CN112502173B - 高含水量软土降水开挖整体下沟管道施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高含水量软土降水开挖整体下沟管道施工方法，包括步骤：1)围堰降水结构施工；2)将麻袋围堰内的水抽出，露出河床表面，并在待开挖的沟槽两侧的河床表面进行临时排水暗沟的施工；3)在麻袋围堰内侧的河床表面插入钢板桩围护；4)在两侧的麻袋围堰上设置坡道滑梯；5)在钢板桩围护内开挖沟槽至指定标高后，拆除可调易拆支撑；6)料箱放置在填料移运架上；7)管道放置在管道移运架上；8)使用填料移运架，将料箱滑移至沟槽顶面。本发明的有益效果是：管道在管道移运架上接长，通过滑梯滑到沟槽顶面，然后通过滑动提升支架整体提升，解决了围堰内管道运移的难题，同时管道整体下沟，提高了管道接缝处的密封性能。

Description

高含水量软土降水开挖整体下沟管道施工方法
技术领域
本发明涉及河涌地段高含水量软土管道施工，尤其涉及一种高含水量软土降水开挖整体下沟管道施工方法。
背景技术
河涌地段高含水量软土管道施工时，由于河流的水位较高，施工期间的自然水位高于沟槽顶面的标高，因此常采用在沟槽两侧填筑围堰，再进行沟槽开挖、管道下沟的施工作业；但是由于地下水位较高，仍然给沟槽开挖及管道下沟作业带来较大的影响。由于河床为高含水量的软土，承载能力较低，导致填筑的围堰发生变形或者坍塌的现象。大型施工机械无法进入施工现场，导致管道无法整体拼接后再安放到沟槽内，只能逐段运输至沟槽内再进行接长。由于沟槽内作业空间有限，接缝处的密封性能及管道的轴线精度无法得到有效保证，从而影响管道的施工质量，且管道沟槽内拼接作业，增加了作业人员的风险，安全性低。
发明内容
本发明的目的是针对现有河涌地段高含水量软土管道施工中存在的问题，提供一种高含水量软土降水开挖整体下沟管道施工方法。
这种高含水量软土降水开挖整体下沟管道施工方法，包括以下步骤：
1)围堰降水结构施工，将桩式降水管插入待开挖的沟槽两侧的土体内，桩式降水管的顶部与集水管连接；在桩式降水管上使用袋装黏土进行麻袋围堰的施工；
2)将麻袋围堰内的水抽出，露出河床表面，并在待开挖的沟槽两侧的河床表面进行临时排水暗沟的施工，排除地表水流；
3)在麻袋围堰内侧的河床表面插入钢板桩围护，钢板桩围护顶端设置纵向支撑杆，并使用可调易拆支撑对纵向支撑杆进行横向支撑固定；
4)在两侧的麻袋围堰上设置坡道滑梯，坡道滑梯上分别设置管道移运架和填料移运架，并将滑动提升支架安放在待开挖的沟槽上方；
5)在钢板桩围护内开挖沟槽至指定标高后，拆除可调易拆支撑；
6)料箱放置在填料移运架上，填料移运架经坡道滑梯从麻袋围堰上滑移至沟槽顶面，滑动提升支架将料箱吊运至沟槽上方，在沟槽内撒布块石挤淤及碎石砂垫层；
7)管道放置在管道移运架上，进行沟上连接，管道移运架经坡道滑梯从麻袋围堰上滑移至沟槽顶面，滑动提升支架将管道吊运至沟槽内安放就位；
8)按照步骤6)的方法，使用填料移运架，将料箱滑移至沟槽顶面，对沟槽进行回填，管道周围使用中粗砂进行回填，中粗砂顶部使用碎石砂垫层和回填块石进行回填，最顶面回填自然淤积层。
作为优选：步骤1)所述围堰降水结构主要由桩式降水管、麻袋围堰、集水管、真空抽水泵和排水管组成；所述桩式降水管上设置进水孔，桩式降水管外侧包裹透水土工膜；桩式降水管顶端与集水管连接，集水管与真空抽水泵连接，排水管与真空抽水泵连接，所述排水管的出口设在麻袋围堰外侧。
作为优选：步骤2)所述临时排水暗沟由外侧的封闭层及填充的透水层组成。
