.7%，乙烯-醋酸乙烯：2.5-2.7%，聚氧乙烯脂肪醇醚：3.7-3.9%，聚二甲基硅氧烷：1.4-1.6%，聚醚改性硅油：1.1-1.3%，助溶剂：5.4-5.6%，附着力促进剂：9.3-9.5%，有机氟防水剂：余量。

前述的市政燃气管道的顶管施工方法，其中步骤㈦中，成核剂为二氧化硅、碳酸钙、碳黑、石墨、滑石粉、无机氧化物的一种或一种以上混合物；抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂168、抗氧剂1076 的一种或一种以上混合物；润滑剂为润滑剂EDS、润滑剂MB50-002、润滑剂LYSI-100 的一种或一种以上混合物；填料为碳黑、石墨、氢氧化镁的一种或一种以上混合；活性稀释剂为烷基缩水甘油醚、辛葵酸缩水甘油酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甲苯缩水甘油醚、蓖麻油多缩水甘油醚中的一种或一种以上混合物；偶联剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷偶联剂、甲基乙烯基二氯硅烷偶联剂、甲基三丁酮肟基硅烷偶联剂中的一种或一种以上混合物；流平剂为异佛尔酮、二丙酮醇、氟改性丙烯酸、磷酸酯改性丙烯酸、丙烯酸、聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、有机改性聚硅氧烷中的一种或一种以上混合物。

本发明的优点是：

⑴本发明的刃脚使用方便，能有利于套管的顶进，减少阻力，套管在顶进时不会走歪，沿管线路线行走，很好的降低在套管顶进时周围切削的土层会塌入空隙，造成地面沉降，尽量减小空隙防止地面沉降等缺陷，提高了工作效率，降低了成本。

⑵本发明的聚丙烯发泡材料具有保温隔热防水效果，在特殊气候条件下也可以防止管道焊接接口被腐蚀，延长使用寿命；另外本发明的聚丙烯发泡材料还具有较好的阻燃性能，当纳米二氧化硅、甲基含氢硅油、羟基聚二甲基硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷、聚磷酸铵组成阻燃体系加入聚丙烯树脂后，能使极限氧指数从现有聚丙烯发泡的17%左右提升至本发明的29%左右，且活性稀释剂、偶联剂和流平剂的加入存在协效作用，能显著提升本发明聚丙烯发泡材料的阻燃性能，使极限氧指数进一步提升至31%左右，同时增加了炭层强度。通过SEM观测发现，纳米二氧化硅、甲基含氢硅油、羟基聚二甲基硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷和聚磷酸铵组成阻燃体系在聚丙烯树脂中分散性较差，加入活性稀释剂、偶联剂和流平剂后能够提高阻燃体系的分散性。另外，阻燃体系的添加会使本发明聚丙烯发泡材料的力学性能相比聚丙烯有所下降，但添加了烷基二甲基聚硅氧烷、聚异丁烯和烷基酚聚氧乙烯醚后能使它们的力学性能有所改善；通过扫描电镜发现，纳米二氧化硅、甲基含氢硅油、羟基聚二甲基硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷和聚磷酸铵加入后发泡材料的泡孔结构存在破损和塌陷，而加入烷基二甲基聚硅氧烷、聚异丁烯和烷基酚聚氧乙烯醚后可以提高其与聚丙烯的相容性，使聚丙烯发泡材料的泡孔结构更规整，泡孔孔径减小，孔密度增大，强度更高。因此，本发明聚丙烯发泡材料阻燃效果好，强度高。

⑶本发明的防抗覆冰附着乳液通过其科学的配方，在外管外表面上喷洒附着乳液后，附着乳液在室外紫外光线的作用下，其中聚合物会发生二次共聚和交联反应，生成网状结构的保护膜，大幅度提高了附着乳液与外管外表面的粘结强度、强剥离强度和撕裂强度，从而解决了防抗覆冰附着乳液与外管外表面不易结合的技术问题，使外管外表面具有优良的拒水性、防水防冻和防抗覆冰性能，使其用于雨天寒冷环境时仍保持优良性能；根据试验，将本发明的外管置于暴雨中，拒水性能是普通管的3-5倍；将本发明的外管外置于零下1-15℃的环境中，雨水后外管外表面不易结冰。另外，本发明附着乳液中，锑掺杂氧化锡纳米晶、纳米二氧化钛、纳米碳化硅能等成分的加入使外管外表面具有很好的抗静电性和吸收隔热性，且具有防霉杀菌和防污性，还能提高其耐磨损性，获得了意想不到的技术效果。

