CN110131481B - 一种斜井上平段钢管免装凑合节施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种斜井上平段钢管免装凑合节施工方法，包括步骤：一、预制各钢管节并对各钢管节排序；二、斜井上平段下游段中钢管节的运输安装及混凝土回填；三、斜井上平段上游段中钢管节的运输及临时存放；四、洞井交叉段中钢管节的运输安装；五、斜井上平段上游段中钢管节的反向运输及安装；六、斜井上平段上游段和洞井交叉段中钢管节的混凝土回填；七、调压井混凝土回填。本发明充分利用斜井上平段上游段相邻段的调压井的施工空间，在调压井的施工空间进行预存钢管节，通过反向安装上游段钢管节单元的方式，免除了凑合节安装技术难度大、焊接应力大、工期长的缺点和不足，达到免装凑合节的安装效果，焊接应力大大降低、焊接质量好、效率高。

Description

一种斜井上平段钢管免装凑合节施工方法

技术领域

本发明属于斜井上平段钢管施工技术领域，具体涉及一种可达到免装凑合节安装效果的斜井上平段钢管施工方法。

背景技术

抽水蓄能电站引水系统压力钢管安装，特别是斜井上平段钢管安装施工中，在施工支洞与主洞交叉口处，最后往往存在合拢段凑合节的安装，凑合节安装存在技术难度大、焊接要求高，工期长的特点，并且由于两端钢管已经安装并回填混凝土，此段环缝在焊接施工中，存在很大的约束，焊接过程中往往会产生很大的应力，对后续电站安全运行很不利，因此对现场拼装和焊接提出很高的要求，另外，凑合节往往需要在现场进行瓦片运输安装，现场测量切割，再进行现场拼装，质量不宜保证，工期不宜控制，一直是压力钢管安装施工中难点和重点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种斜井上平段钢管免装凑合节施工方法，充分利用斜井上平段上游段相邻段的调压井的施工空间，在调压井的施工空间进行预存钢管节，通过反向安装上游段钢管节单元的方式，免除了凑合节安装技术难度大、焊接应力大、工期长的缺点和不足，达到免装凑合节的安装效果，实现直接从斜井上平段下游段至斜井上平段上游段依次顺序安装焊接钢管节，施工方便、焊接应力大大降低、焊接质量好、工作效率高，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种斜井上平段钢管免装凑合节施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、预制各钢管节并对各钢管节排序：根据勘察的斜井上平段的斜井上平段起弯点和斜井上平段钢管起点之间的距离和洞径确定钢管节的规格和数量，所述钢管节的数量为多个，指定钢管节并对其在工厂内进行切割，使全部的钢管节的安装总长度等于斜井上平段的斜井上平段起弯点和斜井上平段钢管起点之间的距离，并对多个钢管节按照斜井上平段对应位置进行依次排序，所述斜井上平段包括依次分布的斜井上平段下游段、洞井交叉段和斜井上平段上游段，洞井交叉段为所述斜井上平段和施工支洞的交叉位置，斜井上平段上游段远离洞井交叉段的一侧分布有与其连通的调压井，多个钢管节包括对应安装于斜井上平段下游段位置处的下游段钢管节单元、对应安装于洞井交叉段位置处的交叉段钢管节单元和对应安装于斜井上平段上游段位置处的上游段钢管节单元；

步骤二、斜井上平段下游段中钢管节的运输安装及混凝土回填：将所述下游段钢管节单元中钢管节，按照斜井上平段对应位置依次运输安装至斜井上平段下游段中对应位置处，并采用下游段钢管回填混凝土对斜井上平段下游段内钢管节依次进行混凝土回填，其中，所述下游段钢管节单元中每节钢管节均依次经施工支洞和洞井交叉段进入斜井上平段下游段；

