CN110645411A - 一种管道铺设方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管道工程领域，针对管道容易断裂的问题，提供了一种管道铺设方法，该技术方案如下：S1.管道预处理：在管道外表面涂覆防护混合物，防护混合物风干后形成防护层；S2.沟槽开挖；S3.铺设管道；S4.开挖凹槽；S5.凹槽内注满混凝土浆液；S6.回填沟槽与凹槽。防护混合物包括以下质量份数的组分：水泥100份；玻璃砂20‑30份；活性炭6‑8份；水80‑100份；聚乙烯纤维30‑40份；聚乙烯纤维的长度为2‑4mm。通过在凹槽内注满混凝土浆液，使得混凝土浆液通过挡板上若干的通孔流至管道的侧壁，待凝固后的混凝土与管道混为一体，混凝土较为稳定的支撑管道，同时配合在管道外表面覆盖防护层，减少管道断裂的情况，延长管道的使用寿命。

Description

一种管道铺设方法

技术领域

本发明涉及管道工程领域，尤其是涉及一种管道铺设方法。

背景技术

随着城郊基础建设不断的发展，排水工程也在逐渐发展，通过在地下铺设管道以实现工厂等水的供给与排放，因此保障了工厂的供水与排水需求。

一般，管道铺设在地下以减少管道在地面上的占地面积，可有效利用土壤支撑管道使得管道在地下较为稳固，但是在下雨时，雨水浸润土壤，使得土壤较为疏松，土壤的支撑力下降，在土壤中的管道由于土壤的支撑力下降容易产生弯曲，进而使得管道容易发生断裂现象，因此，还有改善的空间。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种管道铺设方法，具有管道不容易断裂的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种管道铺设方法，包括以下步骤：

S1.管道预处理，具体如下：

在管道外表面涂覆防护混合物，防护混合物风干后形成防护层；

S2.沟槽开挖；

S3.铺设管道；

S4.开挖凹槽,具体如下：

在所述沟槽旁开挖与沟槽连通的凹槽，然后在所述凹槽靠近沟槽的侧壁上贴附挡板；

所述挡板隔断沟槽与凹槽的连通处，所述挡板上开有若干通孔，所述管道的侧壁与挡板贴合，所述管道覆盖通孔；

S5.凹槽内注满混凝土浆液；

S6.回填沟槽与凹槽；

所述防护混合物包括以下质量份数的组分：

水泥100份；

玻璃砂20-30份；

活性炭6-8份；

水80-100份；

聚乙烯纤维30-40份；

所述聚乙烯纤维的长度为2-4mm。

通过采用上述技术方案，通过在凹槽内注满混凝土浆液，使得混凝土浆液通过挡板上若干的通孔流至管道的侧壁，待凝固后的混凝土与管道混为一体，使得混凝土较为稳定的支撑管道，同时配合在管道外表面覆盖防护层，使得管道不易因土壤疏松而产生弯曲的情况，进而减少管道断裂的情况，延长管道的使用寿命；

通过隔板隔断沟槽与凹槽的连通处，减少凹槽内的混凝土浆液向沟槽内流动的情况，使得管道不覆盖通孔的侧壁保持较为干净状态；

通过防护层采用水泥为基体，使得防护层具有较好的防水效果，较好的隔离管道与土壤，减少土壤对管道的腐蚀性，提高管道的使用寿命；

通过在防护混合物中加入玻璃砂与活性炭，利用玻璃砂配合活性炭形成不溶于水的混合物，利用活性炭呈疏松多孔结构，使得混合物外表面的孔缝吸水膨胀，使得混合物的孔隙变密，提高了防护层的密实性，增加了防护层的结构强度，同时使得防护混合物的抗冻等级提升，进而提高防护层的抗冻等级，减少防护层局部断裂的情况，同时玻璃砂束缚了活性炭，促进防护层的抗冻等级进一步提高，使得防护层不易断裂，进而使得管道不容易断裂；

通过在水泥中加入聚乙烯纤维进行补强，提高防护层的抗压强度，进而提高了管道结构的强度，较好的保护管道不易断裂；

本发明进一步设置为：所述S1中防护层的厚度为2-3mm。

通过采用上述技术方案，通过防护层的厚度为2-3mm，使得较好的保护管道，避免防护层过薄影响管道的效果，同时避免防护层过厚影响管道结构的承载力。

本发明进一步设置为：所述S3中铺设管道前，先将沟槽内部进行清理，然后在沟槽底部铺垫沙土层压实，再铺设管道。

通过采用上述技术方案，通过先将沟槽内部进行清理，减少沟槽内的杂物影响管道的铺设，通过在沟槽的底部铺垫沙土层，提高沟槽底部的抗压强度，使得铺设在沟槽内的管道不易下陷。

