CN111411679A - 市政排水管道施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及排水管施工领域，具体涉及一种市政排水管道施工工艺，其包括：步骤1），开挖施工井；步骤2），钻孔以形成连通相邻施工井的管道安装孔；步骤3），在管道安装孔的孔壁上喷涂液态的排水管组合物，待排水管组合物固化后形成排水管胚；步骤4），检测排水管胚的渗漏点，根据检测结果在渗漏点处喷涂排水管组合物以修补；步骤5），抛光排水管胚内壁，形成市政排水管道；步骤6），修建检查井。本发明具有运输时空间利用率大幅提高，较大地降低了运输成本的效果。

Description

市政排水管道施工工艺

技术领域

本发明涉及排水管施工的技术领域，尤其是涉及一种市政排水管道施工工艺。

背景技术

目前随着社会发展，城市建设的进程不断推进，城市人口越来越多，导致城市的用水量越来越大。

其中，市政排水管网是城市排水的重要手段之一，为了减少对空间的占用，市政排水管通常埋设在地下。

现有的市政排水管道施工时可采用开挖和非开挖的施工方法，其中，非开挖的施工方法通常采用钻孔设备切削地下土壤以形成管道安装孔，然后通过顶管设备将排水管顶入安装孔中，因此采用顶管工艺时只需小面积开挖施工井即可，无需对路面大面积开挖，有效减少对路面的占用、减少对交通的影响，因此非开挖顶管工艺的应用越来越多。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：

顶管工艺施工过程中需要在管道安装孔中顶入预制好的排水管单元，由于排水管单元已经预制成型且各排水管单元的直径一致，导致排水管单元无法相互套叠，导致排水管单元在运输的过程中非常占用空间，运输成本较高，因此，还有改善空间。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种市政排水管道施工工艺，其具有降低运输成本的效果。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种市政排水管道施工工艺，包括以下步骤：

步骤1)，开挖施工井；

步骤2)，钻孔以形成连通相邻施工井的管道安装孔；

步骤3)，在管道安装孔的孔壁上喷涂液态的排水管组合物，待排水管组合物固化后形成排水管胚；

步骤4)，检测排水管胚的渗漏点，根据检测结果在渗漏点处喷涂排水管组合物以修补；

步骤5)，抛光排水管胚内壁，形成市政排水管道；

步骤6)，修建检查井。

通过采用上述技术方案，通过在安装孔的孔壁上喷涂液态的排水管组合物以在排水管组合物固化后形成排水管胚，使得排水管无需预制，使得施工时只需将排水管组合物运输至施工场地即可，而排水管组合物由于未形成管状，不会因管状而占据大量空间，使得运输时空间利用率大幅提高，从而较大地降低了运输成本；

由于只需朝向管道安装孔的孔壁上喷涂排水管组合物即可，无需采用大型的顶管设备，施工较为方便；

由于排水管由排水管组合物喷涂而成，使得排水管胚的渗漏点以及排水管在使用过程中产生的渗漏点只需通过喷涂排水管组合物即可修补，修补操作较为方便，且由于物料的性质一致，喷涂在排水管胚上的排水管组合物较为稳定地粘附在排水管胚上，不易出现分离的情况，使得修补的效果较佳；

通过抛光排水管胚内壁以使得排水管内壁较为光滑，从而使得排水时，污水中的杂物不易因排水管内壁凹凸不平而粘附在排水管内壁上，使得杂物更为顺利的排走，不易堵塞排水管。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤3)中，排水管组合物的喷涂厚度至少为5mm。

通过采用上述技术方案，通过排水组合物的喷涂厚度至少为5mm，保证排水管具有一定的壁厚，从而保证排水管能较为稳定地支撑土壤，减少突然挤压而导致排水管破损的情况，保证排水管的稳定性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤3)中，喷涂排水管组合物前，先朝向安装孔的孔壁喷射100℃以上的气体。

通过采用上述技术方案，通过朝向安装孔的孔壁喷射100℃以上的气体，使得孔壁收到高温加热，从而使得孔壁处的土壤中的水分得到部分蒸发，从而有效降低孔壁出土壤的含水率，从而使得排水管组合物更好地渗入土壤的空隙中，从而使得排水管组合物与管道安装孔的孔壁连接较为稳定，使得排水管稳定安装在管道安装孔中，不易发生位移，提高排水管的稳定性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤1)中，施工井的位置与设计图纸中检查井的位置相对应，所述步骤4)中在施工井的侧壁上浇注混凝土以将施工井修建成检查井。

通过采用上述技术方案，通过将施工井修建成检查井，无需额外开挖检查井，同时无需回填施工井，有效减少施工步骤，提高施工效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述排水管组合物包括以下质量份数的组分：

