CN111042163B - 大口径聚乙烯塑料管道安装结构及施工方法 - Google Patents

大口径聚乙烯塑料管道安装结构及施工方法 Download PDF

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    • F16L1/12—Laying or reclaiming pipes on or under water
    • F16L1/14—Laying or reclaiming pipes on or under water between the surface and the bottom

Abstract

本发明提供一大口径聚乙烯(PE)塑料管道施工结构及施工方法，管道穿越河道地埋敷设结构，采用固化剂对河道中淤泥进行固化，在河道中打设钢管柱架设型钢框架，型钢框架上铺设防滑钢板作为临时便道，岸边设置预制混凝土基础对型钢框架进行支撑；河道中采用钢板桩打设钢板桩围堰，钢板桩围堰迎水面设置土工布、格栅网、袋装土和防水板进行加固处理；管道下部设置预制底座和垫层，预制底座通过固定螺杆和垫层进行固定；钢板桩围堰顶部通过增高挡水板进行加高处理；针对路基上管道安装采用管道穿越路基地埋敷设结构进行施工；针对桥梁上管道安装采用管道穿越桥梁人行道地埋敷设结构进行施工，有效降低工程成本，加快施工速度。

Description

大口径聚乙烯塑料管道安装结构及施工方法
技术领域
本发明涉及土木工程领域，特别涉及一种大口径聚乙烯(PE)塑料管道安装结构及施工方法，适用于大口径聚乙烯(PE)塑料管道安装结构的施工。
背景技术
随着社会经济的发展,塑料管道的应用越来越广泛。聚乙烯(PE)管道具有许多卓越的特性,如耐低温、韧性好、刚柔相济等,因此在一些特殊用途中大显身手。在某些领域中,传统材质的管道不是不适用,就是费用大,而且不能保证使用安全。有些传统材质的管道容易发生腐蚀和接头泄漏等问题，聚乙烯(PE)管道圆满地解决了这两大难题。
然而在常规管道安装施工方法容易出现以下问题:管道沟槽开挖支护困难，管道安装施工周期长，管道安装定位精度差。
发明内容
本发明的目的在于针对大口径聚乙烯(PE)塑料管道安装结构施工的问题，提供大口径聚乙烯(PE)塑料管道及施工方法，满足结构施工的需求。
相较现有技术，本技术方案具有以下的特点和有益效果：
(1)在钢板桩围堰迎水面设置土工布、格栅网、袋装土和防水板进行加固处理，提高钢板桩围堰的防渗性能，采用增高挡水板的方式增高钢板桩围堰的高度，提高钢板桩围堰的工作高度；
(2)采用可调式搁置架进行管道安装，通过激光定位器对管道定位进行精确调整，防止管道安装过程中管道发生破损，提高管道安装速度；
(3)通过在预制装配式底座两侧设置集水槽的方式，提高管道四周水的排出，减少渗水对梁板的影响；在集水槽中设置浮力封闭板和水位计，有效防止管道四周积水过多影响周边管道的正常使用。
附图说明
图1是管道穿越河道地埋敷设结构的结构图；
图2是钢板桩围堰增高挡水板的结构图；
图3是钢板桩围堰迎水面的结构图；
图4是管道穿越路基地埋敷设结构的结构图；
图5是后牵引管道安装的结构图；
图6是管道穿越桥梁人行道地埋敷设结构的结构图。
图中：1，固化土；2，袋装土；3，河道；4，预制底座；5，固定螺杆；6，垫层；7，钢板桩围堰；8，钢管桩；9，防滑钢板；10，对拉槽钢；11，土工布；12，管道；13，回填土；14，格栅网；15，型钢框架；16，预制混凝土基础；17，密封胶；18，垫片；19，耳板；20，橡胶止水板；21，固定槽钢；22，预应力筋；23，增高挡水板；24，夹具；25，压顶板；26，钢板；27，对拉螺杆；28，防水板；29，钢板桩；30，后牵引管道；31，固定吊环；32，搁置凹槽；33，槽钢轨道；34，行走轮；35，下横梁；36，中横梁；37，型钢立柱；