附图说明

图1为本发明刃脚的结构示意图；

图中：1-遮板，2-尾板，3-肋板，4-环梁，5-固定架，6-套管。

具体实施方式

实施例1

本实施例一种市政燃气管道的顶管施工方法，包括以下步骤：

㈠根据设计给定的控制桩位，用经纬仪放出穿越轴线，并定穿越中心桩、施工带边线桩，并撒上灰线，放线时同时放出始发井接管井的位置与尺寸。

㈡将设计给定的沉井所处位置进行平整，然后按照设计图纸的要求，在地面上整体进行沉井的预制，发送井和接收井同时施工。

㈢当现场浇筑的钢筋混凝土沉井强度经过养护达到设计要求后，将沉井均匀下沉，到达设计标高后，停止沉井作业；在沉井的过程，根据地下水位的情况，在沉井四周间隔3m均匀一个降水井，使沉井处的水位下将到沉井的底标高以下500-550mm；在沉井达到设计位置后，排干沉井内的存水及淤泥，然后回填300mm碎石；沉井施工完毕后，用经纬仪复测沉井预留洞的位置及标高是否与穿越中心线一致，符合要求后，在始发井内设置管道轴线基桩和临时水准点，作为操作时的测量标志。

㈣在始发井内安装套管顶进设备及附属设备，附属设备包括柱塞式液压缸、顶铁、刃脚、导轨、后背顶铁，导轨安装在枕木基础上，枕木固定在沉井底部混凝土基础上，采用50mm厚钢板作为顶管用后背，安装在始发井的后部，钢板与沉井壁有良好的接触，后背墙表面垂直于顶进管线的轴线，以确保顶进方向，顶进作业中密切注意后背墙压缩变形，当压缩变形值较明显时，增大后背墙的面积，将柱塞式液压缸安装就位，借助经纬仪和水准仪测量来调整顶管机的中心与穿越套管的中心线重合，且保持水平；然后用汽车吊将穿越第一节套管放置在轨道上，再次进行精度调整，确保第一根管的穿越精度。

㈤顶管时切削土层的刃脚装于首节套管顶部，用于减少贯入阻力，并防止管檐上部土方塌方。

刃脚安装如图1所示，该刃脚安装结构对称设置在套管6的顶端，包括遮板1、尾板2、肋板3、环梁4及固定架5，遮板1、尾板2、环梁4、肋板3分别采用厚度为20mm的钢板制成，尾板2与遮板1在同一水平线上，肋板3设置于遮板1的内侧，其中：遮板1的内侧设有固定孔，沿遮板1长度方向延伸形成尾板2，遮板1上远离尾板2的一端为遮板头，遮板头的横截面为三角形，遮板头的斜面与遮板1的水平线之间逆时针形成的夹角小于45°的锐角；肋板3的内侧均布数个固定槽，肋板3横截面为直角三角形结构，肋板3的背面与遮板1紧密接触，肋板3的底端与环梁4紧密接触，肋板3的斜面与肋板3的水平线之间逆时针形成的夹角小于30的锐角；尾板2设置在燃气套管外壁上，两对称设置的遮板1之间设有环梁4和固定架5，环梁4设置于燃气套管的顶端，固定架5设置于环梁4上，环梁4的两侧对称设有凸块，凸块设置于遮板1上的固定孔内与固定孔相适配，固定架5为等腰三角形结构，固定架5的底端两角通过肋板3上开有的固定槽分别抵于两对称设置的刃脚的肋板3上，固定架5的顶端卡合在环梁4内。