作为优选：步骤3)所述钢板桩围护底端插入沟槽底部土层内形成锚固段，所述纵向支撑杆底部设置插接缝，钢板桩围护顶端插入插接缝内，可调易拆支撑的两端及纵向支撑杆的侧边设置连接耳板，销轴插入连接耳板内将可调易拆支撑及纵向支撑杆连接固定。
作为优选：步骤3)所述纵向支撑杆顶部设置滑槽，端部设置接长翼板，使用紧固螺栓将相邻的纵向支撑杆的接长翼板连接固定，对纵向支撑杆进行接长。
作为优选：步骤4)所述坡道滑梯主要由牵引电机、牵引绳、滑梯和导向轮组成，所述牵引电机固定在滑梯的上端部，所述滑梯使用土钉固定在麻袋围堰上，滑梯延伸至沟槽顶面，所述导向轮设置在麻袋围堰坡面的顶端，导向轮支撑在牵引绳的下方。
作为优选：步骤4)所述滑动提升支架主要由水平支撑、竖向支撑、可动吊机和纵向滑轮组成，所述可动吊机设置在支撑板上，支撑板设置在横向滑轮上，横向滑轮支撑在水平支撑上并沿水平支撑滑动；所述纵向滑轮设置在竖向支撑的底端；所述可动吊机上设置吊绳，吊绳底端与吊钩连接；所述滑动提升支架两侧均设置可动吊机，一侧的可动吊机吊运管道，吊钩钩在管道固定缆绳上，另一侧的可动吊机吊运料箱，吊钩钩在料箱固定缆绳上；所述沟槽两侧的麻袋围堰上均设置坡道滑梯，一侧的坡道滑梯牵引管道移运架，另一侧的坡道滑梯牵引填料移运架。
作为优选：步骤6)所述填料移运架上设置第二耳环，料箱上设置第三耳环，料箱固定缆绳分别系在第二耳环和第三耳环上，对料箱进行固定；所述填料移运架底部设置第二滑轮，第二滑轮沿滑梯滑动，填料移运架的侧边设置第二牵引环，牵引绳与第二牵引环连接。
作为优选：步骤7)所述管道移运架上设置第一耳环，管道固定缆绳系在第一耳环上，对管道进行固定；所述管道移运架底部设置第一滑轮，第一滑轮沿滑梯滑动，管道移运架侧边设置第一牵引环，牵引绳与第一牵引环连接。
本发明的有益效果是：
1、桩式降水管不但能够排出地下水，而且能够提高河床表面的承载能力，为麻袋围堰提供稳定可靠的支撑，避免出现河床表面承载能力不足导致围堰坍塌出现不均匀沉降，导致河水渗入围堰内的情况。
2、管道在管道移运架上接长，通过滑梯滑到沟槽顶面，然后通过滑动提升支架整体提升，解决了围堰内管道运移的难题，同时管道整体下沟，提高了管道接缝处的密封性能。
3、管道沟上连接，减少了沟下作业的工作量，提高了作业的安全性。
4、调料运移架通过滑梯将填料运移至沟槽顶面，由滑动提升支架提升至沟槽顶面进行摊铺，解决了填料运移摊铺的问题，提高了施工效率。
5、钢板桩围护上设置纵向支撑杆，纵向支撑杆与钢板桩围护通过插接的方式连接，提高了钢板桩围护的整体性能，同时纵向支撑杆上设置有滑槽，可为滑动提升支架提供稳定可靠的支撑。
附图说明
图1是高含水量软土降水开挖整体下沟管道施工示意图；
图2是管道移运、下沟示意图(图1中A节点)；
图3是料箱移运、下沟示意图(图1中B节点)；
图4是桩式降水管结构示意图；
图5是纵向支撑杆与可调易拆支撑连接示意图；
图6是纵向支撑杆安装示意图；
图7是可调易拆支撑结构示意图；
图8是管道下沟回填示意图。
附图标记说明：11-桩式降水管，12-进水孔，13-透水土工膜，14-集水管，15-真空抽水泵，16-排水管，17-自然水位，18-河床表面，21-牵引电机，22-牵引绳，23-滑梯，24-土钉，25-导向轮，3-管道移运架，31-第一牵引环，32-第一滑轮，33-第一耳环，34-管道固定缆绳，4-填料移运架，41-第二牵引环，42-第二滑轮，43-第二耳环，44-料箱固定缆绳，45-料箱，46-第三耳环，5-麻袋围堰，51-袋装黏土，52-临时排水暗沟，53-封闭层，54-透水层，6-钢板桩围护，61-锚固段，62-纵向支撑杆，63-滑槽，64-插接缝，65-接长翼板，66-固定螺栓，67-可调易拆支撑，68-连接耳板，69-销轴，7-滑动提升支架，71-水平支撑，72-竖向支撑，73-可动吊机，74-横向滑轮，75-支撑板，76-吊绳，77-吊钩，78-纵向滑轮，8-管道，81-肋板，82-块石挤淤，83-碎石砂垫层，84-中粗砂，85-回填块石，86-自然淤积层，87-沟槽。