38，上横梁；39，移动横梁；40，激光定位器；41，双拼型钢；42，千斤顶；43，吊带；44，可调式搁置架；45，锚固钢筋；46，锚固钢板；47，柔性带；48，后牵引支架；49，梁板；50，管道支架；51，防水挡板；52，浮力封闭板；53，防水层；54，集水槽；55，后植钢筋；56，水位计；57，后浇混凝土；58，混凝土挡板；59，护栏；60，预制装配式底座；61，人行道板；62，穿线管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
图1是管道穿越河道地埋敷设结构结构图，图2是钢板桩围堰增高挡水板结构图，图3是钢板桩围堰迎水面结构图，图4是管道穿越路基地埋敷设结构结构图，图5是后牵引管道安装结构图，图6是管道穿越桥梁人行道地埋敷设结构结构图。
如图1所示，管道穿越河道地埋敷设结构的结构图被展示，在河道(3)内施工，主要包括：固化土(1)、钢管桩(8)，型钢框架(15)以及管道(12)。河道(3)中的淤泥采用固化剂被固化形成固化土(1)，其中对固化土(1)开挖形成管道容置空间，其中管道容置空间为倒梯形，管道(12)置于该管道容置空间内，在河道(3)的两侧打设至少一钢管桩(8)并在钢管桩(8)上架设型钢框架(15)，型钢框架(15)上铺设防滑钢板(9)作为临时便道。
具体的，钢管桩(8)插入淤泥固化的河道(3)中，型钢框架(15)横铺架设在钢管桩(8)上，型钢框架(15)上横铺防滑钢板(9)。
岸边设置预制混凝土基础(16)对型钢框架(15)进行支撑，即，在河道(3)的岸边设置预制混凝土基础(16)，型钢框架(15)置于预制混凝土基础(16)上。
管道(12)下部设置预制底座(4)和垫层(6)，预制底座(4)通过固定螺杆(5)和垫层(6)进行固定，垫层(6)置于河道(3)上。另，管道(12)内放置后牵引管道(30)，回填土(13)填充管道容置空间内管道(12)外侧空间。钢板桩围堰(7)置于管道(12)的两侧插入河道(3)内，其顶部通过增高挡水板(23)进行加高处理。
如图2所示，钢板桩围堰(7)顶部的增高挡水板(23)的结构图被展示，钢板桩围堰(7)包括钢板桩(29)，增高挡水板(23)和钢板桩(29)之间设置钢板(26)和橡胶止水板(20)进行固定。即，增高挡水板(23)搭设在钢板桩(29)的上方，相接之处设置钢板(26)和橡胶止水板(20)。
增高挡水板(23)下部通过固定槽钢(21)和对接螺杆(27)与钢板桩(29)进行固定；固定槽钢(21)置于对接螺杆(27)上，对接螺杆(27)置于增高挡水板(23)和钢板桩(29)两侧，固定槽钢(21)连接固定增高挡水板(23)和钢板桩(29)。
增高挡水板(23)的上部设置压顶板(25)，钢板桩(29)上部设置耳板(19)，预应力筋(22)穿过压顶板(25)和耳板(19)并通过夹具(24)固定。
钢板桩(29)上部两侧设置对拉槽钢(10)，对拉槽钢(10)穿设固定在钢板桩(29)两侧，且相交之处通过垫片(18)和密封胶(17)固定。
如图3所示，钢板桩围堰迎水面的结构图被展示，钢板桩围堰(7)的迎水面依次设置土工布(11)以及格栅网(14)，格栅网(14)外侧设置袋装土(2)，袋装土(2)置于防水板(28)上进行加固处理，防水板(28)置于固化土(1)上。
如图4所示，针对地基上的管道(12)施工的管道穿越路基地埋敷设结构结构图，主要包括：垫层(6)，管道(12)，可调式搁置架(44)以及后牵引支架(48)。
可调式搁置架(44)吊装管道(12)置于地基上，管道(12)下部设置垫层(6)并固定在垫层(6)上，其中垫层(6)置于路基上，垫层(6)上设置用于固定管道(12)的固定吊环(31)，且在管道(12)安装位置设置搁置凹槽(32)，固定吊环(31)置于搁置凹槽(32)的两侧。
