CN113175058A - 现状井内顶管接入施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种现状井内顶管接入施工方法，其特征在于：在现有的与上游井连接的现状管道内插设上游引流管，在现有的与下游井连接的现状管道内插设下游引流管；在现状井内安装扩容疏水箱，进行上游引流管、下游引流管与该扩容疏水箱的连接；然后排出现状井的污水并清理现状井内的淤泥，直至在现状井内形成无水的作业环境；然后在设定位置进行顶管相对于现状井的顶进施工，完成顶管在现状井上的接入。本发明中的现状井内顶管接入施工方法，能为现状井上接入新的顶管施工提供无水的作业环境，使得施工更加方便。并且在施工过程中，无需停水，对现状井的正常使用没有任何影响。由于施工环境好，能够有效缩短施工工期，也大大降低了工程造价。
Description
技术领域
本发明涉及一种现状井内顶管接入施工方法。
背景技术
顶管技术是一项用于市政施工的非开挖掘进式管道铺设施工技术，优点在于不影响周围环境或者影响较小，施工场地小，噪音小，而且能够深入地下作业，这是开挖埋管无法比拟的优点。
随着城市现代化建设进程的不断加快，经常会遇到城市排水管网的改建、扩建问题。老井管道接入可能涉及到水下施工、井壁破除等内容，一直以来是排水工程中具有一定施工难度且危险性较高的作业任务。考虑到现状老井已经投入使用多年，淤积严重，井内水位常年处于高位。另外，由于城市管网排水的需要，对于涉及排水的干管井，老井接入施工期间普遍存在无法长时间停水的情况，从而大大增加了施工的技术难度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种在施工过程中无需停水，且能为顶管施工提供无水工况以及必要操作空间的现状井内顶管接入施工方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种现状井内顶管接入施工方法，其特征在于：在现有的与上游井连接的现状管道内插设上游引流管，在现有的与下游井连接的现状管道内插设下游引流管；在现状井内安装扩容疏水箱，进行上游引流管、下游引流管与该扩容疏水箱的连接；
然后排出现状井的污水并清理现状井内的淤泥，直至在现状井内形成无水的作业环境；然后在设定位置进行顶管相对于现状井的顶进施工，完成顶管在现状井上的接入。
作为改进，在安装扩容疏水箱之前进行现状井的顶板、井筒的拆除工作。
作为改进，先将井内的水位降低至顶板低标下一段距离，然后将顶板分区并在每个分区上加工吊装孔，利用吊装设备吊装在每个分区上，再对顶板按照分区进行切割，并利用吊装设备吊离各切割后的顶板块。
作为改进，在顶管顶进完成后，潜水工作人员下井进行上游引流管与扩容疏水箱的拆解、下游引流管与扩容疏水箱的拆解、上游引流管各管节之间的拆解、下游引流管各管节之间的拆解；
将拆解的上游引流管各管节、下游引流管各管节逐根吊离现状井，然后将扩容疏水箱吊离现状井；
然后在现状井的井口铺设新的顶板。
作为改进，在安装上游引流管、下游引流管的时候，在上游引流管外套设能密封上游引流管与现状管道之间缝隙的膨胀密封圈，在下游引流管外套设能密封下游引流管与现状管道之间缝隙的膨胀密封圈；
待上游引流管、下游引流管与扩容疏水箱连接后，其已经形成无水工作环境的前提下，在上游引流管与现状管道之间缝隙内再设置填缝板，并利用水泥抹角封堵；在下游引流管与现状管道之间缝隙内再设置填缝板，并利用水泥抹角封堵。
作为改进，当完成上游引流管与现状管道之间缝隙的封堵工作、完成下游引流管与现状管道之间缝隙的封堵工作后，再次抽干现状井内的污水；
再检查上游引流管、下游引流管与现状管道之间的止水情况，检查上游引流管、下游引流管的构成管节之间的止水情况，检查上游引流管、下游引流管与扩容疏水箱之间的治水情况，如果出现渗漏位置，则采用双快水泥对泄露位置进行封堵。
作为改进，在对泄露位置进行封堵时，针对泄露位置设置临时疏水孔，待封堵处的双快水泥固结后，再利用双快水泥对疏水孔进行封闭处理。