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
作为一种实施例，所述高含水量软土降水开挖整体下沟管道施工方法，包括以下施工步骤：
1)围堰降水结构施工，将桩式降水管11插入待开挖的沟槽87两侧的土体内，桩式降水管11的顶部与集水管14连接；在桩式降水管11上使用袋装黏土51进行麻袋围堰5的施工；所述围堰降水结构由桩式降水管11、麻袋围堰5、集水管14、真空抽水泵15、排水管16组成，所述桩式降水管11上设置进水孔12，桩式降水管11外侧包裹透水土工膜13；桩式降水管11顶端与集水管14连接，集水管14与真空抽水泵15连接，排水管16与真空抽水泵15连接，所述排水管16的出口设在麻袋围堰5外侧；
2)将麻袋围堰5内的水抽出，露出河床表面18，并在待开挖沟槽87两侧的河床表面18进行临时排水暗沟52的施工，排除地表水流；所述临时排水暗沟52由外侧的封闭层53及填充的透水层54组成，临时排水暗沟52能够快速有效地排出麻袋围堰5内侧的地表水；
3)在麻袋围堰5内侧的河床表面18插入钢板桩围护6，钢板桩围护6顶端设置纵向支撑杆62，并使用可调易拆支撑67对纵向支撑杆62进行横向支撑固定；所述钢板桩围护6底端插入沟槽底部土层内，形成锚固段61，所述纵向支撑杆62底部设置插接缝64，钢板桩围护6顶端插入插接缝64内，可调易拆支撑67的两端及纵向支撑杆62的侧边设置连接耳板68，销轴69插入连接耳板68内将可调易拆支撑67及纵向支撑杆62连接固定；所述纵向支撑杆62顶部设置滑槽63，端部设置接长翼板65，使用紧固螺栓66将相邻的纵向支撑杆62的接长翼板65连接固定，对纵向支撑杆62进行接长；
4)在两侧的麻袋围堰5上设置坡道滑梯，坡道滑梯上分别设置管道移运架3和填料移运架4，并将滑动提升支架7安放在待开挖的沟槽87上方；所述坡道滑梯由牵引电机21、牵引绳22、滑梯23、导向轮25组成，所述牵引电机21固定在滑梯23的上端部，所述滑梯23使用土钉24固定在麻袋围堰5上，延伸至沟槽87顶面，所述导向轮25设置在麻袋围堰5坡面的顶端，导向轮25支撑在牵引绳22的下方；所述滑动提升支架7由水平支撑71、竖向支撑72、可动吊机73、纵向滑轮78组成，所述可动吊机73设置在支撑板75上，支撑板75设置在横向滑轮74上，横向滑轮74支撑在水平支撑71上，沿水平支撑71滑动；所述纵向滑轮78设置在竖向支撑72的底端；所述可动吊机73上设置吊绳76，吊绳76底端与吊钩77连接；所述滑动提升支架7两侧均设置可动吊机73，一侧的可动吊机73吊运管道8，吊钩77钩在管道固定缆绳34上，另一侧的可动吊机73吊运料箱45，吊钩77钩在料箱固定缆绳44上；所述沟槽87两侧的麻袋围堰5上均设置坡道滑梯，一侧的坡道滑梯牵引管道移运架3，另一侧的坡道滑梯牵引填料移运架4；
5)在钢板桩围护6内开挖沟槽至指定标高后，拆除可调易拆支撑67；