㈥用吊车将管节放在导轨上，测量中线与前后两端高程，管节端面垂直顶管中轴线，顶进管每节长度为2m，首节管顶入后，液压缸退回到起始位置，测量合格后，将第二节套管吊至导轨上，与首节套管连接，并用钢套环和橡胶垫将两节套管连接牢固，避免继续顶进作业时产生错口，保证顶进过程中管节标高和方向的准确度，再依次顶进，直至顶入设计的管长度，完成顶管作业；首节套管的入土点和安装角度在顶进作业前测量准确，顶进400mm-600mm后检查是否有偏斜现象；顶管过程中，架设水准仪控制中心位移线，每顶进30—50cm左右就要对顶管中线、高程进行观测，施工中采用全站仪控向，以施工放线时布置的中心桩为准进行监测，发现位移则调整过来。

㈦穿越管段在发送井内进行焊接，焊接一根，进行检测，合格后进行补口，然后在两根燃气管道的对接处设置加强管，再采用加管箍滚轮的方式将管道用液压千斤顶推入套管内，如此往复进行，直至完成穿越作业。

加强管包括外管和聚丙烯发泡材料，外管套在两根燃气管道的对接处，外管内壁与对接的燃气管道外壁之间填充有聚丙烯发泡材料，聚丙烯发泡材料在厚度为5-7cm，外管的两端通过油麻丝封堵。

聚丙烯发泡材料的重量份组分构成为：聚丙烯树脂：105份，成核剂：6份，抗氧剂：1份，润滑剂：1.5份，填料：17份，纳米二氧化硅：13份，甲基含氢硅油：65份，羟基聚二甲基硅氧烷：11份，乙烯基三甲氧基硅烷：11份，聚磷酸铵：5份，烷基二甲基聚硅氧烷：12份，聚异丁烯：11份，烷基酚聚氧乙烯醚：7份，活性稀释剂：5.5份，偶联剂：1.5份，流平剂：3.3份；所述的纳米二氧化硅的粒径为20nm。成核剂为二氧化硅、碳酸钙、碳黑、石墨、滑石粉、无机氧化物的一种或一种以上混合物；抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂168、抗氧剂1076 的一种或一种以上混合物；润滑剂为润滑剂EDS、润滑剂MB50-002、润滑剂LYSI-100 的一种或一种以上混合物；填料为碳黑、石墨、氢氧化镁的一种或一种以上混合；活性稀释剂为烷基缩水甘油醚、辛葵酸缩水甘油酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甲苯缩水甘油醚、蓖麻油多缩水甘油醚中的一种或一种以上混合物；偶联剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷偶联剂、甲基乙烯基二氯硅烷偶联剂、甲基三丁酮肟基硅烷偶联剂中的一种或一种以上混合物；流平剂为异佛尔酮、二丙酮醇、氟改性丙烯酸、磷酸酯改性丙烯酸、丙烯酸、聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、有机改性聚硅氧烷中的一种或一种以上混合物。

外管外表面涂有防抗覆冰附着乳液，防抗覆冰附着乳液的质量百分比组分为：4-甲基环己基异氰酸酯：7%，氨基甲酸乙酯：11%，α-亚麻酸：3.3%，乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯：1.3%，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯：4.5%，过氧化苯甲酰：3.2%，丙烯酸丁酯：2.3%，2-羟基-1,2-二苯基乙酮：2.7%，锑掺杂氧化锡纳米晶：2.8%，纳米二氧化钛：4.3%，纳米碳化硅：2.5%，乙烯-醋酸乙烯：2.5%，聚氧乙烯脂肪醇醚：3.7%，聚二甲基硅氧烷：1.4%，聚醚改性硅油：1.1%，助溶剂：5.4%，附着力促进剂：9.3%，有机氟防水剂：余量。

