CN107504262A - 一种软土地层中越江顶管管道退管施工方法 - Google Patents

一种软土地层中越江顶管管道退管施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种软土地层中越江顶管管道退管施工方法,该方法包括如下步骤,首先对退管管道内的原有设备装置进行拆除清理,然后将钢封门、反顶液压缸、反拉钢梁、钢绞线组等退管设备装置安装并检查其安全措施,调试后进行退管施工,本方法中在解决止水问题上采用了设置降水井以及盘根止水圈的措施,在解决退管后存在的坍塌风险中,通过边退管边填充土的方式,同时在退管后期,切换注入的土浆为水泥浆,并对洞口进行了加固。本发明公开的技术方案,有效地解决了坍塌问题,同时实现了长距离退管。

Description

一种软土地层中越江顶管管道退管施工方法
技术领域
本发明涉及管道施工领域,尤其涉及一种软土地层中越江顶管管道退管施工方法。
背景技术
在地下管道建设领域中,顶管法是一种常见的工法。它是利用机械在前方挖土掘进,后方的一个个管节在液压设备的推动下向前顶进,液压设备利用其强大的推力将管节顶入地层之中。但是,在一些特殊情况下,如管道顶进过程中遇到重要的已建地下构筑物,或者遇到极其恶劣地层时,管道已经无法再继续顶进。如果对管道不进行回收处理,则废弃的管道可能会对将来的地下管道修建造成障碍同时也可能或引发次生灾害。因此,需要将已经顶进入土层中的管道结构移除,利用液压设备反向拉动管节,将已经顶进入土层中的管节结构拉拔出来,该过程称之退管。
对于埋深较浅的管道,可以在管道上方的地面进行开挖,将埋在地下的管道取出。对于埋深较深的管道,则需要在顶进管道的洞口内将其原路拉拔出来。而对于软土地层中的越江顶管管道,退管的难度则更大。原因在于江底地层地质情况复杂,地层含水量大,地下水压力高,对退管过程中的止水难度较大。
同时,管道结构退出的同时,需要及时对管道退出的位置注土回填,且回填土要充分密实,防止地层损失过大而引发大规模的塌陷。因此,退管过程中需要确保回填土充填密实。
传统的退管工法往往在地质条件比较好的地层中,而本次工法主要针对江底管道地层,其含水量大,地下水压力高,退管过程中极易引发渗漏,常规的止水装置无法有效的处理退管施工中的止水问题。
现有退管技术主要针对短距离的管道,而退管工法针对长距离退管工法,退管距离可达100米。长距离管道所需要的反推力很大,简单的短距离退管方法不能满足要求。同时,长距离退管对退管速度以及土体回填技术要求高,因为一旦管道退出之后,土体没有及时且充分的回填,地层则会由于应力损失而大规模发生塌陷,从而造成地表过大的沉降等不良后果。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的技术问题是针对软土地层中的越江顶管管道,退管的过程中如何有效防止大规模坍塌的问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种软土地层中越江顶管管道退管施工方法。具体技术方案如下:
一种软土地层中越江顶管管道退管施工方法,包括如下步骤:
步骤一,拆除并清理欲退管管道内的设备,在欲退管管道内的管节区域的最前端安装钢封门,并在钢封门上设置预留孔洞,预留孔洞包括填充注浆孔、观测放气孔、水泥浆注浆孔和压力表预留孔。