6)料箱45放置在填料移运架4上，填料移运架4经坡道滑梯从麻袋围堰5上滑移至沟槽87顶面，滑动提升支架7将料箱45吊运至沟槽87上方，在沟槽87内撒布块石挤淤82及碎石砂垫层83；所述填料移运架4上设置第二耳环43，料箱45上设置第三耳环46，料箱固定缆绳44分别系在第二耳环43和第三耳环46上，对料箱45进行固定；所述填料移运架4底部设置第二滑轮42，第二滑轮42沿滑梯23滑动，填料移运架4的侧边设置第二牵引环41，牵引绳22与第二牵引环41连接，牵引电机21通过牵引填料移运架4，将料箱45下放至沟槽87另一侧，由可动吊机73吊运至沟槽87上方进行摊铺；
7)管道8放置在管道移运架3上，进行沟上连接，管道移运架3经坡道滑梯从麻袋围堰5上滑移至沟槽87顶面，滑动提升支架7将管道8吊运至沟槽87内安放就位；管道移运架3上设置第一耳环33，管道固定缆绳34系在第一耳环33上，对管道8进行固定；所述管道移运架3底部设置第一滑轮32，第一滑轮32沿滑梯23滑动，管道移运架3侧边设置第一牵引环31，牵引绳22与第一牵引环31连接，牵引电机21通过牵引管道移运架3，将管道8下放至沟槽87一侧，由可动吊机73吊运至沟槽87内；
8)按照步骤6)的方法，使用填料移运架4，将料箱45滑移至沟槽87顶面，对沟槽87进行回填，管道8周围使用中粗砂84进行回填，中粗砂84顶部使用碎石砂垫层83和回填块石85进行回填，最顶面回填自然淤积层86。

Claims (9)

1.高含水量软土降水开挖整体下沟管道施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：
1)围堰降水结构施工，将桩式降水管(11)插入待开挖的沟槽(87)两侧的土体内，桩式降水管(11)的顶部与集水管(14)连接；在桩式降水管(11)上使用袋装黏土(51)进行麻袋围堰(5)的施工；
2)将麻袋围堰(5)内的水抽出，露出河床表面(18)，并在待开挖的沟槽(87)两侧的河床表面(18)进行临时排水暗沟(52)的施工，排除地表水流；
3)在麻袋围堰(5)内侧的河床表面(18)插入钢板桩围护(6)，钢板桩围护(6)顶端设置纵向支撑杆(62)，并使用可调易拆支撑(67)对纵向支撑杆(62)进行横向支撑固定；
4)在两侧的麻袋围堰(5)上设置坡道滑梯，坡道滑梯上分别设置管道移运架(3)和填料移运架(4)，并将滑动提升支架(7)安放在待开挖的沟槽(87)上方；
5)在钢板桩围护(6)内开挖沟槽至指定标高后，拆除可调易拆支撑(67)；
6)料箱(45)放置在填料移运架(4)上，填料移运架(4)经坡道滑梯从麻袋围堰(5)上滑移至沟槽(87)顶面，滑动提升支架(7)将料箱(45)吊运至沟槽(87)上方，在沟槽(87)内撒布块石挤淤(82)及碎石砂垫层(83)；
7)管道(8)放置在管道移运架(3)上，进行沟上连接，管道移运架(3)经坡道滑梯从麻袋围堰(5)上滑移至沟槽(87)顶面，滑动提升支架(7)将管道(8)吊运至沟槽(87)内安放就位；
8)按照步骤6)的方法，使用填料移运架(4)，将料箱(45)滑移至沟槽(87)顶面，对沟槽(87)进行回填，管道(8)周围使用中粗砂(84)进行回填，中粗砂(84)顶部使用碎石砂垫层(83)和回填块石(85)进行回填，最顶面回填自然淤积层(86)。
2.根据权利要求1所述的高含水量软土降水开挖整体下沟管道施工方法，其特征在于，步骤1)所述围堰降水结构主要由桩式降水管(11)、麻袋围堰(5)、集水管(14)、真空抽水泵(15)和排水管(16)组成；所述桩式降水管(11)上设置进水孔(12)，桩式降水管(11)外侧包裹透水土工膜(13)；桩式降水管(11)顶端与集水管(14)连接，集水管(14)与真空抽水泵(15)连接，排水管(16)与真空抽水泵(15)连接，所述排水管(16)的出口设在麻袋围堰(5)外侧。