步骤三、斜井上平段上游段中钢管节的运输及临时存放：将所述上游段钢管节单元中钢管节，按照斜井上平段对应位置以倒序方式运输至斜井上平段上游段和调压井的施工空间中，并利用调压井的施工空间临时存放所述上游段钢管节单元中钢管节，使洞井交叉段具有充足的长度容纳所述交叉段钢管节单元中钢管节，其中，所述上游段钢管节单元中每节钢管节均依次经施工支洞和洞井交叉段进入斜井上平段上游段；

步骤四、洞井交叉段中钢管节的运输安装：将所述交叉段钢管节单元中钢管节，按照斜井上平段对应位置以倒序方式运输至洞井交叉段中，先将所述交叉段钢管节单元中第一节钢管节与所述下游段钢管节单元进行安装，再将所述交叉段钢管节单元中剩余的钢管节依次反方向安装，完成所述交叉段钢管节单元与所述下游段钢管节单元的安装，其中，所述交叉段钢管节单元中钢管节经施工支洞直接进入洞井交叉段；

步骤五、斜井上平段上游段中钢管节的反向运输及安装：对斜井上平段上游段和调压井的施工空间中的所述上游段钢管节单元中全部钢管节进行反向运输及位置调整，并将所述上游段钢管节单元中全部钢管节依次调整到位并安装，确保最后一节钢管节靠近调压井的一端与斜井上平段钢管起点对齐；

步骤六、斜井上平段上游段和洞井交叉段中钢管节的混凝土回填：采用剩余段钢管回填混凝土依次对斜井上平段上游段内钢管节和洞井交叉段中钢管节进行混凝土回填；

步骤七、调压井混凝土回填：采用调压井回填混凝土对调压井混凝土回填段进行混凝土回填。

上述的一种斜井上平段钢管免装凑合节施工方法，其特征在于：步骤一中所述下游段钢管节单元中钢管节的数量为一个或多个，所述交叉段钢管节单元中钢管节的数量为一个或多个，所述上游段钢管节单元中钢管节的数量为一个或多个。

上述的一种斜井上平段钢管免装凑合节施工方法，其特征在于：步骤四和步骤五中安装施工前，先对每节钢管节进行测量压缝，每节钢管节的里程偏差为±3mm～±5mm，每节钢管节的管口垂直度为0～5mm。

上述的一种斜井上平段钢管免装凑合节施工方法，其特征在于：步骤五中最后一节钢管节的管口垂直度为0～3mm。

上述的一种斜井上平段钢管免装凑合节施工方法，其特征在于：相邻两个所述钢管节均以焊接的方式固定安装。

上述的一种斜井上平段钢管免装凑合节施工方法，其特征在于：步骤一中多个钢管节均为等径钢管节，所述指定钢管节为多个钢管节中任一钢管节，对多个钢管节中任一钢管节在工厂内进行切割。

上述的一种斜井上平段钢管免装凑合节施工方法，其特征在于：步骤一中多个钢管节依次为变径的钢管节，所述指定钢管节为依次排序后的多个钢管节中位于端部的任一钢管节，对该任一钢管节在工厂内进行切割。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明根据勘察的斜井上平段的斜井上平段起弯点和斜井上平段钢管起点之间的距离和洞径确定钢管节的规格和数量，在工厂内进行钢管节的加工制造，安全可靠性更高，避免了凑合节在现场的瓦片切割和拼装，直接采用整节在制造加工厂内制造的钢管节，整体钢管节运输安装，大大减小了现场工人的劳动强度，施工效率提高，取消了常规安装施工中凑合节的安装工序，大大缩短了工期，便于推广使用。

2、本发明可以避免因安装凑合节而造成焊缝约束应力，斜井上平段中所有的钢管节均为正常钢管节，所有钢管节从斜井上平段下游段至斜井上平段上游段依次顺序安装，实现了无约束焊接，每条焊缝应力自然向斜井上平段上游段延展，焊接质量提高，有力于后期引水系统水道运行安全，可靠稳定，使用效果好。

3、本发明方法步骤简单，充分利用斜井上平段上游段相邻段的调压井的施工空间，在调压井的施工空间进行预存钢管节，通过反向安装上游段钢管节单元的方式，达到免装凑合节的安装效果，实现直接从斜井上平段下游段至斜井上平段上游段依次顺序安装焊接钢管节，施工方便、焊接应力大大降低、焊接质量好、工作效率高，便于推广使用。