步骤二,在工作井内,安装反顶液压缸、反拉钢梁以及钢绞线组,同时在钢封门上预留的压力表预留孔处安装土压力监测仪器,反拉钢梁采用500×300型钢制作。
步骤三,在欲退管管道洞口周围的地面上设置4-6口降水井,降水井被设置为观测地下水位的变化情况,确保地下水位在所述欲退管管道底部以下。
步骤四,在欲退管管道内壁上安装盘根止水圈,欲退管管道内壁上安装有双刀翻版式橡胶止水圈,盘根止水圈安装是在所述双刀翻版式橡胶止水圈的基础上,将盘根止水圈的盘根环环绕在欲退管管道内壁管壁上,在上方盖上压板,压板用螺栓固定,被设置为压紧盘根止水圈的盘根带,同时在双刀翻版式橡胶止水圈的预埋注浆孔内注入膨润土浆液,膨润土浆液被设置为润滑橡胶带与管壁的接触面,减少所述橡胶带的磨损。
步骤五,检查已安装退管装置设备的安全措施,并进行调试。
步骤六,安装注土设备,并将充填土运送至现场,装入集土坑,充填土为灰色淤泥质黏土,含水质量百分比为40%-50%,充填土来自本市在建工地深基坑开挖工程或管(隧)道工程所出的土。
步骤七,利用挖掘机在地面上对集土坑内的充填土进行搅拌和配置,配置的过程中添加适量土体改良剂与水,形成土浆,对土浆进行坍落度和润滑性检测,检测被设置为确保土浆性能合格,然后利用第一土砂泵将土浆通过送浆管输送到欲退管管道内部,土浆的坍落度为100mm-230mm。
步骤八,开启反顶液压缸开始退管施工,反顶液压缸带动反拉钢梁向欲退管管道洞口外侧移动,反拉钢梁通过钢绞线组传递拉力,带动钢封门向欲退管管道洞口外侧移动,同时,在欲退管管道内部,利用第二土砂泵向钢封门上的填充注浆孔内注射土浆,并通过土压力监测仪器监测土压力的变化,当退出欲退管管道内管节2.5m时,关停反顶液压缸,并进行回流卸载,吊出已退出的管节至地面,检查钢绞线组的拉伸情况,将反拉钢梁向前移动,切割掉对应的2.5m的钢绞线组。
步骤九,继续开启反顶液压缸开始退管施工,重复步骤八,当钢封门距离欲退管管道洞口5m时,将土浆切换为水泥浆,以填充退管施工产生的空隙,同时,利用活塞泵通过钢封门上的水泥浆注浆孔将水泥浆注入,进行欲退管管道洞口加固,水泥浆采用水泥、粉煤灰及细砂按照5:2:3的质量配比进行调配形成。
步骤十,退管结束后,对欲退管管道洞口进行加固,同时对施工现场进行拆除和清理。
进一步地,步骤一中钢封门具有一定刚度,钢封门由内侧圆形钢板和外侧圆形钢板组成,外侧圆形钢板在欲退管管道洞口一侧,内侧圆形钢板在钢封门另一侧,内侧圆形钢板和外侧圆形钢板尺寸相同,互相平行,内侧圆形钢板和外侧圆形钢板之间设置有横向、纵向各4根主筋板,钢封门的直径大于欲退管管道内径。也就是说,钢封门是在准备退管的管道结构的最前端制作,在向外的拉力下,可以对管道侧面传递钢绞线组的拉力,从而拉拔出管道结构。钢封门利用钢板制作,内侧圆形钢板和外侧圆形钢板为钢封门的胸板,内部设有8根主筋板。
进一步地,步骤一中所述填充注浆孔数量为4个,尺寸相同,孔径为3寸。
进一步地,步骤一中观测放气孔数量为1个,孔径为1寸,装配有1寸的管球阀。
进一步地,步骤一中水泥浆注浆孔数量为5个,尺寸相同,孔径为1寸,装配有1寸管球阀。
进一步地,步骤一中压力表预留孔数量为2个,尺寸相同,孔径为1寸。
