CN110029981A - 一种富含沼气地层气孔布置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种富含沼气地层气孔布置方法，包括如下步骤：a、孔位确定；b、气孔布置架制作；c、布置用于主管的气孔孔位；d、布置用于附属管的气孔孔位。本发明用于主管的气孔孔位和用于附属管的气孔孔位布置位置不受软性地基或地基处留有积水的情况影响，气孔孔位始终设置在地基上，能快速区别用于主管的气孔孔位和用于附属管的气孔孔位，便于快速、准确地将主管设置在主管的气孔孔位处，将附属管设置在附属管的气孔孔位处，而且还能为后续静压双管沼气排放提供支撑位置。
Description
技术领域
本发明属于地铁工程技术领域，尤其涉及一种富含沼气地层气孔布置方法。
背景技术
沼气，也称为瓦斯，是各种有机物质在隔绝空气并在适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生的一种没有颜色、没有气味的可燃烧气体，其主要成分是甲烷。
在穿越沼气地层的盾构隧道施工中，泄露至盾构隧道内是沼气唯一流动的途径，当隧道内充满沼气时，施工人员很难发觉。当瓦斯积聚到一定浓度时，遇火就会燃烧、爆炸，造成严重后果；若瓦斯浓度积聚过高，可导致人员窒息乃至死亡。此外，由于沼气释放，可能造成下伏土层失稳，使得已建好的隧道产生位移、断裂，造成无可挽回的重大经济损失，危害性极大。
针对上述问题，现有技术采用普通钻孔排放法、静压单(双)管排放工法来排放沼气。普通钻孔排放法施工速度快，但是其对底面建筑物影响很难控制，因此在地铁工程中，主要采用静压双管进行沼气排放，其探杆外径在42mm左右，属于自然状态下排放，可以控制放气流量，大大降低了对周围土层的破坏。
在采用静压双管进行沼气排放前，需进行测量放线，对排放孔进行位置确定，一般在排放孔位置处设置粉状标记物，但是针对一些软性地基或者地基处留有积水的情况，无法在排放孔位置处设置粉状标记物，影响后续静压双管沼气排放。
发明内容
本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种富含沼气地层气孔布置方法，用于主管的气孔孔位和用于附属管的气孔孔位布置位置不受软性地基或地基处留有积水的情况影响，气孔孔位始终设置在地基上，能快速区别用于主管的气孔孔位和用于附属管的气孔孔位，便于快速、准确地将主管设置在主管的气孔孔位处，将附属管设置在附属管的气孔孔位处，而且还能为后续静压双管沼气排放提供支撑位置。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种富含沼气地层气孔布置方法，其特征在于包括如下步骤：
a、孔位确定：先对有害气体排放试验分析，确定用于主管的气孔间距，用于主管的气孔间距不宜过大或者过小，应该考虑气孔间距对气压的影响，再对施工现场进行测量放样；
b、气孔布置架制作：
1)将四块布置板相互拼接成一个整体，相邻两块布置板之间采用粘结剂相互固定，四块布置板的顶面处于同一平面；
2)在布置板的安装孔中横向通入连接杆，再在连接杆的内端插入内板，接着在连接杆的外端插入固定板，然后将连接杆向布置板围成整体的中心移动，并将固定板贴附在布置板的外表面上，再采用铁钉将固定板与布置板固定连接，内板相互拼接成支撑内管，内板与布置板之间存在支撑间隙；
3)在每块布置板的底部固定插入板，布置板与插入板之间采用铁钉固定，相邻两块插入板之间存在支撑凹槽；
c、布置用于主管的气孔孔位：
1)根据施工现场测量放样得到的测量数据，确定出用于主管的气孔布设点，再在用于主管的气孔布设点处铺设支撑板，将支撑板的通孔的中心点与用于主管的气孔布设点的中心点相重合，并保持支撑板水平设置；
2)将气孔布置架卡设在支撑板上，支撑板的伸出杆设在相邻两块插入板之间的支撑凹槽中，再对气孔布置架进行施加向下作用力，插入板插入到地基中，当布置板的底面与支撑板的伸出杆顶面贴合时，停止对气孔布置架施加向下作用力；