本发明进一步设置为：所述铺设沙土层前，在沟槽的底部插入若干个排水管，所述排水管的长度为4-6m。

通过采用上述技术方案，通过若干排水管插入沟槽的底部，在下雨天将沟槽内的积水通过排水管排出，使得沟槽侧壁的土壤不易坍塌，减少积水对管道的影响，降低了积水对管道的腐蚀。

本发明进一步设置为：所述S4中凹槽与沟槽的连通处设有支撑板，所述支撑板抵接于挡板。

通过采用上述技术方案，通过支撑板抵接于挡板，使得凹槽与沟槽连通处的挡板较为稳定，有利于混凝土浆液终凝时的成型。

本发明进一步设置为：所述S5中混凝土浆液终凝后形成锚块，所述锚块与管道固定连接。

通过采用上述技术方案，通过锚块与管道固定连接，使得锚块较为稳定的支撑管道，减少管道由于土壤的支撑力下降而产生弯曲的现象，进而使得管道不易断裂。

本发明进一步设置为：所述防护混合物包括以下质量份数的组分：

纳米碳酸钙颗粒3-5份；

所述纳米碳酸钙颗粒的粒径为1-3mm。

通过采用上述技术方案，通过在防护混合物中加入纳米碳酸钙，进一步补强防护混合物，使得防护层的抗压强度更好，进而使得管道的抗压强度更好，提高管道的使用寿命。

本发明进一步设置为：所述防护混合物包括以下质量份数的组分：

有机蒙脱土1-3份。

通过采用上述技术方案，通过有机蒙脱土作为触变剂，使得玻璃砂与活性炭混合至水泥中流动性较好，在防护混合物不搅拌时，使得水泥不易流动，不易形变，使得防护混合物较为稳定。

本发明进一步设置为：所述防护混合物的制备方法包括以下步骤：

a.在搅拌装置中加入玻璃砂和活性炭并搅拌均匀形成一级预混物；

b.在搅拌装置中加入水泥与水并搅拌均匀形成二级预混物；

c.在搅拌装置中加入聚乙烯纤维、纳米碳酸钙以及有机蒙脱土并搅拌均匀以形成防护混合物。

通过采用上述技术方案，通过先将玻璃砂与活性炭充分混合，避免加入聚乙烯纤维、纳米碳酸钙以及有机蒙脱土对防护混合物的影响，再加入水泥与水，使得玻璃砂与活性炭更易混合在水泥中，提高防护混合物的结构强度，减少防护层断裂的情况，再向搅拌装置中加入聚乙烯纤维、纳米碳酸钙以及有机蒙脱土，使得各种物质更好的分布在防护混合物中，进而更好提高防护层的抗压和抗拉强度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过在凹槽内注满混凝土浆液，使得混凝土浆液通过挡板上若干的通孔流至管道的侧壁，待凝固后的混凝土与管道混为一体，使得混凝土较为稳定的支撑管道，同时配合在管道外表面覆盖防护层，使得管道不易因土壤疏松而产生弯曲的情况，进而减少管道断裂的情况，延长管道的使用寿命；

2.通过在防护混合物中加入玻璃砂与活性炭，利用玻璃砂配合活性炭形成不溶于水的混合物，利用活性炭呈疏松多孔结构，使得混合物外表面的孔缝吸水膨胀，使得混合物的孔隙变密，提高了防护层的密实性，增加了防护层的结构强度，减少防护层局部断裂的情况；