聚甲醛100份；

乙烯-丙烯酸乙酯45-55份。

通过采用上述技术方案，通过采用聚甲醛作为主要原料，利用聚甲醛的自润滑性能，使得排水管组合物制成的排水管的内壁润滑性能较好，水流顺畅，使得水流中夹带的杂物不易粘附在排水管的管壁上，从而使得排水管不易堵塞；

而且，利用聚甲醛较好的物理性能，使得排水管结构稳定，较好地抵抗土壤的压力，不易因受压而破损，保证排水管的结构稳定性；

通过在排水管组合物中加入乙烯-丙烯酸乙酯与聚甲醛共混，使得排水管组合物耐低温性能得到提高，有限降低排水管组合物的低温脆点，从而更为适用于寒冷地区，从而排水管在寒冷地区仍能保持良好的物理性能，使得市政排水管道施工工艺的适用性较广。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述排水管组合物还包括以下质量份数的组分：

气相二氧化硅5-8份。

通过采用上述技术方案，通过在排水管组合物中加入气相二氧化硅，使得排水管组合物具有较好的触变性，使得排水管组合物喷涂在管道安装孔的孔壁上后难以因重力而流动，从而使得排水管胚的厚度分布较为均匀，使得排水管胚的内壁更为平整，抛光时更易于将排水管内壁打磨至平整光滑。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述排水管组合物还包括以下质量份数的组分：

玻璃纤维7-9份；

碳纤维2-4份。

通过采用上述技术方案，通过在排水管组合物中加入玻璃纤维和碳纤维，有效提高排水管的抗拉强度，使得排水管不易开裂，提高排水管的结构稳定性，使得排水管不易受损而渗漏。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述排水管组合物还包括以下质量份数的组分：

纳米锆石粉5-6份。

通过采用上述技术方案，通过在排水管组合物中加入纳米锆石粉，有效提高排水管组合物的抗压强度，使得排水管的结构更为稳定，不易受压而破损，使得排水管不易受损而渗漏。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述排水管组合物的制备方法包括以下步骤：

步骤01)，聚甲醛及乙烯-丙烯酸乙酯破碎成粒径为1mm及以下的颗粒状；

步骤02)，将聚甲醛颗粒及乙烯-丙烯酸乙酯颗粒混合均匀，获得预混物；

步骤03)，将预混物加入挤出设备中加热至聚甲醛熔融，挤出成型，形成排水管组合物物。

通过采用上述技术方案，通过将聚甲醛及乙烯-丙烯酸乙酯破碎成颗粒状并混合均匀后在加热熔融，使得聚甲醛及乙烯-丙烯酸乙酯在常温下混合较为均匀，有效减少高温下混合均匀所需的时间，从而有效缩短热历程，使得排水管组合物不易因长期受热而分解，使得制备所得的排水管组合物质量较佳。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤02)中还加入有气相二氧化硅、玻璃纤维、碳纤维、纳米锆石粉。

通过采用上述技术方案，使得制备所得的排水管组合物具有较好的抗拉强度、较好的抗压强度、较好的触变性，方便施工，质量较佳。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过在安装孔的孔壁上喷涂液态的排水管组合物以在排水管组合物固化后形成排水管胚，使得排水管无需预制，使得施工时只需将排水管组合物运输至施工场地即可，而排水管组合物由于未形成管状，不会因管状而占据大量空间，使得运输时空间利用率大幅提高，从而较大地降低了运输成本；

2.通过在排水管组合物中加入乙烯-丙烯酸乙酯与聚甲醛共混，使得排水管组合物耐低温性能得到提高，有限降低排水管组合物的低温脆点，从而更为适用于寒冷地区，从而排水管在寒冷地区仍能保持良好的物理性能，使得市政排水管道施工工艺的适用性较广；

3.通过在排水管组合物中加入纳米锆石粉，有效提高排水管组合物的抗压强度，使得排水管的结构更为稳定，不易受压而破损，使得排水管不易受损而渗漏。

附图说明

图1是本发明中排水管组合物的制备方法的流程示意图；

图2是本发明中市政排水管道施工工艺的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

以下实施例及比较例中各原料的来源信息详见表1

表1

实施例1-5

一种排水管组合物，包括以下组分：

聚甲醛、乙烯-丙烯酸乙酯。

实施例1-5中各组分的投入量(单位Kg)详见表2

表2

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						聚甲醛	100	100	100	100	100
乙烯-丙烯酸乙酯	45	48	52	55	50