进一步地,步骤二中钢绞线组一端连接在所述钢封门上,另一端连接在所述反拉钢梁上,钢绞线组具有2组,为左端钢绞线组和右端钢绞线组,左端钢绞线组与钢封门的连接受力点,位于外侧圆形钢板的横向左侧,纵向中心部位,右端钢绞线组与钢封门的连接受力点,位于外侧圆形钢板的横向右侧,纵向中心部位。
进一步地,左端钢绞线组与右端钢绞线组由19股钢绞线组成,钢绞线为φ15.24mm,7芯,理论最大受拉20t(即75%张拉强度),实际使用单股拉力约13.3t(即50%张拉强度),左端钢绞线组的两端采用夹片分别固定在2个19孔的锚板上,2个19孔的锚板分别焊接在钢封门板及井内的反拉钢梁上,右端钢绞线组的两端采用夹片分别固定在另外2个19孔的锚板上,另外2个19孔的锚板分别焊接在钢封门板及井内的反拉钢梁上,钢绞线组可以提供约505t的拉力。
进一步地,欲退管管道内部左右两侧每隔7.5m架设有支架,支架被设置为支撑托起钢绞线组,左端钢绞线组由左侧的支架支撑托起,右端钢绞线组由右侧的支架支撑托起。
进一步地,步骤九中注入水泥浆进行退管时,欲退管管道内管节连续后退,尽量避免管节在水泥浆中停留时间过长,防止水泥浆固化后包裹住钢封门内侧圆形钢板的承插口,使退管施工无法继续进行,当欲退管管道内管节的首节管节剩50cm在欲退管管道洞口内时,停止管节后退,通过主顶油缸抵住管节,同时继续注入水泥浆,当水泥浆的压力达到1.3MPa时,停止注入水泥浆,关闭钢封门上的水泥浆注浆孔阀门。
本发明的公开的技术方案实质上是一种管道退管工法,具体为利用特殊的机械设备,将已经顶进入地层中的管道结构科学有效的移除,同时还要保证移除过程中周围土体的稳定。
本发明公开的技术方案综合利用了多种止水降水措施,保证了长距离退管过程中的止水安全。主要包括:在每个管节外围安装新型盘根止水装置,防止管道结构在退管过程中发生渗漏;在退管洞口周围合理布设降水井,将地下水降低到合理的范围内;在洞口进行固化措施,防止管道结构在退出洞口夹带过多泥沙从而导致地层塌陷。
本发明公开的技术方案利用钢封门以及钢绞线组的组合装置进行长距离退管,该装置可以提供足够大的反推力,拉动长距离退管退出洞口,同时能够保证施工安全和施工质量。同时,该装置能够方便控制注土速度以及注土压力,从而达到密实充填效果,防止地层在退管过程中出现塌陷。
本发明公开的技术方案中,钢绞线组一端连接在钢封门板上,另一端连接在洞口的反拉钢梁上,钢绞线组在钢封门上的受力点位于横向两侧,纵向中心部位。钢绞线组安装在管道内两侧,每隔7.5m在钢绞线组下方架设支架,目的是为了防止由于距离过长,钢绞线组自重产生弯曲,影响传力。
本发明公开的技术方案中,在力的传递上,反顶液压缸推动反拉钢梁向外侧移动,拉动钢绞线组,钢绞线组拉动钢封门,带动钢封门前方的管道结构向外移动,从而拉拔出管节。
本发明公开的技术方案中,采用了退管洞口止水措施,退管施工是将管节拉向井内退出,管节在退出洞口时容易将地层中的泥水带出,若不加以防范,会对地层稳定性造成破坏,极易引发地面沉降事故。由于本次工法针对下穿越江管道,往往地层中含水量丰富,地下水压高,补给极快,常规的洞口止水装置无法有效的处理退管施工中的洞口止水问题。本发明在原有的的双刀翻板式橡胶止水圈的基础上,增加盘根止水圈,盘根水装置采用四道石墨盘根环绕在管壁外,通过螺母收盘根带侧方的压板,压紧盘根带,盘根会向管壁方向膨胀起到止水效果。利用双刀翻板式止水圈之间预埋注浆孔,在退管施工时往注浆孔内注入比重较厚的膨润土浆液,润滑橡胶带与管壁的接触面,减少止水橡胶带的磨损。同时,在退管洞口区域合理布置降水井,将水位降至退管管道底部以下,同时设置水位观测井,确认降水效果是否达标。