实施例2

本实施例与实施例1方法相同，区别在于：聚丙烯发泡材料和外管外表面涂有防抗覆冰附着乳液，本实施例的聚丙烯发泡材料的重量份组分构成为：聚丙烯树脂：106份，成核剂：7份，抗氧剂：2份，润滑剂：1.6份，填料：18份，纳米二氧化硅：14份，甲基含氢硅油：66份，羟基聚二甲基硅氧烷：12份，乙烯基三甲氧基硅烷：12份，聚磷酸铵：6份，烷基二甲基聚硅氧烷：13份，聚异丁烯：12份，烷基酚聚氧乙烯醚：8份，活性稀释剂：5.6份，偶联剂：1.6份，流平剂：3.4份；所述的纳米二氧化硅的粒径为25nm。成核剂为二氧化硅、碳酸钙、碳黑、石墨、滑石粉、无机氧化物的一种或一种以上混合物；抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂168、抗氧剂1076 的一种或一种以上混合物；润滑剂为润滑剂EDS、润滑剂MB50-002、润滑剂LYSI-100 的一种或一种以上混合物；填料为碳黑、石墨、氢氧化镁的一种或一种以上混合；活性稀释剂为烷基缩水甘油醚、辛葵酸缩水甘油酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甲苯缩水甘油醚、蓖麻油多缩水甘油醚中的一种或一种以上混合物；偶联剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷偶联剂、甲基乙烯基二氯硅烷偶联剂、甲基三丁酮肟基硅烷偶联剂中的一种或一种以上混合物；流平剂为异佛尔酮、二丙酮醇、氟改性丙烯酸、磷酸酯改性丙烯酸、丙烯酸、聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、有机改性聚硅氧烷中的一种或一种以上混合物。

本实施例的外管外表面涂有防抗覆冰附着乳液的质量百分比组分为：4-甲基环己基异氰酸酯：8%，氨基甲酸乙酯：12%，α-亚麻酸：3.4%，乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯：1.4%，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯：4.6%，过氧化苯甲酰：3.3%，丙烯酸丁酯：2.4%，2-羟基-1,2-二苯基乙酮：2.8%，锑掺杂氧化锡纳米晶：2.9%，纳米二氧化钛：4.4%，纳米碳化硅：2.6%，乙烯-醋酸乙烯：2.6%，聚氧乙烯脂肪醇醚：3.8%，聚二甲基硅氧烷：1.5%，聚醚改性硅油：1.2%，助溶剂：5.5%，附着力促进剂：9.4%，有机氟防水剂：余量。

实施例3

本实施例与实施例1方法相同，区别在于：聚丙烯发泡材料和外管外表面涂有防抗覆冰附着乳液，本实施例的聚丙烯发泡材料的重量份组分构成为：聚丙烯树脂：107份，成核剂：8份，抗氧剂：3份，润滑剂：1.7份，填料：19份，纳米二氧化硅：15份，甲基含氢硅油：67份，羟基聚二甲基硅氧烷：13份，乙烯基三甲氧基硅烷：13份，聚磷酸铵：7份，烷基二甲基聚硅氧烷：15份，聚异丁烯：13份，烷基酚聚氧乙烯醚：9份，活性稀释剂：5.7份，偶联剂：1.7份，流平剂：3.5份；所述的纳米二氧化硅的粒径为30nm。成核剂为二氧化硅、碳酸钙、碳黑、石墨、滑石粉、无机氧化物的一种或一种以上混合物；抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂168、抗氧剂1076 的一种或一种以上混合物；润滑剂为润滑剂EDS、润滑剂MB50-002、润滑剂LYSI-100 的一种或一种以上混合物；填料为碳黑、石墨、氢氧化镁的一种或一种以上混合；活性稀释剂为烷基缩水甘油醚、辛葵酸缩水甘油酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甲苯缩水甘油醚、蓖麻油多缩水甘油醚中的一种或一种以上混合物；偶联剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷偶联剂、甲基乙烯基二氯硅烷偶联剂、甲基三丁酮肟基硅烷偶联剂中的一种或一种以上混合物；流平剂为异佛尔酮、二丙酮醇、氟改性丙烯酸、磷酸酯改性丙烯酸、丙烯酸、聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、有机改性聚硅氧烷中的一种或一种以上混合物。

本实施例的外管外表面涂有防抗覆冰附着乳液的质量百分比组分为：4-甲基环己基异氰酸酯：9%，氨基甲酸乙酯：13%，α-亚麻酸：3.5%，乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯：1.5%，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯：4.7%，过氧化苯甲酰：3.4%，丙烯酸丁酯：2.5%，2-羟基-1,2-二苯基乙酮：2.9%，锑掺杂氧化锡纳米晶：3%，纳米二氧化钛：4.5%，纳米碳化硅：2.7%，乙烯-醋酸乙烯：2.7%，聚氧乙烯脂肪醇醚：3.9%，聚二甲基硅氧烷：1.6%，聚醚改性硅油：1.3%，助溶剂：5.6%，附着力促进剂：9.5%，有机氟防水剂：余量。

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。

Claims (7)