4、本发明对指定钢管节在工厂内进行切割，指定钢管节可为等径钢管节，也可以是变径钢管节，当指定钢管节可为等径钢管节时，指定钢管节为多个钢管节中任一钢管节；当指定钢管节可为变径钢管节时，指定钢管节为依次排序后的多个钢管节中位于端部的任一钢管节，适用于各种钢管节类型，适用性强，功能完备。

综上所述，本发明充分利用斜井上平段上游段相邻段的调压井的施工空间，在调压井的施工空间进行预存钢管节，通过反向安装上游段钢管节单元的方式，免除了凑合节安装技术难度大、焊接应力大、工期长的缺点和不足，达到免装凑合节的安装效果，实现直接从斜井上平段下游段至斜井上平段上游段依次顺序安装焊接钢管节，施工方便、焊接应力大大降低、焊接质量好、工作效率高，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明方法的方法流程框图。

图2为本发明实施例中斜井上平段下游段中钢管节的运输安装及混凝土回填的施工结构示意图。

图3为本发明实施例中斜井上平段上游段中钢管节的运输及临时存放、洞井交叉段中钢管节的运输的施工结构示意图。

图4为本发明实施例中洞井交叉段中钢管节的安装、上游段钢管节单元中钢管节的反向运输及位置调整的施工结构示意图。

图5为本发明实施例中调压井混凝土回填后的施工结构示意图。

附图标记说明:

1—斜井上平段起弯点； 2—斜井上平段钢管起点；

3—调压井； 4—调压井混凝土回填段；

5—斜井上平段下游段； 6—洞井交叉段；

7—斜井上平段上游段； 8—下游段钢管回填混凝土；

9—施工支洞； 10—钢管节；

11—剩余段钢管回填混凝土； 12—调压井回填混凝土。

具体实施方式

如图1至图5所示，本发明的一种斜井上平段钢管免装凑合节施工方法，包括以下步骤：

步骤一、预制各钢管节并对各钢管节排序：根据勘察的斜井上平段的斜井上平段起弯点1和斜井上平段钢管起点2之间的距离和洞径确定钢管节10的规格和数量，所述钢管节10的数量为多个，指定钢管节10并对其在工厂内进行切割，使全部的钢管节10的安装总长度等于斜井上平段的斜井上平段起弯点1和斜井上平段钢管起点2之间的距离，并对多个钢管节10按照斜井上平段对应位置进行依次排序，所述斜井上平段包括依次分布的斜井上平段下游段5、洞井交叉段6和斜井上平段上游段7，洞井交叉段6为所述斜井上平段和施工支洞9的交叉位置，斜井上平段上游段7远离洞井交叉段6的一侧分布有与其连通的调压井3，多个钢管节10包括对应安装于斜井上平段下游段5位置处的下游段钢管节单元、对应安装于洞井交叉段6位置处的交叉段钢管节单元和对应安装于斜井上平段上游段7位置处的上游段钢管节单元；

本实施例中，步骤一中多个钢管节10均为等径钢管节10，所述指定钢管节10为多个钢管节10中任一钢管节10，对多个钢管节10中任一钢管节10在工厂内进行切割。

本实施例中，步骤一中多个钢管节10依次为变径的钢管节10，所述指定钢管节10为依次排序后的多个钢管节10中位于端部的任一钢管节10，对该任一钢管节10在工厂内进行切割，适用于各种钢管节10类型，适用性强，功能完备。

本实施例中，步骤一中所述下游段钢管节单元中钢管节10的数量为一个或多个，所述交叉段钢管节单元中钢管节10的数量为一个或多个，所述上游段钢管节单元中钢管节10的数量为一个或多个。

