CN111605070A - 一种双层管管道间混凝土施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种双层管管道间混凝土施工方法，方法包括：在双层管管道间预留第一类型钢筋孔道、第二类型钢筋孔道以及第三类型钢筋孔道；在第一类型钢筋孔道、第二类型钢筋孔道以及第三类型钢筋孔道内部穿钢筋，在双层管管道间进行混凝土浇灌；在双层管管道间混凝土强度凝固且达到预设强度之后，对第一类型钢筋孔道、第二类型钢筋孔道内部钢筋进行处理，为混凝土提供轴向压力；将水泥浆灌入第一类型钢筋孔道、第二类型钢筋孔道内部，以使钢筋与孔道壁产生粘结力；对第三类型钢筋孔道内部钢筋进行处理，将水泥浆灌入第三类型钢筋孔道内部，以使钢筋与孔道壁产生粘结力。

Description

一种双层管管道间混凝土施工方法

技术领域

本发明实施例涉及海洋石油工程技术领域，尤其涉及一种双层管管道间混凝土施工方法。

背景技术

海底管道作为一种重要的油气运输工具，是海上油气生产系统的重要组成部分，也是目前比较经济可靠的油气运输方式。海底管道在安装过程中经常受静水压力、弯矩、轴力等组合载荷的影响，若操作不当很有可能引发管道局部产生屈曲压溃。工程实践表明，钢管混凝土时一种高性能的组合材料，也是一种高效的施工技术，可以有效的延缓管道弯曲的发生。其中，钢管对混凝土有约束作用，可以有效提高混凝土的强度、塑性等力学性能。而混凝土的存在，可以显著延缓钢管的局部屈曲，从而充分发挥钢材性能，提高海底管道运行的安全性。

相关技术中，钢筋混凝土层主要应用于单层管中，在单层管的混凝土加重层加工流程中，首先根据要求，确定混凝土的配合比，然后将其搅拌均匀；将预应力钢筋与螺旋钢筋焊成钢筋骨架，装入模具；将搅拌好的混凝土浇灌入模具内，均匀布料、合模，张拉到要求的预应力，后离心成型；成型后放入养护池内进行常温蒸汽养护。达到规定脱模强度后脱模，然后进行高压蒸养，最后送到成品堆场自然养护。

由于双层管管道间混凝土预应力筋的施工方法为国内外首次研究，在双层管管道间施加混凝土预应力筋，施工方法与普通混凝土管道施工有较大区别，因此设计一种双层管管道间混凝土施工方法十分必要。

发明内容

鉴于此，为解决上述技术问题或部分技术问题，本发明实施例提供了一种双层管管道间混凝土施工方法。

第一方面，本发明实施例提供了一种双层管管道间混凝土施工方法，所述方法包括：

在双层管管道间预留第一类型钢筋孔道、第二类型钢筋孔道以及第三类型钢筋孔道；

在所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道以及所述第三类型钢筋孔道内部穿钢筋，在双层管管道间进行混凝土浇灌；

在双层管管道间混凝土强度凝固且达到预设强度之后，对所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部钢筋进行处理，为所述混凝土提供轴向压力；

将水泥浆灌入所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部，以使钢筋与孔道壁产生粘结力；

对所述第三类型钢筋孔道内部钢筋进行处理，将水泥浆灌入所述第三类型钢筋孔道内部，以使钢筋与孔道壁产生粘结力。

在一个可选的实施方式中，所述第一类型钢筋孔道包括内侧直钢筋孔道，所述第二类型钢筋孔道包括外侧直钢筋孔道，所述第三类型钢筋孔道包括弹簧线形钢筋孔道。

在一个可选的实施方式中，所述双层管管道间包括内管与外管之间。

在一个可选的实施方式中，所述对所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部钢筋进行处理，为所述混凝土提供轴向压力，包括：

对所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部钢筋进行张拉、锚固，为所述混凝土提供轴向压力。

在一个可选的实施方式中，所述对所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部钢筋进行张拉、锚固，包括：