1.一种市政燃气管道的顶管施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

㈠根据设计给定的控制桩位，用经纬仪放出穿越轴线，并定穿越中心桩、施工带边线桩，并撒上灰线，放线时同时放出始发井和接管井的位置与尺寸；

㈡将设计给定的沉井所处位置进行平整，然后按照设计图纸的要求，在地面上整体进行沉井的预制，发送井和接收井同时施工；

㈢当现场浇筑的钢筋混凝土沉井强度经过养护达到设计要求后，将沉井均匀下沉，到达设计标高后，停止沉井作业；

㈣在始发井内安装套管顶进设备及附属设备，附属设备包括柱塞式液压缸、顶铁、刃脚、导轨、后背顶铁，导轨安装在枕木基础上，枕木固定在沉井底部混凝土基础上，采用50mm厚钢板作为顶管用后背，安装在始发井的后部，钢板与沉井壁有良好的接触，后背墙表面垂直于顶进管线的轴线，以确保顶进方向，顶进作业中密切注意后背墙压缩变形，当压缩变形值较明显时，增大后背墙的面积，将柱塞式液压缸安装就位，借助经纬仪和水准仪测量来调整顶管机的中心与穿越套管的中心线重合，且保持水平；然后用汽车吊将穿越第一节套管放置在轨道上，再次进行精度调整，确保第一根管的穿越精度；

㈤顶管时切削土层的刃脚装于首节套管顶部，用于减少贯入阻力，并防止管檐上部土方塌方；所述刃脚对称设置在套管（6）的顶端，其包括遮板（1）、尾板（2）、肋板（3）、环梁（4）及固定架（5），所述尾板（2）与所述遮板（1）在同一水平线上，所述肋板（3）设置于所述遮板（1）的内侧，其中：所述遮板（1）的内侧设有固定孔，沿所述遮板（1）长度方向延伸形成所述的尾板（2），所述遮板（1）上远离所述尾板（2）的一端为遮板头，所述遮板头的横截面为三角形，所述遮板头的斜面与遮板（1）的水平线之间逆时针形成的夹角为锐角；所述肋板（3）的内侧均布数个固定槽，所述肋板（3）横截面为直角三角形结构，所述肋板（3）的背面与所述遮板（1）紧密接触，所述肋板（3）的底端与环梁（4）紧密接触，所述肋板（3）的斜面与肋板（3）的水平线之间逆时针形成的夹角为锐角；所述尾板（2）设置在燃气套管外壁上，两对称设置的遮板（1）之间设有所述环梁（4）和固定架（5），所述环梁（4）设置于所述燃气套管的顶端，所述固定架（5）设置于所述环梁（4）上；

㈥用吊车将管节放在导轨上，测量中线与前后两端高程，管节端面垂直顶管中轴线，顶进管每节长度为2m，首节管顶入后，液压缸退回到起始位置，测量合格后，将第二节套管吊至导轨上，与首节套管连接，并用钢套环和橡胶垫将两节套管连接牢固，避免继续顶进作业时产生错口，保证顶进过程中管节标高和方向的准确度，再依次顶进，直至顶入设计的管长度，完成顶管作业；

㈦穿越管段在发送井内进行焊接，焊接一根，进行检测，合格后进行补口，然后在两根燃气管道的对接处设置加强管，再采用加管箍滚轮的方式将管道用液压千斤顶推入套管内，如此往复进行，直至完成穿越作业；所述加强管包括外管和聚丙烯发泡材料，所述外管套在两根燃气管道的对接处，所述外管内壁与对接的燃气管道外壁之间填充有所述聚丙烯发泡材料，所述聚丙烯发泡材料的厚度为5-7cm，所述外管的两端通过油麻丝封堵；所述聚丙烯发泡材料的重量份组分构成为：聚丙烯树脂：105-107份，成核剂：6-8份，抗氧剂：1-3份，润滑剂：1.5-1.7份，填料：17-19份，纳米二氧化硅：13-15份，甲基含氢硅油：65-67份，羟基聚二甲基硅氧烷：11-13份，乙烯基三甲氧基硅烷：11-13份，聚磷酸铵：5-7份，烷基二甲基聚硅氧烷：12-15份，聚异丁烯：11-13份，烷基酚聚氧乙烯醚：7-9份，活性稀释剂：5.5-5.7份，偶联剂：1.5-1.7份，流平剂：3.3-3.5份；所述的纳米二氧化硅的粒径为20-30nm。