本实施例中，相邻两个所述钢管节10均以焊接的方式固定安装。

需要说明的是，根据勘察的斜井上平段的斜井上平段起弯点1和斜井上平段钢管起点2之间的距离和洞径确定钢管节10的规格和数量，在工厂内进行钢管节10的加工制造，安全可靠性更高，避免了凑合节在现场的瓦片切割和拼装，直接采用整节在制造加工厂内制造的钢管节10，整体钢管节10运输安装，大大减小了现场工人的劳动强度，施工效率提高，取消了常规安装施工中凑合节的安装工序，大大缩短了工期；本实施例中，以15节钢管节10为例，步骤一中所述下游段钢管节单元中钢管节10的数量为七个，依次分别为钢管节I-15、钢管节I-14、钢管节I-13、钢管节I-12、钢管节I-11、钢管节I-10、钢管节I-9；所述交叉段钢管节单元中钢管节10的数量为两个，依次分别为钢管节I-8、钢管节I-7；所述上游段钢管节单元中钢管节10的数量为六个，依次分别为钢管节I-6、钢管节I-5、钢管节I-4、钢管节I-3、钢管节I-2、钢管节I-1；且钢管节I-15、钢管节I-14、钢管节I-13、钢管节I-12、钢管节I-11、钢管节I-10、钢管节I-9、钢管节I-8、钢管节I-7、钢管节I-6、钢管节I-5、钢管节I-4、钢管节I-3、钢管节I-2、钢管节I-1的安装总长度等于斜井上平段的斜井上平段起弯点1和斜井上平段钢管起点2之间的距离。

步骤二、斜井上平段下游段中钢管节的运输安装及混凝土回填：将所述下游段钢管节单元中钢管节10，按照斜井上平段对应位置依次运输安装至斜井上平段下游段5中对应位置处，并采用下游段钢管回填混凝土8对斜井上平段下游段5内钢管节10依次进行混凝土回填，其中，所述下游段钢管节单元中每节钢管节10均依次经施工支洞9和洞井交叉段6进入斜井上平段下游段5；

需要说明的是，如图2所示，本实施例中，将钢管节I-15、钢管节I-14、钢管节I-13、钢管节I-12、钢管节I-11、钢管节I-10、钢管节I-9依次运输安装至斜井上平段下游段5中对应位置处，并采用下游段钢管回填混凝土8对斜井上平段下游段5内钢管节10依次进行混凝土回填。

步骤三、斜井上平段上游段中钢管节的运输及临时存放：将所述上游段钢管节单元中钢管节10，按照斜井上平段对应位置以倒序方式运输至斜井上平段上游段7和调压井3的施工空间中，并利用调压井3的施工空间临时存放所述上游段钢管节单元中钢管节10，使洞井交叉段6具有充足的长度容纳所述交叉段钢管节单元中钢管节10，其中，所述上游段钢管节单元中每节钢管节10均依次经施工支洞9和洞井交叉段6进入斜井上平段上游段7；

需要说明的是，如图3所示，本实施例中，将钢管节I-6、钢管节I-5、钢管节I-4、钢管节I-3、钢管节I-2、钢管节I-1按照斜井上平段对应位置以倒序方式运输至斜井上平段上游段7和调压井3的施工空间中。

步骤四、洞井交叉段中钢管节的运输安装：将所述交叉段钢管节单元中钢管节10，按照斜井上平段对应位置以倒序方式运输至洞井交叉段6中，先将所述交叉段钢管节单元中第一节钢管节10与所述下游段钢管节单元进行安装，再将所述交叉段钢管节单元中剩余的钢管节10依次反方向安装，完成所述交叉段钢管节单元与所述下游段钢管节单元的安装，其中，所述交叉段钢管节单元中钢管节10经施工支洞9直接进入洞井交叉段6；

需要说明的是，如图3和图4所示，本实施例中，将钢管节I-8、钢管节I-7按照斜井上平段对应位置以倒序方式运输至洞井交叉段6中，先将所述交叉段钢管节单元中钢管节I-8与钢管节I-9进行安装，实现钢管节I-8与所述下游段钢管节单元进行安装，再将所述交叉段钢管节单元中钢管节I-7与钢管节I-8安装为一体，完成所述交叉段钢管节单元与所述下游段钢管节单元的安装。