3.根据权利要求1所述的高含水量软土降水开挖整体下沟管道施工方法，其特征在于，步骤2)所述临时排水暗沟(52)由外侧的封闭层(53)及填充的透水层(54)组成。
4.根据权利要求1所述的高含水量软土降水开挖整体下沟管道施工方法，其特征在于，步骤3)所述钢板桩围护(6)底端插入沟槽底部土层内形成锚固段(61)，所述纵向支撑杆(62)底部设置插接缝(64)，钢板桩围护(6)顶端插入插接缝(64)内，可调易拆支撑(67)的两端及纵向支撑杆(62)的侧边设置连接耳板(68)，销轴(69)插入连接耳板(68)内将可调易拆支撑(67)及纵向支撑杆(62)连接固定。
5.根据权利要求1所述的高含水量软土降水开挖整体下沟管道施工方法，其特征在于，步骤3)所述纵向支撑杆(62)顶部设置滑槽(63)，端部设置接长翼板(65)，使用紧固螺栓(66)将相邻的纵向支撑杆(62)的接长翼板(65)连接固定，对纵向支撑杆(62)进行接长。
6.根据权利要求1所述的高含水量软土降水开挖整体下沟管道施工方法，其特征在于，步骤4)所述坡道滑梯主要由牵引电机(21)、牵引绳(22)、滑梯(23)和导向轮(25)组成，所述牵引电机(21)固定在滑梯(23)的上端部，所述滑梯(23)使用土钉(24)固定在麻袋围堰(5)上，滑梯(23)延伸至沟槽(87)顶面，所述导向轮(25)设置在麻袋围堰(5)坡面的顶端，导向轮(25)支撑在牵引绳(22)的下方。
7.根据权利要求1所述的高含水量软土降水开挖整体下沟管道施工方法，其特征在于，步骤4)所述滑动提升支架(7)主要由水平支撑(71)、竖向支撑(72)、可动吊机(73)和纵向滑轮(78)组成，所述可动吊机(73)设置在支撑板(75)上，支撑板(75)设置在横向滑轮(74)上，横向滑轮(74)支撑在水平支撑(71)上并沿水平支撑(71)滑动；所述纵向滑轮(78)设置在竖向支撑(72)的底端；所述可动吊机(73)上设置吊绳(76)，吊绳(76)底端与吊钩(77)连接；所述滑动提升支架(7)两侧均设置可动吊机(73)，一侧的可动吊机(73)吊运管道(8)，吊钩(77)钩在管道固定缆绳(34)上，另一侧的可动吊机(73)吊运料箱(45)，吊钩(77)钩在料箱固定缆绳(44)上；所述沟槽(87)两侧的麻袋围堰(5)上均设置坡道滑梯，一侧的坡道滑梯牵引管道移运架(3)，另一侧的坡道滑梯牵引填料移运架(4)。
8.根据权利要求1所述的高含水量软土降水开挖整体下沟管道施工方法，其特征在于，步骤6)所述填料移运架(4)上设置第二耳环(43)，料箱(45)上设置第三耳环(46)，料箱固定缆绳(44)分别系在第二耳环(43)和第三耳环(46)上，对料箱(45)进行固定；所述填料移运架(4)底部设置第二滑轮(42)，第二滑轮(42)沿滑梯(23)滑动，填料移运架(4)的侧边设置第二牵引环(41)，牵引绳(22)与第二牵引环(41)连接。
9.根据权利要求1所述的高含水量软土降水开挖整体下沟管道施工方法，其特征在于，步骤7)所述管道移运架(3)上设置第一耳环(33)，管道固定缆绳(34)系在第一耳环(33)上，对管道(8)进行固定；所述管道移运架(3)底部设置第一滑轮(32)，第一滑轮(32)沿滑梯(23)滑动，管道移运架(3)侧边设置第一牵引环(31)，牵引绳(22)与第一牵引环(31)连接。
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