3)在气孔布置架的顶部安装端盖，再在端盖的顶面标记红漆；
d、布置用于附属管的气孔孔位：
1)根据用于主管的气孔孔位的位置，确定出用于附属管的气孔布设点，再在用于附属管的气孔布设点处铺设支撑板，将支撑板的通孔的中心点与用于附属管的气孔布设点的中心点相重合，并保持支撑板水平设置；
2)将气孔布置架卡设在支撑板上，支撑板的伸出杆设在相邻两块插入板之间的支撑凹槽中，再对气孔布置架进行施加向下作用力，插入板插入到地基中，当布置板的底面与支撑板的伸出杆顶面贴合时，停止对气孔布置架施加向下作用力；
3)在气孔布置架的顶部安装端盖，再在端盖的顶面标记蓝漆。
进一步，在步骤a中，用于主管的气孔间距确定为15-20m，由于气体呈囊状起伏分布，主管的气孔间距过大会影响排放沼气效果；主管的气孔间距过小会导致工作量巨大，影响施工工期以及工程造价。
进一步，在步骤c的第1)部分和步骤d的第1)部分中，测量支撑板的伸出杆与地基之间的距离，再根据相应伸出杆与地基之间的距离切割出木块，然后在支撑板的伸出杆与地基之间垫入相对应的木块，使得支撑板水平设置，减少软性地基对支撑板水平设置的影响。
进一步，步骤d的第1)部分中，根据用于主管的气孔孔位的位置，确定出用于附属管的气孔布设点的操作为：
1)在转动杆的外端通入定位杆，再在定位杆的螺纹杆上拧入套管，然后将套管放置在定位杆的顶面上，再在转动杆的内端焊接转轴，制作成转动定位架；
2)将转动定位架安装到用于主管的气孔孔位处的端盖上，将转动杆内端的转轴通入到端盖的转动孔中，再向上提升定位杆，当定位杆的底部与地基之间的距离调整到10-20cm时，在螺纹杆上拧动套管，将套管放置在定位杆的顶面上；
3)将套管拧动到螺纹杆的顶端，再转动转动杆，同时对螺纹杆的顶端施加向下作用力，定位杆向下插入到地基中，当定位杆无法向下插入到地基中时，将定位杆向上移动，再次转动转动杆，并对螺纹杆的顶端施加向下作用力，直到定位杆总长的1/3～1/2伸入到地基中时，圈出定位杆在地基上的位置，作为用于附属管的气孔布设点，然后将定位杆向上移动，当定位杆移出地基时，在螺纹杆上拧动套管，将套管放置在定位杆的顶面上，然后在用于附属管的气孔布设点处铺设支撑板。
上述确定用于附属管的气孔布设点的操作，由于转动杆内端的转轴通入到端盖的转动孔中，通过用于主管的气孔孔位的位置，来确定出用于附属管的气孔布设点，使得定位杆到转轴之间的水平距离始终为排放沼气时主管与附属管之间的距离，提高后续主管和附属管安装的速度和安装位置的准确性，而且通过转动杆的转动作用和定位杆插入土壤的定位作用相互结合，可保证主管与附属管之间的距离相同前提下，选择最适宜设置附属管的位置，避开地基表面存在的硬物。
进一步，在步骤c的第3)部分和步骤d的第3)部分中，将端盖底部的限位杆插入到布置板的限位孔中，完成在气孔布置架的顶部安装端盖，端盖能防止杂物掉落到气孔布置架中，影响后续开孔操作。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
1、本发明在地基上水平设置支撑板，支撑板用于支撑整个气孔布置架，支撑板的伸出杆设在相邻两块插入板之间的支撑凹槽中，再对气孔布置架进行施加向下作用力，插入板插入到地基中，当布置板的底面与支撑板的伸出杆顶面贴合时，停止对气孔布置架施加向下作用力，此时气孔布置架固定在地基上，主管的气孔布设点处安装的气孔布置架作为用于主管的气孔孔位，用于主管的气孔孔位采用在端盖的顶面标记红漆进行识别，附属管的气孔布设点处安装的气孔布置架作为用于附属管的气孔孔位，用于附属管的气孔孔位采用在端盖的顶面标记蓝漆进行识别，在气孔布置架的顶部安装端盖还能防止杂物掉落到气孔布置架中，影响后续开孔操作。本发明中气孔布置架的内板相互拼接成支撑内管，内板与布置板之间存在支撑间隙，支撑内管能和用于主管的气孔布设点相互对应设置，支撑内管能和用于附属管的气孔布设点相互对应设置；当本发明进行具体后续静压双管沼气排放时，可在主管和附属管均设置卡块，卡块能设置在内板与布置板之间的支撑间隙中，起到对主管和附属管支撑作用。综合上述，用于主管的气孔孔位和用于附属管的气孔孔位布置位置不受软性地基或地基处留有积水的情况影响，气孔孔位始终设置在地基上，能快速区别用于主管的气孔孔位和用于附属管的气孔孔位，便于快速、准确地将主管设置在主管的气孔孔位处，将附属管设置在附属管的气孔孔位处，而且还能为后续静压双管沼气排放提供支撑位置。