步骤五、斜井上平段上游段中钢管节的反向运输及安装：对斜井上平段上游段7和调压井3的施工空间中的所述上游段钢管节单元中全部钢管节10进行反向运输及位置调整，并将所述上游段钢管节单元中全部钢管节10依次调整到位并安装，确保最后一节钢管节10靠近调压井3的一端与斜井上平段钢管起点2对齐；

需要说明的是，如图4和图5所示，本实施例中，对钢管节I-6、钢管节I-5、钢管节I-4、钢管节I-3、钢管节I-2、钢管节I-1进行反向运输及位置调整，并将钢管节I-6、钢管节I-5、钢管节I-4、钢管节I-3、钢管节I-2、钢管节I-1依次调整到位并安装，确保钢管节I-1靠近调压井3的一端与斜井上平段钢管起点2对齐。

本实施例中，步骤四和步骤五中安装施工前，先对每节钢管节10进行测量压缝，每节钢管节10的里程偏差为±3mm～±5mm，每节钢管节10的管口垂直度为0～5mm。

本实施例中，步骤五中最后一节钢管节10的管口垂直度为0～3mm。

步骤六、斜井上平段上游段和洞井交叉段中钢管节的混凝土回填：采用剩余段钢管回填混凝土11依次对斜井上平段上游段7内钢管节10和洞井交叉段6中钢管节10进行混凝土回填；

步骤七、调压井混凝土回填：采用调压井回填混凝土12对调压井混凝土回填段4进行混凝土回填。

需要说明的是，如图5所示，本实施例中，采用剩余段钢管回填混凝土11依次对斜井上平段上游段7内钢管节10和洞井交叉段6中钢管节10进行混凝土回填，采用调压井回填混凝土12对调压井混凝土回填段4进行混凝土回填。

本发明使用时，步骤简单，可以避免因安装凑合节而造成焊缝约束应力，斜井上平段中所有的钢管节10均为正常钢管节10，所有钢管节10从斜井上平段下游段5至斜井上平段上游段7依次顺序安装，实现了无约束焊接，每条焊缝应力自然向斜井上平段上游段延展，焊接质量提高，有力于后期引水系统水道运行安全，可靠稳定；充分利用斜井上平段上游段7相邻段的调压井3的施工空间，在调压井3的施工空间进行预存钢管节10，通过反向安装上游段钢管节单元的方式，达到免装凑合节的安装效果，实现直接从斜井上平段下游段5至斜井上平段上游段7依次顺序安装焊接钢管节10，施工方便、焊接应力大大降低、焊接质量好、工作效率高。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种斜井上平段钢管免装凑合节施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、预制各钢管节并对各钢管节排序：根据勘察的斜井上平段的斜井上平段起弯点(1)和斜井上平段钢管起点(2)之间的距离和洞径确定钢管节(10)的规格和数量，所述钢管节(10)的数量为多个，指定钢管节(10)并对其在工厂内进行切割，使全部的钢管节(10)的安装总长度等于斜井上平段的斜井上平段起弯点(1)和斜井上平段钢管起点(2)之间的距离，并对多个钢管节(10)按照斜井上平段对应位置进行依次排序，所述斜井上平段包括依次分布的斜井上平段下游段(5)、洞井交叉段(6)和斜井上平段上游段(7)，洞井交叉段(6)为所述斜井上平段和施工支洞(9)的交叉位置，斜井上平段上游段(7)远离洞井交叉段(6)的一侧分布有与其连通的调压井(3)，多个钢管节(10)包括对应安装于斜井上平段下游段(5)位置处的下游段钢管节单元、对应安装于洞井交叉段(6)位置处的交叉段钢管节单元和对应安装于斜井上平段上游段(7)位置处的上游段钢管节单元；