3.通过在防护混合物中加入纳米碳酸钙，进一步补强防护混合物，使得防护层的抗压强度更好，进而使得管道的抗压强度更好，提高管道的使用寿命。

附图说明

图1为本发明中一种管道铺设方法的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。

在以下实施例中，水泥采用佛山市创立信化工有限公司出售的改良水泥。

在以下实施例中，玻璃砂采用东莞市安发表面处理材料有限公司出售的玻璃砂。

在以下实施例中，活性炭采用广东冠森炭业科技有限公司出售的活性炭。

在以下实施例中，聚乙烯纤维采用深圳市天之途科技有限公司出售的聚乙烯纤维。

在以下实施例中，纳米碳酸钙颗粒采用佛山市标瑞化工有限公司出售的纳米碳酸钙颗粒，

在以下实施例中，有机蒙脱土采用广州亿峰化工科技有限公司出售的有机蒙脱土。

实施例1

一种管道铺设方法，参照图1，包括以下具体步骤：

S1.管道预处理，具体如下：

在待铺设管道的外表面涂覆防护混合物，防护混合物风干凝固后形成防护层；

S2.沟槽开挖，具体如下：

沟槽在开挖前由测量人员根据施工图纸和技术规范的要求放出开挖边线，沟槽开挖至槽底以上20cm处采用人工开挖、清理、整平，采用挖掘机开挖沟槽,沟槽的长度至少20m，沟槽的高度至少1m；

S3.铺设管道，具体如下：

将沟槽内部进行清理，通过电钻在沟槽的底部沿着沟槽四周钻排水孔，沿沟槽长度方向每十米钻一个排水孔，排水孔的深度为4m,排水孔的孔径为4cm,在排水孔内插入排水管，排水管的长度为4m，然后在沟槽底部铺垫沙土层压实，再通过吊机将管道放置在沟槽内，排列整齐，管道离道路上表层至少80cm。

S4.开挖凹槽，具体如下：

在沟槽旁通过挖掘机开挖与沟槽连通的凹槽，凹槽呈方形，凹槽开挖完毕后，在凹槽靠近沟槽的侧壁上贴附挡板，挡板上开有若干通孔，管道的侧壁与挡板贴合，管道覆盖通孔，凹槽远离沟槽的内壁贴附隔板，凹槽内放置抵接于挡板与隔板的钢丝网，用若干支撑板抵接凹槽与沟槽连通处的挡板，使得挡板较为稳固。

S5.凹槽内注满混凝土浆液，具体如下：

在凹槽内浇筑混凝土浆液，每平方米混凝土使用350kg水泥，混凝土浆液通过挡板上的通孔接触管道的侧壁，待混凝土浆液终凝后形成锚块，锚块相对于管道的横向轴线是对称的且呈方形，锚块与管道形成一体。