参照图1，实施例1-5的排水管组合物的制备方法如下：

步骤01)，通过破碎机将聚甲醛、乙烯-丙烯酸乙酯破损成粒径为1mm的颗粒状；

步骤02)，将聚甲醛颗粒、乙烯-丙烯酸乙酯颗粒加入搅拌釜中，转速300r/min，搅拌10min，获得预混物；

步骤03)，将预混物加入双螺杆挤出机中，加热至180℃，挤出至水下造粒机中进行造粒，形成排水管组合物。

实施例6

与实施例5相比，区别仅在于：

步骤01)中，通过破碎机将聚甲醛、乙烯-丙烯酸乙酯破损成粒径为0.5mm的颗粒状；

步骤03)中，将预混物加入双螺杆挤出机中，加热至190℃。

实施例7

与实施例5相比，区别仅在于：

步骤01)中，通过破碎机将聚甲醛、乙烯-丙烯酸乙酯破损成粒径为0.1mm的颗粒状；

步骤03)中，将预混物加入双螺杆挤出机中，加热至200℃。

实施例8-10

一种排水管组合物，与实施例5相比，区别仅在于：

还包括以下组分：

气相二氧化硅。

实施例8-10中各组分的投入量(单位Kg)详见表3

表3

	实施例8	实施例9	实施例10
				聚甲醛	100	100	100
乙烯-丙烯酸乙酯	50	50	50
				气相二氧化硅	5	8	7

气相二氧化硅在步骤02)中与聚甲醛颗粒、乙烯-丙烯酸乙酯颗粒一起加入搅拌釜中搅拌均匀。

实施例11-13

一种排水管组合物，与实施例5相比，区别仅在于：

还包括以下组分：

玻璃纤维、碳纤维。

实施例11-13中各组分的投入量(单位Kg)详见表4

表4

玻璃纤维、碳纤维在步骤02)中与聚甲醛颗粒、乙烯-丙烯酸乙酯颗粒一起加入搅拌釜中搅拌均匀。

实施例14-16

一种排水管组合物，与实施例5相比，区别仅在于：

还包括以下组分：

纳米锆石粉。

实施例14-16中各组分的投入量(单位Kg)详见表5

表5

	实施例14	实施例15	实施例16
				聚甲醛	100	100	100
乙烯-丙烯酸乙酯	50	50	50
				纳米锆石粉	5	6	5.4

纳米锆石粉在步骤02)中与聚甲醛颗粒、乙烯-丙烯酸乙酯颗粒一起加入搅拌釜中搅拌均匀。

实施例17-19

一种排水管组合物，与实施例5相比，区别仅在于：

还包括以下组分：

纳米锆石粉。

实施例17-19中各组分的投入量(单位Kg)详见表6

表6

纳米锆石粉在步骤02)中与聚甲醛颗粒、乙烯-丙烯酸乙酯颗粒一起加入搅拌釜中搅拌均匀。

实施例20

参照图,2，为本发明公开的一种市政排水管道施工工艺，包括以下具体步骤：

步骤1)，开挖施工井，根据施工图纸中的设计内容，在路面完成检查井定位并标记，在标记处开挖以形成施工井，施工井内壁搭建钢骨架以加固。

步骤2)，将钻机吊入施工井内，通过钻机沿设计图纸中管道延伸方向钻挖管道安装孔，钻挖时，朝向管道安装孔内泵入泥浆以护壁，泥浆采用粘土泥浆，钻孔完毕后，排出多余泥浆，自然风干72h，管道安装孔的内径比设计的排水管内径大5mm。

步骤3)，将排水管组合物投入挤出设备中加热至200℃，通过喷头将熔融的排水管组合物喷涂在在管道安装孔的孔壁上，喷涂厚度为5mm，自然冷却固化后形成排水管胚。

步骤4)，通过超声波扫描仪扫描排水管，若排水管胚出现渗漏点，则根据检测结果在渗漏点处喷涂排水管组合物以修补。

步骤5)，通过抛光机将排水管胚的内壁抛光，形成市政排水管的。

步骤6)，在施工井中搭建浇注模板，浇注混凝土至施工井内壁，养护7d后拆卸模板，形成检查井。

本实施例中排水管组合物采用实施例19的排水管组合物，其他实施例中还可以采用实施例1-18的排水管组合物。

实施例21

与实施例20相比，区别仅在于：

步骤3)中，通过喷头朝向管道安装孔的孔壁上喷射120℃的氮气，气体喷射速度为0.5m/s，喷头移动速度为0.01m/s。

实施例22

与实施例20相比，区别仅在于：

步骤3)中，通过喷头朝向管道安装孔的孔壁上喷射150℃的氮气。

比较例1

与实施例5对比，区别仅在于：

步骤02)中，采用聚甲醛等量代替乙烯-丙烯酸乙酯。

比较例2

与实施例5对比，区别仅在于：

步骤02)中，乙烯-丙烯酸乙酯的投入量为30kg。

比较例3

与实施例5对比，区别仅在于：

步骤02)中，乙烯-丙烯酸乙酯的投入量为65kg。

实验1

根据GB/T5470-2008《塑料冲击法脆化温度的测定》检测利用实施例1-19以及各比较例的排水管组合物所制备的试样的脆化温度。

实验2

根据GB/T14208.3-2009《纺织玻璃纤维增强塑料无捻粗纱增强树脂棒机械性能的测定第3部分：压缩强度的测定》检测利用实施例1-19以及各比较例的排水管组合物所制备的试样的压缩强度。