2、本发明用于主管的气孔间距确定为15-20m，由于气体呈囊状起伏分布，主管的气孔间距过大会影响排放沼气效果；主管的气孔间距过小会导致工作量巨大，影响施工工期以及工程造价。
3、本发明采用转动定位架，根据用于主管的气孔孔位的位置，确定出用于附属管的气孔布设点，由于转动杆内端的转轴通入到端盖的转动孔中，通过用于主管的气孔孔位的位置，来确定出用于附属管的气孔布设点，使得定位杆到转轴之间的水平距离始终为排放沼气时主管与附属管之间的距离，提高后续主管和附属管安装的速度和安装位置的准确性，而且通过转动杆的转动作用和定位杆插入土壤的定位作用相互结合，可保证主管与附属管之间的距离相同前提下，选择最适宜设置附属管的位置，避开地基表面存在的硬物。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明处于铺设支撑板时的结构示意图；
图2为本发明处于气孔布置架制作时的结构示意图；
图3为本发明处于安装端盖时的结构示意图；
图4为本发明处于转动定位架安装时的结构示意图；
图5为本发明处于定位杆确定用于附属管的气孔布设点时的结构示意图；
图6为本发明处于在用于附属管的气孔布设点处铺设支撑板时的结构示意图；
图7为本发明中用于主管的气孔孔位和用于附属管的气孔孔位布置完成的结构示意图；
图8为本发明处于双管排放沼气时的结构示意图。
图中，1-支撑板；2-伸出杆；3-布置板；4-内板；5-连接杆；6-固定板；7-支撑间隙；8-插入板；9-支撑凹槽；10-限位孔；11-端盖；12-转动孔；13-限位杆；14-定位杆；15-螺纹杆；16-转动杆；17-套管；18-转轴。
具体实施方式
如图1至图8所示，为本发明一种富含沼气地层气孔布置方法，包括如下步骤：
a、孔位确定：先对有害气体排放试验分析，确定用于主管的气孔间距，用于主管的气孔间距不宜过大或者过小，应该考虑气孔间距对气压的影响，再对施工现场进行测量放样。
用于主管的气孔间距确定为15-20m，由于气体呈囊状起伏分布，主管的气孔间距过大会影响排放沼气效果；主管的气孔间距过小会导致工作量巨大，影响施工工期以及工程造价。
b、气孔布置架制作：
1)将四块布置板3相互拼接成一个整体，相邻两块布置板3之间采用粘结剂相互固定，四块布置板3的顶面处于同一平面。
2)在布置板3的安装孔中横向通入连接杆5，再在连接杆5的内端插入内板4，接着在连接杆5的外端插入固定板6。然后将连接杆5向布置板3围成整体的中心移动，并将固定板6贴附在布置板3的外表面上，再采用铁钉将固定板6与布置板3固定连接，内板4相互拼接成支撑内管，内板4与布置板3之间存在支撑间隙7。
3)在每块布置板3的底部固定插入板8，布置板3与插入板8之间采用铁钉固定，相邻两块插入板8之间存在支撑凹槽9。
c、布置用于主管的气孔孔位：
1)根据施工现场测量放样得到的测量数据，确定出用于主管的气孔布设点，再在用于主管的气孔布设点处铺设支撑板1，将支撑板1的通孔的中心点与用于主管的气孔布设点的中心点相重合，并保持支撑板1水平设置。
2)将气孔布置架卡设在支撑板1上，支撑板1的伸出杆2设在相邻两块插入板8之间的支撑凹槽9中，再对气孔布置架进行施加向下作用力，插入板8插入到地基中，当布置板3的底面与支撑板1的伸出杆2顶面贴合时，停止对气孔布置架施加向下作用力。
3)在气孔布置架的顶部安装端盖11，再在端盖11的顶面标记红漆。
d、布置用于附属管的气孔孔位：
1)根据用于主管的气孔孔位的位置，确定出用于附属管的气孔布设点，再在用于附属管的气孔布设点处铺设支撑板1，将支撑板1的通孔的中心点与用于附属管的气孔布设点的中心点相重合，并保持支撑板1水平设置。