S6.回填沟槽与凹槽；具体如下：

将从沟槽和凹槽挖出的土壤回填至沟槽与凹槽，压实一层层土壤，然后修复路面。

防护混合物的制备方法包括以下具体步骤：

a.在搅拌釜中加入玻璃砂20kg和活性炭6kg,转速40r/min,搅拌10min，搅拌均匀形成一级预混物；

b.在搅拌釜中加入水泥100kg与水80kg，转速60r/min,搅拌15min，搅拌均匀形成二级预混物；

c.在搅拌釜中加入聚乙烯纤维30kg，转速45r/min,搅拌10min，搅拌均匀以形成防护混合物。

本实施例中的聚乙烯纤维的长度为2cm。

实施例2

与实施例1的区别在于：

S3中排水管的长度为5m；

防护混合物的制备方法包括以下具体步骤：

a.在搅拌釜中加入玻璃砂25kg和活性炭7kg,转速40r/min,搅拌10min，搅拌均匀形成一级预混物；

b.在搅拌釜中加入水泥100kg与水90kg，转速60r/min,搅拌15min，搅拌均匀形成二级预混物；

c.在搅拌釜中加入聚乙烯纤维35kg，转速45r/min,搅拌10min，搅拌均匀以形成防护混合物。

本实施例中的聚乙烯纤维的长度为3cm。

实施例3

与实施例1的区别在于：

S3中排水管的长度为6m；

防护混合物的制备方法包括以下具体步骤：

a.在搅拌釜中加入玻璃砂30kg和活性炭8kg,转速40r/min,搅拌10min，搅拌均匀形成一级预混物；

b.在搅拌釜中加入水泥100kg与水100kg，转速60r/min,搅拌15min，搅拌均匀形成二级预混物；

c.在搅拌釜中加入聚乙烯纤维40kg，转速45r/min,搅拌10min，搅拌均匀以形成防护混合物。

本实施例中的聚乙烯纤维的长度为4cm。

实施例4

与实施例1的区别在于：

S3中排水管的长度为5.5m；

防护混合物的制备方法包括以下具体步骤：

a.在搅拌釜中加入玻璃砂28kg和活性炭7.5kg,转速40r/min,搅拌10min，搅拌均匀形成一级预混物；

b.在搅拌釜中加入水泥100kg与水85kg，转速60r/min,搅拌15min，搅拌均匀形成二级预混物；

c.在搅拌釜中加入聚乙烯纤维36kg，转速45r/min,搅拌10min，搅拌均匀以形成防护混合物。

本实施例中的聚乙烯纤维的长度为2.5cm。

实施例5

与实施例4的区别在于：

防护混合物的制备方法包括以下具体步骤：

a.在搅拌釜中加入玻璃砂28kg和活性炭7.5kg,转速40r/min,搅拌10min，搅拌均匀形成一级预混物；

b.在搅拌釜中加入水泥100kg与水85kg，转速60r/min,搅拌15min，搅拌均匀形成二级预混物；

c.在搅拌釜中加入聚乙烯纤维36kg、纳米碳酸钙3kg以及有机蒙脱土1kg，转速45r/min,搅拌10min，搅拌均匀以形成防护混合物。

本实施例中的聚乙烯纤维的长度为2.5cm；

本实施例中的纳米碳酸钙的粒径为1mm。

实施例6

与实施例4的区别在于：

防护混合物的制备方法包括以下具体步骤：

a.在搅拌釜中加入玻璃砂28kg和活性炭7.5kg,转速40r/min,搅拌10min，搅拌均匀形成一级预混物；

b.在搅拌釜中加入水泥100kg与水85kg，转速60r/min,搅拌15min，搅拌均匀形成二级预混物；

c.在搅拌釜中加入聚乙烯纤维36kg、纳米碳酸钙4kg以及有机蒙脱土2kg，转速45r/min,搅拌10min，搅拌均匀以形成防护混合物。

本实施例中的聚乙烯纤维的长度为2.5cm；

本实施例中的纳米碳酸钙的粒径为2mm。

实施例7

与实施例4的区别在于：

防护混合物的制备方法包括以下具体步骤：

a.在搅拌釜中加入玻璃砂28kg和活性炭7.5kg,转速40r/min,搅拌10min，搅拌均匀形成一级预混物；

b.在搅拌釜中加入水泥100kg与水85kg，转速60r/min,搅拌15min，搅拌均匀形成二级预混物；

c.在搅拌釜中加入聚乙烯纤维36kg、纳米碳酸钙5kg以及有机蒙脱土3kg，转速45r/min,搅拌10min，搅拌均匀以形成防护混合物。

本实施例中的聚乙烯纤维的长度为2.5cm；

本实施例中的纳米碳酸钙的粒径为3mm。

实施例8

与实施例4的区别在于：

防护混合物的制备方法包括以下具体步骤：

a.在搅拌釜中加入玻璃砂28kg和活性炭7.5kg,转速40r/min,搅拌10min，搅拌均匀形成一级预混物；

b.在搅拌釜中加入水泥100kg与水85kg，转速60r/min,搅拌15min，搅拌均匀形成二级预混物；

c.在搅拌釜中加入聚乙烯纤维36kg、纳米碳酸钙3.5kg以及有机蒙脱土1kg，转速45r/min,搅拌10min，搅拌均匀以形成防护混合物。

本实施例中的聚乙烯纤维的长度为2.5cm；

本实施例中的纳米碳酸钙的粒径为2mm。

比较例1

与实施例8的区别在于：

步骤a中取消加入玻璃砂。