使用千斤顶和锚固工具，对所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部钢筋进行张拉、锚固。

在一个可选的实施方式中，所述对所述第三类型钢筋孔道内部钢筋进行处理，包括：

对所述第三类型钢筋孔道内部钢筋进行张拉、锚固。

在一个可选的实施方式中，所述对所述第三类型钢筋孔道内部钢筋进行张拉、锚固，包括：

使用千斤顶和锚固工具，对所述第三类型钢筋孔道内部钢筋进行张拉、锚固。

在一个可选的实施方式中，所述将水泥浆灌入所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部，包括：

使用压力泵将高强水泥浆灌入所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部。

在一个可选的实施方式中，所述将水泥浆灌入所述第三类型钢筋孔道内部，包括：

使用压力泵将高强水泥浆灌入所述第三类型钢筋孔道内部。

第二方面，本发明实施例提供了一种双层管管道，所述管道包括：内管、外管、混凝土、第一类型钢筋孔道、第二类型钢筋孔道、第三类型钢筋孔道、水泥浆；

所述内管与所述外管之间，设置于所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道、所述第三类型钢筋孔道以及所述混凝土；

所述钢筋穿插于所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道、所述第三类型钢筋孔道内部；

所述水泥浆位于所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道、所述第三类型钢筋孔道内部。

本发明实施例提供的技术方案，在双层管管道间预留第一类型钢筋孔道、第二类型钢筋孔道以及第三类型钢筋孔道，在第一类型钢筋孔道、第二类型钢筋孔道以及第三类型钢筋孔道内部穿钢筋，在双层管管道间进行混凝土浇灌，在双层管管道间混凝土强度凝固且达到预设强度之后，对第一类型钢筋孔道、第二类型钢筋孔道内部钢筋进行处理，为混凝土提供轴向压力，将水泥浆灌入第一类型钢筋孔道、第二类型钢筋孔道内部，以使钢筋与孔道壁产生粘结力，对第三类型钢筋孔道内部钢筋进行处理，将水泥浆灌入第三类型钢筋孔道内部，以使钢筋与孔道壁产生粘结力。如此为双层管管道之间的混凝土施加轴向压力与径向压力，提高混凝土块的抗裂性能与双层管管道的结构强度和使用寿命，保证管道在海底的安全运行。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例示出的一种双层管管道间混凝土施工方法的实施流程示意图；

图2为本发明实施例示出的一种施工完成后管道示意图，其中，1-内侧直钢筋孔道，2-外侧直钢筋孔道，3-内侧直钢筋孔道，4-外侧直钢筋孔道，5-内侧直钢筋孔道，6-外侧直钢筋孔道，7-内侧直钢筋孔道，8-外侧直钢筋孔道，9-弹簧线形钢筋孔道，10-外管，11-内管，12-混凝土；

图3为本发明实施例提供的一种双层管管道间混凝土施工的内部结构示意图，其中，1-内侧直钢筋孔道，2-外侧直钢筋孔道，3-内侧直钢筋孔道，4-外侧直钢筋孔道，8-外侧直钢筋孔道，9-弹簧线形钢筋孔道，10-外管，11-内管，12-混凝土。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本发明实施例的限定。

本发明实施例在双层管管道间预留第一类型钢筋孔道、第二类型钢筋孔道以及第三类型钢筋孔道，在第一类型钢筋孔道、第二类型钢筋孔道以及第三类型钢筋孔道内部穿钢筋，在双层管管道间进行混凝土浇灌，在双层管管道间混凝土强度凝固且达到预设强度之后，对第一类型钢筋孔道、第二类型钢筋孔道内部钢筋进行处理，为混凝土提供轴向压力，将水泥浆灌入第一类型钢筋孔道、第二类型钢筋孔道内部，以使钢筋与孔道壁产生粘结力，对第三类型钢筋孔道内部钢筋进行处理，将水泥浆灌入第三类型钢筋孔道内部，以使钢筋与孔道壁产生粘结力。相较于现有技术相比，具有以下优点：

1、该双层管管道间混凝土施工方法与传统方法相比，由于添加了预应力筋，使得混凝土的抗裂性能与刚度均有了较大的提升。混凝土将内外管粘结成一个整体，使得管道整体具有更好的可靠性。

2、管道中可以设置有8根直预应力筋，其为混凝土提供轴向压力，有一根弹簧线形孔道内的预应力钢筋为混凝土提供径向压力。张拉直预应力筋产生的轴向压力，有一部分用于抵消弹簧线形钢筋张拉产生的轴向拉力，防止混凝土受拉力作用。使用本发明的施工方法。可以为管道中的混凝土提供更好的预应力效果。