本发明具有如下有益效果:
1、实现了大距离退管工程,在退管过程中利用钢封门与钢绞线的装置一方面提供极大的拉力,另一方面有效保证实施质量和安全;
2、综合利用多种止水降水措施,同时加以洞口加固措施,保证了长距离退管过程中的止水安全;
3、采用了一套高效的注土系统,保证了退管的同时能够保持地层的稳定,防止了地层塌陷以及地表出现过大的沉降。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的管道填充系统示意图;
图2为本发明较佳实施例的钢封门胸板示意图;
图3为本发明较佳实施例的钢绞线组与管道位置示意图;
图4为本发明较佳实施例的盘根止水装置示意图;
图5为本发明较佳实施例的洞口加固阶段示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例进一步详细描述本发明。应理解,实施方式只是为了举例说明本发明,而非以任何形式限制发明的范围。
图1为本发明较佳实施例的管道填充系统示意图,其中1为操控室,2为送浆管,3为第一土砂泵,4为挖掘机,5为集土坑,6为反顶液压缸,7为钢封门,8为第二土砂泵,9为欲退管管道,10为钢绞线组,11为反拉钢梁。欲退管管道9退管时,必须同时进行土体回填,本工法通过钢封门7上的预留孔洞,将土浆或水泥浆回填到钢封门7后方。充填土运送至现场后,卸至现场集土坑5,添加适量土体改良剂与水,经挖掘机4搅拌后,由第一土砂泵3将预拌好的土浆通过送浆管2输送至欲退管管道9内施工作业面。在欲退管管道9内,利用第二土砂泵8的压力将土浆通过钢封门7的预留孔洞注射到钢封门7后方。需要注意的是在退管过程中,进入注入水泥浆退管阶段的时候。欲退管管道9内管节901连续后退,尽量避免管节901在水泥浆中停留时间过长,防止水泥浆固化后包裹住钢封门7内侧圆形钢板的承插口,使退管施工无法继续进行,当欲退管管道9内管节901的首节管节剩50cm在欲退管管道9洞口内时,停止管节901后退,通过主顶油缸抵住,同时继续注入水泥浆,当水泥浆的压力达到1.3MPa时,停止注入水泥浆,关闭钢封门7上的水泥浆注浆孔702阀门。
图2为本发明较佳实施例的钢封门胸板示意图,其中701为观测放气孔,702为水泥浆注浆孔,703为填充注浆孔。钢封门7由钢板制作,具有一定刚度,钢封门7由内侧圆形钢板和外侧圆形钢板704组成,外侧圆形钢板704在欲退管管道9洞口一侧,内侧圆形钢板在钢封门7另一侧,内侧圆形钢板和外侧圆形钢板704尺寸相同,互相平行,内侧圆形钢板和外侧圆形钢板704之间设置有横向、纵向各4根主筋板,钢封门7的直径大于欲退管管道9内径。也就是说,钢封门是在准备退管的管道结构的最前端制作,在向外的拉力下,可以对管道侧面传递钢绞线组10的拉力,从而拉拔出管道结构。内侧圆形钢板和外侧圆形钢板704为钢封门7的胸板,内部设有8根主筋板。钢封门7的预留空洞包括填充注浆孔703、观测放气孔701、水泥浆注浆孔702、压力表预留孔,其中填充注浆孔703数量为4个,尺寸相同,孔径为3寸,观测放气孔701数量为1个,孔径为1寸,装配有1寸的管球阀,水泥浆注浆孔702数量为5个,尺寸相同,孔径为1寸,装配有1寸管球阀,压力表预留孔数量为2个,尺寸相同,孔径为1寸,压力表预留孔未在示意图上显现。