步骤二、斜井上平段下游段中钢管节的运输安装及混凝土回填：将所述下游段钢管节单元中钢管节(10)，按照斜井上平段对应位置依次运输安装至斜井上平段下游段(5)中对应位置处，并采用下游段钢管回填混凝土(8)对斜井上平段下游段(5)内钢管节(10)依次进行混凝土回填，其中，所述下游段钢管节单元中每节钢管节(10)均依次经施工支洞(9)和洞井交叉段(6)进入斜井上平段下游段(5)；

步骤三、斜井上平段上游段中钢管节的运输及临时存放：将所述上游段钢管节单元中钢管节(10)，按照斜井上平段对应位置以倒序方式运输至斜井上平段上游段(7)和调压井(3)的施工空间中，并利用调压井(3)的施工空间临时存放所述上游段钢管节单元中钢管节(10)，使洞井交叉段(6)具有充足的长度容纳所述交叉段钢管节单元中钢管节(10)，其中，所述上游段钢管节单元中每节钢管节(10)均依次经施工支洞(9)和洞井交叉段(6)进入斜井上平段上游段(7)；

步骤四、洞井交叉段中钢管节的运输安装：将所述交叉段钢管节单元中钢管节(10)，按照斜井上平段对应位置以倒序方式运输至洞井交叉段(6)中，先将所述交叉段钢管节单元中第一节钢管节(10)与所述下游段钢管节单元进行安装，再将所述交叉段钢管节单元中剩余的钢管节(10)依次反方向安装，完成所述交叉段钢管节单元与所述下游段钢管节单元的安装，其中，所述交叉段钢管节单元中钢管节(10)经施工支洞(9)直接进入洞井交叉段(6)；

步骤五、斜井上平段上游段中钢管节的反向运输及安装：对斜井上平段上游段(7)和调压井(3)的施工空间中的所述上游段钢管节单元中全部钢管节(10)进行反向运输及位置调整，并将所述上游段钢管节单元中全部钢管节(10)依次调整到位并安装，确保最后一节钢管节(10)靠近调压井(3)的一端与斜井上平段钢管起点(2)对齐；

步骤六、斜井上平段上游段和洞井交叉段中钢管节的混凝土回填：采用剩余段钢管回填混凝土(11)依次对斜井上平段上游段(7)内钢管节(10)和洞井交叉段(6)中钢管节(10)进行混凝土回填；

步骤七、调压井混凝土回填：采用调压井回填混凝土(12)对调压井混凝土回填段(4)进行混凝土回填。

2.按照权利要求1所述的一种斜井上平段钢管免装凑合节施工方法，其特征在于：步骤一中所述下游段钢管节单元中钢管节(10)的数量为一个或多个，所述交叉段钢管节单元中钢管节(10)的数量为一个或多个，所述上游段钢管节单元中钢管节(10)的数量为一个或多个。

3.按照权利要求1所述的一种斜井上平段钢管免装凑合节施工方法，其特征在于：步骤四和步骤五中安装施工前，先对每节钢管节(10)进行测量压缝，每节钢管节(10)的里程偏差为±3mm～±5mm，每节钢管节(10)的管口垂直度为0～5mm。

4.按照权利要求3所述的一种斜井上平段钢管免装凑合节施工方法，其特征在于：步骤五中最后一节钢管节(10)的管口垂直度为0～3mm。

5.按照权利要求1所述的一种斜井上平段钢管免装凑合节施工方法，其特征在于：相邻两个所述钢管节(10)均以焊接的方式固定安装。

6.按照权利要求1所述的一种斜井上平段钢管免装凑合节施工方法，其特征在于：步骤一中多个钢管节(10)均为等径钢管节(10)，所述指定钢管节(10)为多个钢管节(10)中任一钢管节(10)，对多个钢管节(10)中任一钢管节(10)在工厂内进行切割。

7.按照权利要求1所述的一种斜井上平段钢管免装凑合节施工方法，其特征在于：步骤一中多个钢管节(10)依次为变径的钢管节(10)，所述指定钢管节(10)为依次排序后的多个钢管节(10)中位于端部的任一钢管节(10)，对该任一钢管节(10)在工厂内进行切割。

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