其中搁置凹槽(32)的弧度匹配管道(12)的弧度，管道(12)被搁置在搁置凹槽(32)上，且通过固定吊环(31)固定。
在本技术方案的实施例中，管道(12)安装完成后通过柔性带(47)进行固定。柔性带(47)覆盖在管道(12)表面且两端分别固定于固定吊环(31)上。
管道(12)采用可调式搁置架(44)进行安装，可调式搁置架(44)可移动地置于垫层(6)上，可调式搁置架(44)下部设置行走轮(34)，垫层(6)上设置对应行走轮(34)的槽钢轨道(4)，可调式搁置架(44)在槽钢轨道(4)上进行移动。
可调式搁置架(44)上部设置千斤顶(42)和移动横梁(39)，千斤顶(42)置于移动横梁(39)的两侧，以对管道(12)的安装位置进行精确调整。
可调式搁置架(44)上设置中横梁(36)和上横梁(38)，其中上横梁(38)置于中横梁(36)上侧，千斤顶(42)置于上横梁(38)上。
移动横梁(39)上设置双拼型钢(41)，双拼型钢(41)上连接吊带(43)，吊带(43)的另一端连接于管道(12)，管道(12)通过双拼型钢(41)和吊带(43)进行吊装。
双拼型钢(41)在管道(12)安装方向同向，双拼型钢(41)通过两道吊带(43)吊装下部管道(12)，当管道(12)位置和搁置凹槽(32)位置不对应时，通过调节千斤顶(42)调节移动横梁(39)的位置来调节管道(12)安装位置。
移动横梁(39)上设置激光定位器(40)，激光定位器(40)朝向管道(12)的方式发射激光，通过激光定位器(40)对管道(12)安装位置进行定位。
后牵引管道(30)置于管道(12)内，垫层(6)上设置后牵引支架(48)对后牵引管道(30)进行拖拉。
后牵引管道(30)通过钢丝与后牵引支架(48)连接，后牵引支架(48)主要提供后牵引管道(30)拖拉的反力。
如图2所示，后牵引管道安装结构图被展示，后牵引支架(48)通过在垫层(6)设置锚固钢筋(45)以及锚固钢板(46)进行固定。
如图6所示，管道穿越桥梁人行道地埋敷设结构的结构图被展示，主要包括：梁板(49)，防水挡板(51)，混凝土挡板(58)，预制装配式底座(60)以及人行道板(61)。
梁板(49)上部间隔设置混凝土挡板(58)和防水挡板(51)，防水挡板(51)置于混凝土挡板(58)之间，预制装配式底座(60)置于混凝土挡板(58)和防水挡板(51)之间。
梁板(49)上进行植筋，即，梁板(49)上设置后植钢筋(55)，预制装配式底座(60)边侧设置有后浇混凝土(57)，后植钢筋(55)同时插入后浇混凝土(57)和梁板(49)以使得预制装配式底座(60)和梁板(49)连接。
预制装配式底座(60)的两侧设置集水槽(54)，预制装配式底座(60)的中部安装固定管道(12)，管道(12)通过柔性带(47)与预制装配式底座(60)上的固定吊环(31)固定。即，预制装配式底座(60)上设置有固定吊环(31)，固定吊环(31)置于管道(12)的两侧，柔性带(47)覆盖在管道(12)上，且两端分别连接于管道(12)两侧的固定吊环(31)。
集水槽(54)中设置浮力封闭板(52)和水位计(56)，其中水位计(56)置于集水槽(54)的侧边，封闭板(4)的宽度大于集水槽(54)上部开口位置宽度，当水位较高时，水位计(56)会报警，浮力封闭板(52)上浮到顶部进行封闭防止水向下流入。
混凝土挡板(58)上设置人行道板(61)，人行道板(61)也置于防水挡板(51)上。
另一侧的混凝土挡板(58)和防水挡板(51)之间设置管道支架(50)，管道支架(50)将该空间分为至少两层，穿线管(62)置于管道支架(50)和梁板(49)上，且人行道板(61)置于穿线管(62)上。
另，两侧的混凝土挡板(58)上设置护栏(59)。
大口径聚乙烯(PE)塑料管道安装结构施工的主要施工过程如下：
步骤一、管道沟槽施工：