3、管道混凝土中预应力钢筋数目较多，使得管道内混凝土有更好的性能，提高了双层管管道安全运行的能力。减小管道在吊装、运输、安装和运行期间的损伤，并在一定程度上起到保温作用，防止管道发生屈曲失稳。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种双层管管道间混凝土施工方法的实施流程示意图，该方法具体可以包括以下步骤：

S101，在双层管管道间预留第一类型钢筋孔道、第二类型钢筋孔道以及第三类型钢筋孔道；

在本发明实施例中，首先在双层管管道间预留第一类型钢筋孔道、第二类型钢筋孔道以及第三类型钢筋孔道。

其中，所述第一类型钢筋孔道包括内侧直钢筋孔道，所述第二类型钢筋孔道包括外侧直钢筋孔道，所述第三类型钢筋孔道包括弹簧线形钢筋孔道。

例如，如图2所示，首先在双层管管道间预留出8个直钢筋孔道(分为两类，一类是1-内侧直钢筋孔道，另一类是2-外侧直钢筋孔道。)和9-弹簧线形钢筋孔道。

需要说明的是，对于双层管管道间包括内管与外管之间，例如如图2所示。

S102，在所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道以及所述第三类型钢筋孔道内部穿钢筋，在双层管管道间进行混凝土浇灌；

对于上述第一类型钢筋孔道、第二类型钢筋孔道以及第三类型钢筋孔道，在其中内部穿钢筋；

并在第一类型钢筋孔道、第二类型钢筋孔道以及第三类型钢筋孔道内部穿钢筋之后，在双层管管道间进行混凝土浇灌。

例如，如图2所示，在8个直钢筋孔道(分为两类，一类是1-内侧直钢筋孔道，另一类是2-外侧直钢筋孔道。)和9-弹簧线形钢筋孔道内部穿钢筋，并在8个直钢筋孔道(分为两类，一类是1-内侧直钢筋孔道，另一类是2-外侧直钢筋孔道。)和9-弹簧线形钢筋孔道内部穿钢筋之后，在双层管管道间进行混凝土12浇灌。

S103，在双层管管道间混凝土强度凝固且达到预设强度之后，对所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部钢筋进行处理，为所述混凝土提供轴向压力；

在双层管管道间混凝土强度凝固且达到预设强度之后，对所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部钢筋进行处理，为所述混凝土提供轴向压力。

具体地，使用千斤顶和锚固工具，对所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部钢筋进行张拉、锚固，为所述混凝土提供轴向压力。

例如，如图2所示，在双层管管道间混凝土12强度凝固且达到预设强度之后，使用千斤顶和锚固工具，对管间的直钢筋进行张拉、锚固，为12-混凝土提供轴向压力。

S104，将水泥浆灌入所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部，以使钢筋与孔道壁产生粘结力；

将水泥浆灌入所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部，以使钢筋与孔道壁产生粘结力。

具体地，使用压力泵将高强水泥浆灌入所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部。

例如，如图2所示，使用压力泵将高强水泥浆贯入预留孔道，使预应力钢筋与孔道壁产生粘结力。

S105，对所述第三类型钢筋孔道内部钢筋进行处理，将水泥浆灌入所述第三类型钢筋孔道内部，以使钢筋与孔道壁产生粘结力。

对所述第三类型钢筋孔道内部钢筋进行处理，将水泥浆灌入所述第三类型钢筋孔道内部，以使钢筋与孔道壁产生粘结力。

具体地，使用千斤顶和锚固工具，对所述第三类型钢筋孔道内部钢筋进行张拉、锚固，使用压力泵将高强水泥浆灌入所述第三类型钢筋孔道内部，以使钢筋与孔道壁产生粘结力。

例如，如图2所示，对9-弹簧线形钢筋孔道内预应力钢筋进行张拉、锚固，再使用压力泵将高强水泥浆贯入9-弹簧线形钢筋孔道，使预应力钢筋与9-弹簧线形钢筋孔道壁产生粘结力，完成施工。