作为改进，在进行顶管在现状井上的接入施工前，先在新建井的出洞洞口处安装穿墙止水装置；然后进行顶管顶进前的顶管机检查，并确认出洞口的土体强度及止水效果达到要求后，进行顶管出洞施工；
随着顶管机的顶进而靠近现状井时，在现状井接入洞口的土体情况良好的情况下，根据顶管机的中心位置，凿除洞口，并迅速顶进顶管机，完成顶管的顶进收尾工作。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的现状井内顶管接入施工方法，利用上游引流管、下游引流管、扩容疏水箱的连接关系，实现了对现状井内的水流的引流中转排放。如此能够释放现状井的通水空间，并且在对现状井内的无水和淤泥进行清排工作后，即能为现状井上接入新的顶管施工提供无水的作业环境，使得施工更加方便。并且在施工过程中，无需停水，对现状井的正常使用没有任何影响。由于施工环境好，能够有效缩短施工工期，也大大降低了工程造价。
附图说明
图1为本发明实施例中现状井内顶管接入施工方法的流程图。
图2为本发明实施例中现状井内顶管接入施工方法中的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1和图2所示，本实施例中的现状井内顶管接入施工方法具体包括以下步骤。
步骤1、进行施工踏勘、潜水摸探工作。
具体地，在采取足够的安全措施保护的前提下，可以派遣专业潜水人员潜入到现状井4的井下，进行现状井4下个现状管道5的尺寸、数量、分布位置的勘探和记录，并对井下的淤泥情况同时进行勘探和记录。
步骤2、进行现状井4的顶板、井筒的拆除工作。
通常现状井4的顶板封闭后会设置井筒，井筒内安装钢制爬梯，但施工作业面较为狭小。因此，需对现状井4的井筒及顶板进行拆除。
井筒可以采用人工破碎的方式进行拆除，沉井顶板则采用线切割工艺将顶板分块割除并吊离。具体地，先将现状井4内的水位降低至顶板低标下一段距离，如可以将现状井4内的水位降低至顶板低标下50cm以下，然后将顶板分区并在每个分区上加工吊装孔，利用吊装设备吊装在每个分区上，再对顶板按照分区进行切割，并利用吊装设备吊离各切割后的顶板块。如此避免顶板被切割后瞬间下坠的情况。
步骤3、在现状井4内安装上游引流管1、下游引流管2以及扩容疏水箱3。
在采取足够的安全措施的前提下，派遣专业的潜水人员潜入到现状井4的井下，在现有的与上游井连接的现状管道5内插设上游引流管1，在现有的与下游井连接的现状管道5内插设下游引流管2，在现状井4内安装扩容疏水箱3，然后进行上游引流管1、下游引流管2与该扩容疏水箱3的连接。
其中上游引流管1、下游引流管2采用钢管，为了方便施工，上游引流管1、下游引流管2通常具有多段管节，各管节利用吊机放入到现状井4内，并在对应的现状管道5内进行密封连接。上游引流管1、下游引流管2与现状管道5的连接方式采用螺栓连接的方式。上游引流管1、下游引流管2的直径应小于对应现状管道5直径5～10cm，安装时，在上游引流管1、下游引流管2外套设膨胀密封圈，使得膨胀密封圈匹配密封上游引流管1与现状管道5之间缝隙、下游引流管2与现状管道5之间缝隙有实现现状管道5与引流管之间连接的封堵密封。
而上游引流管1、下游引流管2与扩容疏水箱3之间通过法兰螺栓安装连接，对接的法兰之间设置密封垫片。为了方便描述，下述的引流管指上游引流管1、下游引流管2。
安装前对法兰、螺栓和垫片进行检查和处理，包括对法兰的外径、内径、坡口、螺栓孔中心距、凸缘高度等外形尺寸进行检查。并且还可使用砂轮机将引流管和扩容疏水箱3两者的法兰盘打磨平整光洁，不得有毛刺及径向沟槽。法兰装配时，法兰面必须垂直于引流管中心线。法兰连接应保持同轴，螺栓孔中心偏差一般不超过孔径的5％，并且要保证螺栓自由穿入。法兰连接应采用同一规格螺栓，安装方向一致，即螺母应在同一侧，拧紧螺栓时应对称均匀，松紧适度。拧紧螺栓后，针对不锈钢、合金钢的螺栓、螺母应涂上石墨机油或石墨粉。在引流管与扩容疏水箱3的法兰连接中用垫片起密封作用。一般来说，在同一管线上用同一压力等级的法兰，则应选用同一类型的垫片。在保证垫片不会被压损的前提下，为了降低过大的螺栓紧力，原则上取用小宽度垫片。