针对地基上的管道(12)施工对沟槽进行开挖施工；针对河道(3)中的管道(12)施工时，先在河道(3)上施工钢管桩(8)和钢板桩围堰(7)，对河道(3)中的淤泥进行固化形成固化土(1)，并在钢板桩围堰(7)迎水面设置土工布(11)、格栅网(14)、袋装土(2)和防水板(28)进行加固处理；针对桥梁人行道处管道(12)施工时，进行两侧混凝土挡板(58)安装；
步骤二、垫层施工：
进行垫层(6)施工，垫层(6)施工过程中埋好预埋连接件；当针对地基上的管道(12)施工，垫层(6)置于地基上；当针对河道(3)中的管道(12)施工，垫层置于河道(3)上；垫层(6)上设置用于固定管道(12)的固定吊环(31)，且在管道(12)安装位置设置搁置凹槽(32)，固定吊环(31)置于搁置凹槽(32)的两侧；
步骤三、管道底座安装：
进行管道(12)底座的安装施工；当针对河道(3)上的管道(12)施工，预制底座(4)通过固定螺杆(5)和垫层(6)进行固定置于垫层(6)底部，当针对桥梁人行道处管道(12)施工时，预制装配式底座(60)固定在梁板(49)上；
步骤四、管道安装：
采用可调式搁置架(44)进行管道(12)的安装，可调式搁置架(44)上部设置千斤顶(42)和移动横梁(39)，千斤顶(42)置于移动横梁(39)的两侧，以对管道(12)的安装位置进行精确调整；
步骤五、后牵引管道安装：
后牵引管道(30)置于管道(12)内，通过在管道(12)两端头设置的后牵引支架(48)进行后牵引管道(30)的安装；
步骤六、管道四周处理：
针对河道(3)和路基处对管道(12)进行回填处理，对桥梁人行道下的管道(12)安装人行道板(61)。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种大口径聚乙烯塑料管道安装结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、管道沟槽施工：
针对地基上的管道(12)施工对沟槽进行开挖施工；针对河道(3)中的管道(12)施工时，先在河道(3)上施工钢管桩(8)和钢板桩围堰(7)，对河道(3)中的淤泥进行固化形成固化土(1)，并在钢板桩围堰(7)迎水面设置土工布(11)、格栅网(14)、袋装土(2)和防水板(28)进行加固处理；针对桥梁人行道处管道(12)施工时，进行两侧混凝土挡板(58)安装；
步骤二、垫层施工：
进行垫层(6)施工，垫层(6)施工过程中埋好预埋连接件；当针对地基上的管道(12)施工，垫层(6)置于地基上；当针对河道(3)中的管道(12)施工，垫层置于河道(3)上；垫层(6)上设置用于固定管道(12)的固定吊环(31)，且在管道(12)安装位置设置搁置凹槽(32)，固定吊环(31)置于搁置凹槽(32)的两侧；
步骤三、管道底座安装：
进行管道(12)底座的安装施工；当针对河道(3)上的管道(12)施工，预制底座(4)通过固定螺杆(5)和垫层(6)进行固定置于垫层(6)底部，当针对桥梁人行道处管道(12)施工时，预制装配式底座(60)固定在梁板(49)上；
步骤四、管道安装：
采用可调式搁置架(44)进行管道(12)的安装，可调式搁置架(44)上部设置千斤顶(42)和移动横梁(39)，千斤顶(42)置于移动横梁(39)的两侧，以对管道(12)的安装位置进行精确调整；
步骤五、后牵引管道安装：
后牵引管道(30)置于管道(12)内，通过在管道(12)两端头设置的后牵引支架(48)进行后牵引管道(30)的安装；
步骤六、管道四周处理：
针对河道(3)和路基处对管道(12)进行回填处理，对桥梁人行道下的管道(12)安装人行道板(61)；
其中，钢板桩围堰(7)包括钢板桩(29)，增高挡水板(23)和钢板桩(29)之间设置钢板(26)和橡胶止水板(20)进行固定，增高挡水板(23)下部通过固定槽钢(21)和对接螺杆(27)与钢板桩(29)进行固定，增高挡水板(23)的上部设置压顶板(25)，钢板桩(29)上部设置耳板(19)，预应力筋(22)穿过压顶板(25)和耳板(19)并通过夹具(24)固定；