2)将气孔布置架卡设在支撑板1上，支撑板1的伸出杆2设在相邻两块插入板8之间的支撑凹槽9中，再对气孔布置架进行施加向下作用力，插入板8插入到地基中，当布置板3的底面与支撑板1的伸出杆2顶面贴合时，停止对气孔布置架施加向下作用力。
3)在气孔布置架的顶部安装端盖11，再在端盖11的顶面标记蓝漆。
在步骤c的第1)部分和步骤d的第1)部分中，测量支撑板1的伸出杆2与地基之间的距离，再根据相应伸出杆2与地基之间的距离切割出木块，然后在支撑板1的伸出杆2与地基之间垫入相对应的木块，使得支撑板1水平设置，减少软性地基对支撑板1水平设置的影响。
在步骤c的第3)部分和步骤d的第3)部分中，将端盖11底部的限位杆13插入到布置板3的限位孔10中，完成在气孔布置架的顶部安装端盖11，端盖11能防止杂物掉落到气孔布置架中，影响后续开孔操作。
步骤d的第1)部分中，根据用于主管的气孔孔位的位置，确定出用于附属管的气孔布设点的操作为：
1)在转动杆16的外端通入定位杆14，再在定位杆14的螺纹杆15上拧入套管17，然后将套管17放置在定位杆14的顶面上，再在转动杆16的内端焊接转轴18，制作成转动定位架。
2)将转动定位架安装到用于主管的气孔孔位处的端盖11上，将转动杆16内端的转轴18通入到端盖11的转动孔12中，再向上提升定位杆14，当定位杆14的底部与地基之间的距离调整到10-20cm时，在螺纹杆15上拧动套管17，将套管17放置在定位杆14的顶面上。
3)将套管17拧动到螺纹杆15的顶端，再转动转动杆16，同时对螺纹杆15的顶端施加向下作用力，定位杆14向下插入到地基中，当定位杆14无法向下插入到地基中时，将定位杆14向上移动，再次转动转动杆16，并对螺纹杆15的顶端施加向下作用力，直到定位杆14总长的1/3～1/2伸入到地基中时，圈出定位杆14在地基上的位置，作为用于附属管的气孔布设点。然后将定位杆14向上移动，当定位杆14移出地基时，在螺纹杆15上拧动套管17，将套管17放置在定位杆14的顶面上，然后在用于附属管的气孔布设点处铺设支撑板1。
上述确定用于附属管的气孔布设点的操作，由于转动杆16内端的转轴18通入到端盖11的转动孔12中，通过用于主管的气孔孔位的位置，来确定出用于附属管的气孔布设点，使得定位杆14到转轴18之间的水平距离始终为排放沼气时主管与附属管之间的距离，提高后续主管和附属管安装的速度和安装位置的准确性，而且通过转动杆16的转动作用和定位杆14插入土壤的定位作用相互结合，可保证主管与附属管之间的距离相同前提下，选择最适宜设置附属管的位置，避开地基表面存在的硬物。
本发明在地基上水平设置支撑板1，支撑板1用于支撑整个气孔布置架，支撑板1的伸出杆2设在相邻两块插入板8之间的支撑凹槽9中，再对气孔布置架进行施加向下作用力，插入板8插入到地基中，当布置板3的底面与支撑板1的伸出杆2顶面贴合时，停止对气孔布置架施加向下作用力，此时气孔布置架固定在地基上，主管的气孔布设点处安装的气孔布置架作为用于主管的气孔孔位，用于主管的气孔孔位采用在端盖11的顶面标记红漆进行识别，附属管的气孔布设点处安装的气孔布置架作为用于附属管的气孔孔位，用于附属管的气孔孔位采用在端盖11的顶面标记蓝漆进行识别，在气孔布置架的顶部安装端盖11还能防止杂物掉落到气孔布置架中，影响后续开孔操作。本发明中气孔布置架的内板4相互拼接成支撑内管，内板4与布置板3之间存在支撑间隙7，支撑内管能和用于主管的气孔布设点相互对应设置，支撑内管能和用于附属管的气孔布设点相互对应设置；当本发明进行具体后续静压双管沼气排放时，可在主管和附属管均设置卡块，卡块能设置在内板4与布置板3之间的支撑间隙7中，起到对主管和附属管支撑作用。综合上述，用于主管的气孔孔位和用于附属管的气孔孔位布置位置不受软性地基或地基处留有积水的情况影响，气孔孔位始终设置在地基上，能快速区别用于主管的气孔孔位和用于附属管的气孔孔位，便于快速、准确地将主管设置在主管的气孔孔位处，将附属管设置在附属管的气孔孔位处，而且还能为后续静压双管沼气排放提供支撑位置。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。