步骤4、排出现状井4的污水并清理现状井4内的淤泥，直至在现状井4内形成无水的作业环境。
在采取足够的安全措施的前提下，派遣专业的潜水人员使用潜水泵将现状井4内污水排出，露出井底淤泥。然后采用高压水车向井室内灌清水，使淤泥稀释后再利用吸污车将现状井4内淤泥抽吸干净。对于最后剩余的少量淤泥，潜水人员用高压水枪冲击井底淤泥，再一次进行稀释，然后进行抽吸完毕。
对现状井4内剩余的砖、石等残留物进行人工清理直至形成无水的作业环境。施工人员进入现状井4前，井室内必需使用鼓风机进行换气通风，并进行有毒有害气体检测。施工人员进入井内必须佩戴安全带、防毒面具及氧气罐。
步骤5、对引流管与现状管道5的连接进行封堵。
在上游引流管1与现状管道5之间缝隙内再设置填缝板，并利用双快水泥抹角封堵，在下游引流管2与现状管道5之间缝隙内再设置填缝板，并利用水泥抹角封堵。如此通过密封圈、填缝板、水泥抹角共同完成引流管与现状管道5之间的缝隙封堵工作，现状管道5内的水利向引流管内引流的过程中出现泄露的情况。
在完成引流管与现状管道5之间的缝隙封堵工作后，再次抽干现状井4内在封堵过程中泄露的污水，然后再检查上游引流管1、下游引流管2与现状管道5之间的止水情况，检查上游引流管1、下游引流管2的构成管节之间的止水情况，检查上游引流管1、下游引流管2与扩容疏水箱3之间的治水情况，如果出现渗漏位置，则采用双快水泥对泄露位置进行封堵。在对泄露位置进行封堵时，针对泄露位置设置临时疏水孔，待封堵处的双快水泥固结后，再利用双快水泥对疏水孔进行封闭处理。
步骤6、在设定位置进行顶管6相对于现状井4的顶进施工，完成顶管6在现状井4上的接入。
在进行顶管6在现状井4上的接入施工前，先在新建井的出洞洞口处安装穿墙止水装置，如此可以防止地下水和泥砂流到现状井4内。具体地，穿墙管预制好后，运输到新建井的施工现场。将预埋的穿墙管凿出，并将穿墙管的焊接位置清除干净。吊装穿墙管预制件到安装位置对中后焊牢，再用膨胀螺丝锁紧止水橡胶圈。其施工分为两步进行：在新建井的始发端墙施工过程中，做好始发洞门穿墙管的埋设工作，穿墙管必须与端墙结构钢筋连接在一起；在顶管6正式始发之前，清理完洞口的渣土后及时安装洞口密封压板及橡胶压板。
在开始顶进前检查内部设备、装置及高程等情况，确认条件具备时方可顶进。具体检查内容如下：顶管6机在导轨上的中心线、坡度和高程应符合设计及相关规范要求；主顶、后背设施的定位及调试验收合格；在顶管6机出洞前，需重点对洞圈外部土体的加固效果进行检查，只有在确认出洞口土体强度及止水效果达到要求后，方可进行顶管6出洞施工。
符合顶管6施工条件后，利用顶管6机进行顶管6的顶进工作。随着顶管6机的顶进而靠近现状井4时，在现状井4接入洞口的土体情况良好的情况下，根据顶管6机的中心位置，凿除洞口。具体地，若现状井4中设有顶管6接入的预留洞口，则在顶管6机靠近洞门前，预先拆除预留洞口的砖墙。若现状井4中没有顶管6接入的预留洞口，则在顶管6机靠上洞门后，在洞口中心位置凿出一直径5cm左右的圆洞；通过此圆洞察看外部土质情况并找出顶管6机中心位置；在通过一段时间的实际观察，认为外部土体情况良好的前提下，根据管道直径大小，人工凿除管道接入口的混凝土后迅速顶进顶管6机，并同时插下弧形钢压板及橡胶板。在顶管6机完全脱离洞圈并且首节的顶管6脱出洞圈30cm后立即将弧形钢板与管节焊牢，进而完成顶管6的顶进收尾工作，实现顶管6在现状井4上的接入工作。
步骤7、引流管、扩容输水箱的拆除工作，现状井4的顶板恢复工作。
在顶管6顶进完成后，潜水工作人员下井进行上游引流管1与扩容疏水箱3的拆解、下游引流管2与扩容疏水箱3的拆解、上游引流管1各管节之间的拆解、下游引流管2各管节之间的拆解。将拆解的上游引流管1各管节、下游引流管2各管节逐根吊离现状井4，然后将扩容疏水箱3吊离现状井4。