2.如权利要求1所述的市政燃气管道的顶管施工方法，其特征在于：所述步骤㈢中，在沉井的过程，根据地下水位的情况，在沉井四周间隔3m均匀一个降水井，使沉井处的水位下将到沉井的底标高以下500-550mm；在沉井达到设计位置后，排干沉井内的存水及淤泥，然后回填300mm碎石；沉井施工完毕后，用经纬仪复测沉井预留洞的位置及标高是否与穿越中心线一致，符合要求后，在始发井内设置管道轴线基桩和临时水准点，作为操作时的测量标志。

3.如权利要求1所述的市政燃气管道的顶管施工方法，其特征在于：所述步骤㈤中，所述固定架（5）为等腰三角形结构，所述固定架（5）的底端两角通过肋板（3）上开有的固定槽分别抵于两对称设置的刃脚的肋板（3）上，所述固定架（5）的顶端卡合在所述环梁（4）内；所述环梁（4）的两侧对称设有凸块，所述的凸块设置于遮板（1）上的固定孔内与固定孔相适配。

4.如权利要求1所述的市政燃气管道的顶管施工方法，其特征在于：所述步骤㈤中，所述遮板头的斜面与遮板（1）水平线之间逆时针形成的锐角角度小于45°；所述肋板（3）的斜面与肋板（3）的水平线之间逆时针形成的锐角小于30°。

5.如权利要求1所述的市政燃气管道的顶管施工方法，其特征在于：所述步骤㈥中，首节套管的入土点和安装角度在顶进作业前测量准确，顶进400mm-600mm后检查是否有偏斜现象；顶管过程中，架设水准仪控制中心位移线，每顶进30—50cm左右就要对顶管中线、高程进行观测，施工中采用全站仪控向，以施工放线时布置的中心桩为准进行监测，发现位移则调整过来。

6.如权利要求1所述的市政燃气管道的顶管施工方法，其特征在于：所述步骤㈦中，所述外管外表面涂有防抗覆冰附着乳液，所述防抗覆冰附着乳液的质量百分比组分为：4-甲基环己基异氰酸酯：7-9%，氨基甲酸乙酯：11-13%，α-亚麻酸：3.3-3.5%，乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯：1.3-1.5%，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯：4.5-4.7%，过氧化苯甲酰：3.2-3.4%，丙烯酸丁酯：2.3-2.5%，2-羟基-1,2-二苯基乙酮：2.7-2.9%，锑掺杂氧化锡纳米晶：2.8-3%，纳米二氧化钛：4.3-4.5%，纳米碳化硅：2.5-2.7%，乙烯-醋酸乙烯：2.5-2.7%，聚氧乙烯脂肪醇醚：3.7-3.9%，聚二甲基硅氧烷：1.4-1.6%，聚醚改性硅油：1.1-1.3%，助溶剂：5.4-5.6%，附着力促进剂：9.3-9.5%，有机氟防水剂：余量。

7.如权利要求1所述的市政燃气管道的顶管施工方法，其特征在于：所述步骤㈦中，所述成核剂为二氧化硅、碳酸钙、碳黑、石墨、滑石粉、无机氧化物的一种或一种以上混合物；所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂168、抗氧剂1076 的一种或一种以上混合物；所述的润滑剂为润滑剂EDS、润滑剂MB50-002、润滑剂LYSI-100 的一种或一种以上混合物；所述填料为碳黑、石墨、氢氧化镁的一种或一种以上混合；所述活性稀释剂为烷基缩水甘油醚、辛葵酸缩水甘油酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甲苯缩水甘油醚、蓖麻油多缩水甘油醚中的一种或一种以上混合物；所述偶联剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷偶联剂、甲基乙烯基二氯硅烷偶联剂、甲基三丁酮肟基硅烷偶联剂中的一种或一种以上混合物；所述流平剂为异佛尔酮、二丙酮醇、氟改性丙烯酸、磷酸酯改性丙烯酸、丙烯酸、聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、有机改性聚硅氧烷中的一种或一种以上混合物。