混凝土的抗拉强度很低，在施加预应力的过程中一定要注意避免使混凝土块产生拉应力。因此8个直钢筋孔道分别位于9-弹簧线形钢筋孔道的内侧与外侧，首先进行直钢筋的张拉、锚固处理，使混凝土产生足够的轴向拉力，能够抵消弹簧线形钢筋在张拉过程中产生的轴向拉力。施工顺序对于整个施工方法很重要，必须先产生足够的轴向压力，因此必须先对直钢筋进行张拉、锚固操作。在实际工程中，建议先对预留的孔道进行固定，在孔道穿钢筋后进行混凝土浇灌。在操作过程中，要注意9-弹簧线形钢筋孔道，保证其形状基本稳定，以便后面进行张拉操作。

如图3所示，为本发明实施例提供的一种双层管管道，该管道包括：内管11、外管10、混凝土12、第一类型钢筋孔道、第二类型钢筋孔道、第三类型钢筋孔道、水泥浆；

所述内管11与所述外管10之间，设置于所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道、所述第三类型钢筋孔道以及所述混凝土12；

所述钢筋穿插于所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道、所述第三类型钢筋孔道内部；

所述水泥浆位于所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道、所述第三类型钢筋孔道内部。

从图2中可以看出，由外管10、内管11和混凝土12组成，混凝土12可以起到一定的粘结作用，将外管10和内管11粘结起来，组成一个整体，增强管道安全运行的能力。此外，采用混凝土12夹层，可以起到一定的保温作用，且混凝土12成本较低，经济性好。预留孔道分为三种，分别是内侧直钢筋孔道1、外侧直钢筋孔道2和弹簧线形钢筋孔道9，三种钢筋共同作用，为混凝土12提供轴向与径向的压力，防止混凝土12开裂。

从图3中可以看出，以内侧直钢筋孔道1和外侧直钢筋孔道2为代表的直钢筋孔道，其内装钢筋经过张拉、锚固等操作后，为混凝土12提供轴向压力。弹簧线形钢筋孔道9缓慢上升，包裹混凝土12，为其提供径向压力。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双层管管道间混凝土施工方法，其特征在于，所述方法包括：

在双层管管道间预留第一类型钢筋孔道、第二类型钢筋孔道以及第三类型钢筋孔道；

在所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道以及所述第三类型钢筋孔道内部穿钢筋，在双层管管道间进行混凝土浇灌；

在双层管管道间混凝土强度凝固且达到预设强度之后，对所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部钢筋进行处理，为所述混凝土提供轴向压力；

将水泥浆灌入所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部，以使钢筋与孔道壁产生粘结力；

对所述第三类型钢筋孔道内部钢筋进行处理，将水泥浆灌入所述第三类型钢筋孔道内部，以使钢筋与孔道壁产生粘结力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一类型钢筋孔道包括内侧直钢筋孔道，所述第二类型钢筋孔道包括外侧直钢筋孔道，所述第三类型钢筋孔道包括弹簧线形钢筋孔道。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双层管管道间包括内管与外管之间。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部钢筋进行处理，为所述混凝土提供轴向压力，包括：

对所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部钢筋进行张拉、锚固，为所述混凝土提供轴向压力。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部钢筋进行张拉、锚固，包括：

使用千斤顶和锚固工具，对所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部钢筋进行张拉、锚固。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第三类型钢筋孔道内部钢筋进行处理，包括：

对所述第三类型钢筋孔道内部钢筋进行张拉、锚固。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对所述第三类型钢筋孔道内部钢筋进行张拉、锚固，包括：

使用千斤顶和锚固工具，对所述第三类型钢筋孔道内部钢筋进行张拉、锚固。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将水泥浆灌入所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部，包括：

使用压力泵将高强水泥浆灌入所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道内部。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将水泥浆灌入所述第三类型钢筋孔道内部，包括：

使用压力泵将高强水泥浆灌入所述第三类型钢筋孔道内部。

10.一种双层管管道，其特征在于，所述管道包括：内管、外管、混凝土、第一类型钢筋孔道、第二类型钢筋孔道、第三类型钢筋孔道、水泥浆；

所述内管与所述外管之间，设置于所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道、所述第三类型钢筋孔道以及所述混凝土；

所述钢筋穿插于所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道、所述第三类型钢筋孔道内部；

所述水泥浆位于所述第一类型钢筋孔道、所述第二类型钢筋孔道、所述第三类型钢筋孔道内部。

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