然后在现状井4的井口铺设新的顶板，可以先在井壁上开槽，平行架设工字钢，接着在上面铺设方向与工字钢垂直是槽钢，然后在槽钢上面铺设模板，最后浇筑顶板混凝土，进而形成现状井4的顶板。工字钢、槽钢和模板浇筑后不拆除。
本发明中的现状井内顶管接入施工方法适用于运行中的污水交汇井的井壁破除封堵、新管接老井的工作。还适用于人工挖掘困难，危险性大的圆砾层、涌水涌砂、易塌方、含有毒气体以及软弱易遭到破坏的土层。如适用于雨污水管、自来水管、煤气管等以实现穿越道路、桥梁以及建筑物的管道的施工。
Claims (8)
1.一种现状井内顶管接入施工方法，其特征在于：在现有的与上游井连接的现状管道(5)内插设上游引流管(1)，在现有的与下游井连接的现状管道(5)内插设下游引流管(2)；在现状井(4)内安装扩容疏水箱(3)，进行上游引流管(1)、下游引流管(2)与该扩容疏水箱(3)的连接；
然后排出现状井(4)的污水并清理现状井(4)内的淤泥，直至在现状井(4)内形成无水的作业环境；然后在设定位置进行顶管(6)相对于现状井(4)的顶进施工，完成顶管(6)在现状井(4)上的接入。
2.根据权利要求1所述的现状井内顶管接入施工方法，其特征在于：在安装扩容疏水箱(3)之前进行现状井(4)的顶板、井筒的拆除工作。
3.根据权利要求2所述的现状井内顶管接入施工方法，其特征在于：先将井内的水位降低至顶板低标下一段距离，然后将顶板分区并在每个分区上加工吊装孔，利用吊装设备吊装在每个分区上，再对顶板按照分区进行切割，并利用吊装设备吊离各切割后的顶板块。
4.根据权利要求2或3所述的现状井内顶管接入施工方法，其特征在于：在顶管(6)顶进完成后，潜水工作人员下井进行上游引流管(1)与扩容疏水箱(3)的拆解、下游引流管(2)与扩容疏水箱(3)的拆解、上游引流管(1)各管节之间的拆解、下游引流管(2)各管节之间的拆解；
将拆解的上游引流管(1)各管节、下游引流管(2)各管节逐根吊离现状井(4)，然后将扩容疏水箱(3)吊离现状井(4)；
然后在现状井(4)的井口铺设新的顶板。
5.根据权利要求1至3任一权利要求所述的现状井内顶管接入施工方法，其特征在于：在安装上游引流管(1)、下游引流管(2)的时候，在上游引流管(1)外套设能密封上游引流管(1)与现状管道(5)之间缝隙的膨胀密封圈，在下游引流管(2)外套设能密封下游引流管(2)与现状管道(5)之间缝隙的膨胀密封圈；
待上游引流管(1)、下游引流管(2)与扩容疏水箱(3)连接后，其已经形成无水工作环境的前提下，在上游引流管(1)与现状管道(5)之间缝隙内再设置填缝板，并利用水泥抹角封堵；在下游引流管(2)与现状管道(5)之间缝隙内再设置填缝板，并利用水泥抹角封堵。
6.根据权利要求5所述的现状井内顶管接入施工方法，其特征在于：当完成上游引流管(1)与现状管道(5)之间缝隙的封堵工作、完成下游引流管(2)与现状管道(5)之间缝隙的封堵工作后，再次抽干现状井(4)内的污水；
再检查上游引流管(1)、下游引流管(2)与现状管道(5)之间的止水情况，检查上游引流管(1)、下游引流管(2)的构成管节之间的止水情况，检查上游引流管(1)、下游引流管(2)与扩容疏水箱(3)之间的治水情况，如果出现渗漏位置，则采用双快水泥对泄露位置进行封堵。
7.根据权利要求6所述的现状井内顶管接入施工方法，其特征在于：在对泄露位置进行封堵时，针对泄露位置设置临时疏水孔，待封堵处的双快水泥固结后，再利用双快水泥对疏水孔进行封闭处理。
8.根据权利要求1至3任一权利要求所述的现状井内顶管接入施工方法，其特征在于：在进行顶管(6)在现状井(4)上的接入施工前，先在新建井的出洞洞口处安装穿墙止水装置；然后进行顶管(6)顶进前的顶管(6)机检查，并确认出洞口的土体强度及止水效果达到要求后，进行顶管(6)出洞施工；
随着顶管(6)机的顶进而靠近现状井(4)时，在现状井(4)接入洞口的土体情况良好的情况下，根据顶管(6)机的中心位置，凿除洞口，并迅速顶进顶管(6)机，完成顶管(6)的顶进收尾工作。
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