图3为本发明较佳实施例的钢绞线组与管道位置示意图,其中9为欲退管管道,10为钢绞线组,12为支架。在安装钢绞线组10的时候,钢绞线组10一端连接在钢封门7上,另一端连接在反拉钢梁11上,钢绞线组10具有2组,为左端钢绞线组和右端钢绞线组,左端钢绞线组与钢封门7的连接受力点,位于外侧圆形钢板704的横向左侧,纵向中心部位,右端钢绞线组与钢封门7的连接受力点,位于外侧圆形钢板704的横向右侧,纵向中心部位。左端钢绞线组与右端钢绞线组由19股钢绞线组成,钢绞线为φ15.24mm,7芯,理论最大受拉20t(即75%张拉强度),实际使用单股拉力约13.3t(即50%张拉强度),左端钢绞线组的两端采用夹片分别固定在2个19孔的锚板上,2个19孔的锚板分别焊接在钢封门7板及井内的反拉钢梁11上,右端钢绞线组的两端采用夹片分别固定在另外2个19孔的锚板上,另外2个19孔的锚板分别焊接在钢封门7板及井内的反拉钢梁11上,钢绞线组10可以提供约505t的拉力。欲退管管道9内部左右两侧每隔7.5m架设有支架12,支架12被设置为支撑托起钢绞线组10,左端钢绞线组由左侧的支架12支撑托起,右端钢绞线组由右侧的支架12支撑托起。
图4为本发明较佳实施例的盘根止水装置示意图,其中901为管节,13为双刀翻版式橡胶止水圈,14为盘根止水圈,1301为预埋注浆孔。在原有的双刀翻板式橡胶止水圈13的基础上,增加盘根止水圈14。盘根止水圈14采用四道石墨盘根环绕在管壁外,通过螺母收盘根带侧方的压板,压紧盘根带,盘根会向管壁方向膨胀起到止水效果。利用双刀翻板式止水圈13之间预埋注浆孔1301,在退管施工时往预埋注浆孔1301内注入比重较厚的膨润土浆液,润滑橡胶带与管壁的接触面,减少止水橡胶带的磨损。
图5为本发明较佳实施例的洞口加固阶段示意图,其中15为洞口加固区,704为外侧圆形钢板。随着管道退管进行,所有管节901即将退出时,即钢封门7接近洞口时,需要对洞口进行加固处理,主要的方法是将土浆换成水泥浆,利用活塞泵通过钢封门7的预留孔注入到钢封门7后方。注水泥浆退管时,管节901需保持连续后退,尽量避免管节901在水泥浆中停留时间过长,防止水泥浆固化后包裹住外侧圆形钢板704的承插口,使退管施工无法继续进行。
较佳实施例:
第一步,拆除并清理欲退管管道9内的设备,在欲退管管道9内的管节901区域的最前端安装钢封门7,并在钢封门7上设置预留孔洞,预留孔洞包括填充注浆孔703、观测放气孔701、水泥浆注浆孔702和压力表预留孔。
第二步,在工作井内,安装好反顶液压缸6、反拉钢梁11以及钢绞线组10,同时在钢封门7上预留的压力表预留孔处安装土压力监测仪器,反拉钢梁11采用500×300型钢制作。
第三步,在欲退管管道9洞口周围的地面上设置6口降水井,降水井用于观测地下水位的变化情况,确保地下水位在欲退管管道9底部以下。
第四步,在欲退管管道9内壁上安装盘根止水圈14,欲退管管道9内壁上原安装有双刀翻版式橡胶止水圈13,盘根止水圈14安装是在双刀翻版式橡胶止水圈13的基础上,将盘根止水圈14的盘根环环绕在欲退管管道9内壁管壁上,在上方盖上压板,压板用螺栓固定,被设置为压紧盘根止水圈14的盘根带,同时在双刀翻版式橡胶止水圈13的预埋注浆孔1301内注入膨润土浆液,膨润土浆液可以润滑橡胶带与管壁的接触面,减少所述橡胶带的磨损。