比较例2

与实施例8的区别在于：

步骤a中取消加入活性炭。

比较例3

与实施例8的区别在于：

步骤c中取消加入纳米碳酸钙。

比较例4

与实施例8的区别在于：

步骤a中取消加入玻璃砂和活性炭。

实验1

取管径为10cm的铸铁管，铸铁管长度为2m，管壁厚2mm，在铸铁管外壁上涂抹通过实施例1-8及比较例1-3的防护混合物以形成防护层，保护层的厚度为2mm。

通过断裂力学方法测试涂抹防护混合物后的铸铁管的裂纹程度，局部受力和应变与由应力强度因子K引起的远端或名义应力和应变有关，计算裂纹长度的计算公式为：

(σ是名义应力，a是裂纹长度，f(g)是取决于试样和裂纹几何形状的校正因子)，裂纹长度越长证明管道裂纹程度越强，观察涂抹防护混合物的铸铁管的裂纹程度。

实验2

根据ASTMD1074-2009《水泥混合料抗压强度的标准测试方法》检测通过各实施例1-8及比较例1-4的防护混合物制备的试样的抗压强度(MPa)。

实验3

通过万能材料试验机对实施例1-8以及比较例1-4的防护混合物进行抗拉强度的测定，将防护混合物制备的试样装夹在试验机上，按照GB/T228-2002标准规定的速度让试验机对标准拉力试样进行拉伸，记录实施例1-8以及比较例1-4的防护混合物制备的试样的抗拉强度。

实验4

根据GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中的抗水渗透试验检测实施例1-8及比较例1-4的抗渗等级、抗冻等级。

具体检测数据件表1

表1

根据表1可知，对比比较例2与实施例8的数据，可见在防护混合物中加入活性炭，使得混合物的孔隙变密，提高了防护层的密实性，防护层的抗压强度和抗拉强度明显提升，同时有效提高防护混合物制备的试样的抗冻等级，进而使得防护层的抗冻等级提高，减少防护层局部断裂的情况。

对比比较例1与实施例8的数据，可见在防护混合物加入玻璃砂后，使得防护层的抗压强度和抗拉强度提升，更好的提高防护混合物制备的试样的抗冻等级，使得防护层具有较好的保护管道的效果。

对比比较例4与实施例8的数据，可见玻璃砂配合活性炭，提高了防护层的结构强度，同时使得防护层的抗冻等级进一步提高，使得防护层不易断裂，进而使得管道不易断裂。

对比比较例3与实施例8的数据，可见在防护混合物中加入纳米碳酸钙，防护层的抗压强度明显提升，使得管道抵抗外界冲击不易断裂。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种管道铺设方法，其特征是：包括以下步骤：

S1.管道预处理，具体如下：

在管道外表面涂覆防护混合物，防护混合物风干后形成防护层；

S2.沟槽开挖；

S3.铺设管道；

S4.开挖凹槽,具体如下：

在所述沟槽旁开挖与沟槽连通的凹槽，然后在所述凹槽靠近沟槽的侧壁上贴附挡板；所述挡板隔断沟槽与凹槽的连通处，所述挡板上开有若干通孔，所述管道的侧壁与挡板贴合，所述管道覆盖通孔；

S5.凹槽内注满混凝土浆液；

S6.回填沟槽与凹槽；

所述防护混合物包括以下质量份数的组分：

水泥 100份；

玻璃砂 20-30份；

活性炭 6-8份；

水 80-100份；

聚乙烯纤维 30-40份；

所述聚乙烯纤维的长度为2-4mm。

2.根据权利要求1所述的一种管道铺设方法，其特征是：所述S1中防护层的厚度为2-3mm。

3.根据权利要求2所述的一种管道铺设方法，其特征是：所述S3中铺设管道前，先将沟槽内部进行清理，然后在沟槽底部铺垫沙土层压实，再铺设管道。

4.根据权利要求3所述的一种管道铺设方法，其特征是：所述铺设沙土层前，在沟槽的底部插入若干个排水管，所述排水管的长度为4-6m。

5.根据权利要求1所述的一种管道铺设方法，其特征是：所述S4中凹槽与沟槽的连通处设有支撑板，所述支撑板抵接于挡板。

6.根据权利要求1所述的一种管道铺设方法，其特征是：所述S5中混凝土浆液终凝后形成锚块，所述锚块与管道固定连接。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种管道铺设方法，其特征是：所述防护混合物包括以下质量份数的组分：

纳米碳酸钙颗粒 3-5份；

所述纳米碳酸钙颗粒的粒径为1-3mm。

8.根据权利要求7所述的一种管道铺设方法，其特征是：所述防护混合物包括以下质量份数的组分：

有机蒙脱土 1-3份。

9.根据权利要求8所述的一种管道铺设方法，其特征是：所述防护混合物的制备方法包括以下步骤：

a.在搅拌装置中加入玻璃砂和活性炭并搅拌均匀形成一级预混物；

b.在搅拌装置中加入水泥与水并搅拌均匀形成二级预混物；

c.在搅拌装置中加入聚乙烯纤维、纳米碳酸钙以及有机蒙脱土并搅拌均匀以形成防护混合物。

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