实验3

根据GB/T528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》检测利用实施例1-19以及各比较例的排水管组合物所制备的试样的拉伸强度。

实验4

采用熔融指数仪检测实施例1-19及各比较例的排水管组合物的熔融指数。

实验1-4的具体检测数据详见表7

表7

根据表7中比较例1与实施例5的数据对比可得，在聚甲醛中加入乙烯-丙烯酸乙酯公户，有效提高排水管组合物的拉伸强度，使得排水管组合物制成的排水管结构稳定性更佳，同时有效降低排水管组合物的脆化温度，使得排水管组合物制成的排水管在寒冷地区更为稳定，更适用于寒冷地区，提高排水管组合物及市政排水管的施工工艺的适用性。

根据表7中比较例2、3与实施例5的数据对比可得，在聚甲醛中加入的乙烯-丙烯酸乙酯的量过少，这使得降低排水管组合物的脆化温度的效果较差，提高排水管组合物的拉伸强度的效果也较差，在聚甲醛中加入的乙烯-丙烯酸乙酯的量过多，对降低排水管组合物的脆化温度的效果无明显增加，对提排水管组合物的拉伸强度的效果也无明显增加。

根据表7中实施例8-10与实施例5的数据对比可得，在排水管组合物中加入气相二氧化硅，有效提高排水管组合物的触变性，同时还能一定程度上提高排水管组合物的压缩强度，有效提高排水管组合物的结构稳定性，使得排水管不易被土壤挤压而损伤。

根据表7中实施例11-13与实施例5的数据对比可得，在排水管组合物中加入玻璃纤维、碳纤维，有效提高排水管组合物的拉伸强度，使得排水管的结构稳定性更强，不易开裂，从而不易渗漏，质量较佳。

根据表7中实施例14-16与实施例5的数据对比可得，在排水管组合物中加入纳米锆石粉，有效提高排水管组合物的压缩强度，使得排水管组合物制成的排水管结构更为稳定，不易受压而破损，质量较佳。

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 (10)

1.一种市政排水管道施工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1），开挖施工井；

步骤2），钻孔以形成连通相邻施工井的管道安装孔；

步骤3），在管道安装孔的孔壁上喷涂液态的排水管组合物，待排水管组合物固化后形成排水管胚；

步骤4），检测排水管胚的渗漏点，根据检测结果在渗漏点处喷涂排水管组合物以修补；

步骤5），抛光排水管胚内壁，形成市政排水管道；

步骤6），修建检查井。

2.根据权利要求1所述的市政排水管道施工工艺，其特征在于：所述步骤3）中，排水管组合物的喷涂厚度至少为5mm。

3.根据权利要求1所述的市政排水管道施工工艺，其特征在于：所述步骤3）中，喷涂排水管组合物前，先朝向安装孔的孔壁喷射100℃以上的气体。

4.根据权利要求1所述的市政排水管道施工工艺，其特征在于：所述步骤1）中，施工井的位置与设计图纸中检查井的位置相对应，所述步骤4）中在施工井的侧壁上浇注混凝土以将施工井修建成检查井。

5.根据权利要求1-4任一所述的市政排水管道施工工艺，其特征在于：所述排水管组合物包括以下质量份数的组分：

聚甲醛100份；

乙烯-丙烯酸乙酯45-55份。

6.根据权利要求5所述的市政排水管道施工工艺，其特征在于：所述排水管组合物还包括以下质量份数的组分：

气相二氧化硅5-8份。

7.根据权利要求5所述的市政排水管道施工工艺，其特征在于：所述排水管组合物还包括以下质量份数的组分：

玻璃纤维7-9份；

碳纤维2-4份。

8.根据权利要求5所述的市政排水管道施工工艺，其特征在于：所述排水管组合物还包括以下质量份数的组分：

纳米锆石粉5-6份。

9.根据权利要求5所述的市政排水管道施工工艺，其特征在于：所述排水管组合物的制备方法包括以下步骤：

步骤01），聚甲醛及乙烯-丙烯酸乙酯破碎成粒径为1mm及以下的颗粒状；

步骤02），将聚甲醛颗粒及乙烯-丙烯酸乙酯颗粒混合均匀，获得预混物；

步骤03），将预混物加入挤出设备中加热至聚甲醛熔融，挤出成型，形成排水管组合物物。

10.根据权利要求9所述的市政排水管道施工工艺，其特征在于：所述步骤02）中还加入有气相二氧化硅、玻璃纤维、碳纤维、纳米锆石粉。

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