第五步,检查现场所有的设备的安全措施,并进行设备调试。
第六步,安装好注土设备,将灰色淤泥质黏土(含水质量百分比为40%-50%)运送到现场,装入集土坑5。
第七步,利用挖掘机4在地面上对集土坑5内的灰色淤泥质黏土进行搅拌和配置,配置的过程中添加适量土体改良剂与水,形成土浆,对土浆进行坍落度和润滑性检测,确保土浆的坍落度为100mm-230mm,然后利用第一土砂泵3将土浆通过送浆管2输送到欲退管管道9内部。
第八步,开启反顶液压缸6开始退管施工,反顶液压缸6带动反拉钢梁11向欲退管管道9洞口外侧移动,反拉钢梁11通过钢绞线组10传递拉力,带动钢封门7向欲退管管道9洞口外侧移动,同时,在欲退管管道9内部,利用第二土砂泵8向钢封门7上的填充注浆孔703内注射土浆,并通过土压力监测仪器监测土压力的变化,当退出欲退管管道9内管节901为2.5m时,关停反顶液压缸6,并进行回流卸载,吊出已退出的管节901至地面,检查钢绞线组10的拉伸情况,将反拉钢梁11向前移动,切割掉对应的2.5m的钢绞线组10。
第九步,继续开启反顶液压缸6开始退管施工,重复步骤八,当钢封门7距离欲退管管道9洞口5m时,将土浆切换为水泥浆,以填充退管施工产生的空隙,同时,利用活塞泵通过钢封门7上的水泥浆注浆孔702将水泥浆注入,进行欲退管管道9洞口加固,水泥浆采用水泥、粉煤灰及细砂按照5:2:3的质量配比进行调配形成。
第十步,退管结束后,对欲退管管道9洞口进行加固,同时对施工现场进行拆除和清理。
在一个实施例中,第一步中钢封门7具有一定刚度,钢封门7由内侧圆形钢板和外侧圆形钢板704组成,外侧圆形钢板704在欲退管管道9洞口一侧,内侧圆形钢板在钢封门7另一侧,内侧圆形钢板和外侧圆形钢板704尺寸相同,互相平行,内侧圆形钢板和外侧圆形钢板704之间设置有横向、纵向各4根主筋板,钢封门7的直径大于欲退管管道9内径。也就是说,钢封门7是在准备退管的管道结构的最前端制作,在向外的拉力下,可以对管道侧面传递钢绞线组10的拉力,从而拉拔出管道结构。钢封门7利用钢板制作,内侧圆形钢板和外侧圆形钢板704为钢封门7的胸板,内部设有8根主筋板。
在一个实施例中,第一步中的填充注浆孔703数量为4个,尺寸相同,孔径为3寸。
在一个实施例中,第一步中观测放气孔701数量为1个,孔径为1寸,装配有1寸的管球阀。
在一个实施例中,第一步中水泥浆注浆孔702数量为5个,尺寸相同,孔径为1寸,装配有1寸管球阀。
在一个实施例中,第一步中压力表预留孔数量为2个,尺寸相同,孔径为1寸。
在一个实施例中,第二步中钢绞线组10一端连接在所述钢封门7上,另一端连接在所述反拉钢梁11上,钢绞线组10具有2组,为左端钢绞线组和右端钢绞线组,左端钢绞线组与钢封门7的连接受力点,位于外侧圆形钢板704的横向左侧,纵向中心部位,右端钢绞线组与钢封门7的连接受力点,位于外侧圆形钢板704的横向右侧,纵向中心部位。
在一个实施例中,左端钢绞线组与右端钢绞线组由19股钢绞线组成,钢绞线为φ15.24mm,7芯,理论最大受拉20t(即75%张拉强度),实际使用单股拉力约13.3t(即50%张拉强度),左端钢绞线组的两端采用夹片分别固定在2个19孔的锚板上,2个19孔的锚板分别焊接在钢封门7板及井内的反拉钢梁11上,右端钢绞线组的两端采用夹片分别固定在另外2个19孔的锚板上,另外2个19孔的锚板分别焊接在钢封门7板及井内的反拉钢梁11上,钢绞线组10可以提供约505t的拉力。