Claims (5)
1.一种富含沼气地层气孔布置方法，其特征在于包括如下步骤：
a、孔位确定：先对有害气体排放试验分析，确定用于主管的气孔间距，再对施工现场进行测量放样；
b、气孔布置架制作：
1)将四块布置板相互拼接成一个整体，相邻两块布置板之间采用粘结剂相互固定，四块布置板的顶面处于同一平面；
2)在布置板的安装孔中横向通入连接杆，再在连接杆的内端插入内板，接着在连接杆的外端插入固定板，然后将连接杆向布置板围成整体的中心移动，并将固定板贴附在布置板的外表面上，再采用铁钉将固定板与布置板固定连接，内板相互拼接成支撑内管，内板与布置板之间存在支撑间隙；
3)在每块布置板的底部固定插入板，布置板与插入板之间采用铁钉固定，相邻两块插入板之间存在支撑凹槽；
c、布置用于主管的气孔孔位：
1)根据施工现场测量放样得到的测量数据，确定出用于主管的气孔布设点，再在用于主管的气孔布设点处铺设支撑板，将支撑板的通孔的中心点与用于主管的气孔布设点的中心点相重合，并保持支撑板水平设置；
2)将气孔布置架卡设在支撑板上，支撑板的伸出杆设在相邻两块插入板之间的支撑凹槽中，再对气孔布置架进行施加向下作用力，插入板插入到地基中，当布置板的底面与支撑板的伸出杆顶面贴合时，停止对气孔布置架施加向下作用力；
3)在气孔布置架的顶部安装端盖，再在端盖的顶面标记红漆；
d、布置用于附属管的气孔孔位：
1)根据用于主管的气孔孔位的位置，确定出用于附属管的气孔布设点，再在用于附属管的气孔布设点处铺设支撑板，将支撑板的通孔的中心点与用于附属管的气孔布设点的中心点相重合，并保持支撑板水平设置；
2)将气孔布置架卡设在支撑板上，支撑板的伸出杆设在相邻两块插入板之间的支撑凹槽中，再对气孔布置架进行施加向下作用力，插入板插入到地基中，当布置板的底面与支撑板的伸出杆顶面贴合时，停止对气孔布置架施加向下作用力；
3)在气孔布置架的顶部安装端盖，再在端盖的顶面标记蓝漆。
2.根据权利要求1所述的一种富含沼气地层气孔布置方法，其特征在于：在步骤a中，用于主管的气孔间距确定为15-20m。
3.根据权利要求1所述的一种富含沼气地层气孔布置方法，其特征在于：在步骤c的第1)部分和步骤d的第1)部分中，测量支撑板的伸出杆与地基之间的距离，再根据相应伸出杆与地基之间的距离切割出木块，然后在支撑板的伸出杆与地基之间垫入相对应的木块，使得支撑板水平设置。
4.根据权利要求1所述的一种富含沼气地层气孔布置方法，其特征在于：步骤d的第1)部分中，根据用于主管的气孔孔位的位置，确定出用于附属管的气孔布设点的操作为：
1)在转动杆的外端通入定位杆，再在定位杆的螺纹杆上拧入套管，然后将套管放置在定位杆的顶面上，再在转动杆的内端焊接转轴，制作成转动定位架；
2)将转动定位架安装到用于主管的气孔孔位处的端盖上，将转动杆内端的转轴通入到端盖的转动孔中，再向上提升定位杆，当定位杆的底部与地基之间的距离调整到10-20cm时，在螺纹杆上拧动套管，将套管放置在定位杆的顶面上；
3)将套管拧动到螺纹杆的顶端，再转动转动杆，同时对螺纹杆的顶端施加向下作用力，定位杆向下插入到地基中，当定位杆无法向下插入到地基中时，将定位杆向上移动，再次转动转动杆，并对螺纹杆的顶端施加向下作用力，直到定位杆总长的1/3～1/2伸入到地基中时，圈出定位杆在地基上的位置，作为用于附属管的气孔布设点，然后将定位杆向上移动，当定位杆移出地基时，在螺纹杆上拧动套管，将套管放置在定位杆的顶面上，然后在用于附属管的气孔布设点处铺设支撑板。
5.根据权利要求1所述的一种富含沼气地层气孔布置方法，其特征在于：在步骤c的第3)部分和步骤d的第3)部分中，将端盖底部的限位杆插入到布置板的限位孔中，完成在气孔布置架的顶部安装端盖。
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