钢板桩(29)上部两侧设置对拉槽钢(10)，对拉槽钢(10)穿设固定在钢板桩(29)两侧，且相交之处通过垫片(18)和密封胶(17)固定；
在钢管桩(8)上架设型钢框架(15)，型钢框架(15)上铺设防滑钢板(9)，河道(3)的岸边设置预制混凝土基础(16)对型钢框架(15)进行支撑；
在步骤三中，预制装配式底座(60)的两侧设置集水槽(54)，集水槽(54)中设置浮力封闭板(52)和水位计(56)，其中水位计(56)置于集水槽(54)的侧边。
2.根据权利要求1所述的大口径聚乙烯塑料管道安装结构的施工方法，其特征在于，在步骤四中，柔性带(47)覆盖在管道(12)表面且两端分别固定于固定吊环(31)上。
3.根据权利要求1所述的大口径聚乙烯塑料管道安装结构的施工方法，其特征在于，在步骤四中，移动横梁(39)上设置双拼型钢(41)，双拼型钢(41)上连接吊带(43)，吊带(43)的另一端连接于管道(12)，管道(12)通过双拼型钢(41)和吊带(43)进行吊装，移动横梁(39)上设置激光定位器(40)，激光定位器(40)朝向管道(12)的方式发射激光。
4.根据权利要求1所述的大口径聚乙烯塑料管道安装结构的施工方法，其特征在于，在针对桥梁人行道处管道(12)施工时，梁板(49)上部间隔设置混凝土挡板(58)和防水挡板(51)，防水挡板(51)置于混凝土挡板(58)之间，预制装配式底座(60)置于混凝土挡板(58)和防水挡板(51)之间。
5.根据权利要求1所述的大口径聚乙烯塑料管道安装结构的施工方法，其特征在于，在步骤三中，梁板(49)上设置后植钢筋(55)，预制装配式底座(60)边侧设置有后浇混凝土(57)，后植钢筋(55)同时插入后浇混凝土(57)和梁板(49)以使得预制装配式底座(60)和梁板(49)连接。
6.一种使用权利要求1-5任一项所述的大口径聚乙烯塑料管道安装结构的施工方法制备获得的大口径聚乙烯塑料管道安装结构，其特征在于，包括：针对地基上的管道(12)施工的管道穿越路基地埋敷设结构，针对河道(3)中的管道(12)施工的管道穿越河道地埋敷设结构，针对桥梁人行道处管道(12)施工的管道穿越桥梁人行道地埋敷设结构；
其中管道穿越路基地埋敷设结构中的可调式搁置架(44)吊装管道(12)置于地基上，管道(12)下部设置垫层(6)并固定在垫层(6)上，其中垫层(6)置于路基上，垫层(6)上设置用于固定管道(12)的固定吊环(31)，可调式搁置架(44)上部设置千斤顶(42)和移动横梁(39)，千斤顶(42)置于移动横梁(39)的两侧；
其中管道穿越河道地埋敷设结构中的河道(3)中的淤泥采用固化剂被固化形成固化土(1)，其中对固化土(1)开挖形成管道容置空间，其中管道容置空间为倒梯形，管道(12)置于该管道容置空间内，在河道(3)的两侧打设至少一钢管桩(8)并在钢管桩(8)上架设型钢框架(15)，管道(12)下部设置预制底座(4)和垫层(6)，预制底座(4)和垫层(6)进行固定，垫层(6)置于河道(3)上，钢板桩围堰(7)置于管道(12)的两侧插入河道(3)内，其顶部通过增高挡水板(23)进行加高处理；
其中管道穿越桥梁人行道地埋敷设结构中的梁板(49)上部间隔设置混凝土挡板(58)和防水挡板(51)，防水挡板(51)置于混凝土挡板(58)之间，预制装配式底座(60)置于混凝土挡板(58)和防水挡板(51)之间，预制装配式底座(60)的两侧设置集水槽(54)，预制装配式底座(60)的中部安装固定管道(12)，混凝土挡板(58)上设置人行道板(61)，人行道板(61)也置于防水挡板(51)上。
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