在一个实施例中,欲退管管道9内部左右两侧每隔7.5m架设有支架12,支架12被设置为支撑托起钢绞线组10,左端钢绞线组由左侧的支架12支撑托起,右端钢绞线组由右侧的支架12支撑托起。
在一个实施例中,第九步中注入水泥浆进行退管时,欲退管管道9内管节901连续后退,尽量避免管节901在水泥浆中停留时间过长,防止水泥浆固化后包裹住钢封门7内侧圆形钢板的承插口,使退管施工无法继续进行,当欲退管管道9内管节901的首节管节剩50cm在欲退管管道9洞口内时,停止管节901后退,通过主顶油缸抵住管节901,同时继续注入水泥浆,当水泥浆的压力达到1.3MPa时,停止注入水泥浆,关闭钢封门7上的水泥浆注浆孔702阀门。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种软土地层中越江顶管管道退管施工方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一,拆除并清理欲退管管道内的设备,在所述欲退管管道内的管节区域的最前端安装钢封门,并在所述钢封门上设置预留孔洞,所述预留孔洞包括填充注浆孔、观测放气孔、水泥浆注浆孔和压力表预留孔;
步骤二,在工作井内,安装反顶液压缸、反拉钢梁以及钢绞线组,同时在所述钢封门上预留的所述压力表预留孔处安装土压力监测仪器,所述反拉钢梁采用500×300型钢制作;
步骤三,在所述欲退管管道洞口周围的地面上设置4-6口降水井,所述降水井被设置为观测地下水位的变化情况,确保地下水位在所述欲退管管道底部以下;
步骤四,在所述欲退管管道内壁上安装盘根止水圈,所述欲退管管道内壁上安装有双刀翻版式橡胶止水圈,所述盘根止水圈安装是在所述双刀翻版式橡胶止水圈的基础上,将所述盘根止水圈的盘根环环绕在所述欲退管管道内壁管壁上,在上方盖上压板,所述压板用螺栓固定,被设置为压紧所述盘根止水圈的盘根带,同时在所述双刀翻版式橡胶止水圈的预埋注浆孔内注入膨润土浆液,所述膨润土浆液被设置为润滑橡胶带与所述管壁的接触面,减少所述橡胶带的磨损;
步骤五,检查已安装退管装置设备的安全措施,并进行调试;
步骤六,安装注土设备,并将充填土运送至现场,装入集土坑,所述充填土为灰色淤泥质黏土,含水质量百分比为40%-50%;
步骤七,利用挖掘机在地面上对所述集土坑内的所述充填土进行搅拌和配置,配置的过程中添加土体改良剂与水,形成土浆,对所述土浆进行坍落度和润滑性检测,所述检测被设置为确保所述土浆性能合格,然后利用第一土砂泵将所述土浆通过送浆管输送到所述欲退管管道内部,所述土浆的坍落度为100mm-230mm;
步骤八,开启所述反顶液压缸开始退管施工,所述反顶液压缸带动所述反拉钢梁向所述欲退管管道洞口外侧移动,所述反拉钢梁通过所述钢绞线组传递拉力,带动所述钢封门向所述欲退管管道洞口外侧移动,同时,在所述欲退管管道内部,利用第二土砂泵向所述钢封门上的所述填充注浆孔内注射所述土浆,并通过所述土压力监测仪器监测土压力的变化,当退出所述欲退管管道内管节2.5m时,关停所述反顶液压缸,并进行回流卸载,吊出已退出的所述管节至地面,检查所述钢绞线组的拉伸情况,将所述反拉钢梁向前移动,切割掉对应的2.5m的所述钢绞线组;
步骤九,继续开启所述反顶液压缸开始退管施工,重复步骤八,当所述钢封门距离所述欲退管管道洞口5m时,将所述土浆切换为水泥浆,以填充退管施工产生的空隙,同时,利用活塞泵通过所述钢封门上的所述水泥浆注浆孔将所述水泥浆注入,进行所述欲退管管道洞口加固,所述水泥浆采用水泥、粉煤灰及细砂按照5:2:3的质量配比进行调配形成;
步骤十,退管结束后,对所述欲退管管道洞口进行加固,同时对施工现场进行拆除和清理。
2.如权利要求1所述的一种软土地层中越江顶管管道退管施工方法,其特征在于,步骤一中所述钢封门具有一定刚度,所述钢封门由内侧圆形钢板和外侧圆形钢板组成,所述外侧圆形钢板在所述欲退管管道洞口一侧,所述内侧圆形钢板在所述钢封门另一侧,所述内侧圆形钢板和所述外侧圆形钢板尺寸相同,互相平行,所述内侧圆形钢板和所述外侧圆形钢板之间设置有横向、纵向各4根主筋板,所述钢封门的直径大于所述欲退管管道内径。
3.如权利要求1所述的一种软土地层中越江顶管管道退管施工方法,其特征在于,步骤一中所述填充注浆孔数量为4个,尺寸相同,孔径为3寸。
4.如权利要求1所述的一种软土地层中越江顶管管道退管施工方法,其特征在于,步骤一中所述观测放气孔数量为1个,孔径为1寸,装配有1寸的管球阀。
5.如权利要求1所述的一种软土地层中越江顶管管道退管施工方法,其特征在于,步骤一中所述水泥浆注浆孔数量为5个,尺寸相同,孔径为1寸,装配有1寸管球阀。
6.如权利要求1所述的一种软土地层中越江顶管管道退管施工方法,其特征在于,步骤一中所述压力表预留孔数量为2个,尺寸相同,孔径为1寸。
7.如权利要求1所述的一种软土地层中越江顶管管道退管施工方法,其特征在于,步骤二中所述钢绞线组一端连接在所述钢封门上,另一端连接在所述反拉钢梁上,所述钢绞线组具有2组,为左端钢绞线组和右端钢绞线组,所述左端钢绞线组与所述钢封门的连接受力点,位于所述外侧圆形钢板的横向左侧,纵向中心部位,所述右端钢绞线组与所述钢封门的连接受力点,位于所述外侧圆形钢板的横向右侧,纵向中心部位。
8.如权利要求7所述的一种软土地层中越江顶管管道退管施工方法,其特征在于,所述左端钢绞线组与所述右端钢绞线组由19股钢绞线组成,所述钢绞线为φ15.24mm,7芯,理论最大受拉20t,所述左端钢绞线组的两端采用夹片分别固定在2个19孔的锚板上,所述2个19孔的锚板分别焊接在钢封门板及井内的反拉钢梁上,所述右端钢绞线组的两端采用夹片分别固定在另外2个19孔的锚板上,所述另外2个19孔的锚板分别焊接在钢封门板及井内的反拉钢梁上。
9.如权利要求1所述的一种软土地层中越江顶管管道退管施工方法,其特征在于,所述欲退管管道内部左右两侧每隔7.5m架设有支架,所述支架被设置为支撑托起所述钢绞线组,所述左端钢绞线组由左侧的所述支架支撑托起,所述右端钢绞线组由右侧的所述支架支撑托起。
10.如权利要求1所述的一种软土地层中越江顶管管道退管施工方法,其特征在于,步骤九中注入所述水泥浆进行退管时,所述欲退管管道内管节连续后退,当所述欲退管管道内管节的首节管节剩50cm在所述欲退管管道洞口内时,停止所述管节后退,通过所述主顶油缸抵住所述管节,同时继续注入所述水泥浆,当所述水泥浆的压力达到1.3MPa时,停止注入所述水泥浆,关闭所述钢封门上的所述水泥浆注浆孔阀门。
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