CN114962781B - 一种在既有管道下方穿设管道的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在既有管道下方穿设管道的施工方法，属于地下工程技术领域，包括以下步骤：S1、在既有管道两侧开挖工作坑，并在既有管道下方的土体上规划出用于埋设新管道的工作段；S2、在工作段上挖出连通既有管道两侧工作坑的竖向沟槽，竖向沟槽与既有管道之间需具有安全距离；S3、在竖向沟槽内砌筑砌块；S4、开挖竖向沟槽上方土体并形成两条长槽，开挖时需边开挖边填入垫块；S5、两条长槽开挖完后，将垫块替换成既有管道承托型钢，并将既有管道承托型钢与既有管道之间的土体替换成楔形块；S6、将工作段的土体全部挖除并铺设新管道，完成后对工作段和工作坑进行回填。本施工方法能够在保证既有管道正常使用的同时，完成新管道的施工。

Description

一种在既有管道下方穿设管道的施工方法

技术领域

本发明涉及地下工程技术领域，特别是涉及一种在既有管道下方穿设管道的施工方法。

背景技术

随着我国城市进程的发展，我国部分城市的地下基础设施已经不能满足城市正常运行需求，亟需增设新的地下管道。但在增设新的地下管道时，很容易会与地下既有的旧管道存在平面和空间位置上的冲突，给施工带来了较大的困难和安全风险，如下既有污(雨)水管道下方设置一道垂直于它的新污(雨)水管道时，很难不会对原本污(雨)水管道造成扰动，一旦因扰动导致污(雨)水管道泄漏，不仅会造成安全问题，其后续处理过程也十分复杂。

因此如何既保证新管线的正常铺设，又不会扰动既有管道保证其正常运行是目前亟需解决的问题，目前在既有管道下方进行施工时，通过会通过管道保护装置将既有管道悬吊在原位，然后在既有管道下方进行新管的铺设，如专利号为“201710103702.6”，专利名称为“地下综合管廊既有管道开挖保护施工方法”公开了一种在开挖时利用管道保护装置吊起既有管道以对管道进行保护施工步骤：S1、在基坑槽土方开挖时，先将土方开挖至管线底标高，人工挖除需要进行起吊位置的操作面；S3、管道保护装置安装：将两支撑固定架相对固定于基坑两侧的混凝土承重基础上，将主钢丝绳的两端分别与两支撑固定架连接；S5：将次钢丝绳的吊环套设于基坑内的管道上，并将次钢丝绳连接于主钢丝绳上以吊起所述管道，然后便可以下期下方进行施工，如铺设新管道等。但上述方法虽然避免了在下方铺设新管道时对上方既有管道的扰动，但是实际上用管道保护装置对管道进行保护时，本身就是一种扰动，在设置管道保护装置的过程中亦可能会破坏既有管道，导致其泄露，带来一些列风险。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种在既有管道下方穿设管道的施工方法，不仅能够保证在既有管道下方施工新管道时，不会扰动既有管道，而且在前期对既有管道进行支护时，也不会对既有管道造成扰动，继而能够保证在整个施工过程不会造成既有管道损坏，实现了再既有管道正常使用的前提下，完成新管道的施工。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明公开了一种在既有管道下方穿设管道的施工方法，包括以下步骤：

S1、在既有管道的两侧开挖工作坑，在所述既有管道下方的土体上规划出用于埋设新管道的工作段；

S2、在所述工作段上开挖出连通所述既有管道两侧所述工作坑的竖向沟槽，所述竖向沟槽的顶部与所述既有管道的底部之间需具有能够避免开挖时扰动所述既有管道的安全距离；

S3、在所述竖向沟槽内砌筑砌块，所述砌块需填满所述竖向沟槽；

S4、开挖所述工作段内所述竖向沟槽上方的土体并形成两条用于安放既有管道承托型钢的长槽，所述长槽沿所述既有管道轴线延伸，开挖所述长槽时需边开挖边填入垫块；

S5、当两条所述长槽开挖完后，将所述垫块替换成所述既有管道承托型钢，并将所述既有管道承托型钢与所述既有管道之间的土体替换成楔形块；

S6、将所述工作段的土体全部挖除并铺设所述新管道，铺设完成后对所述工作段和所述既有管道两侧的所述工作坑进行回填。

优选地，步骤S1中所述工作坑在开挖时其边坡倾斜角度应根据工程地质和水文地质确定。

优选地，步骤S1中根据设计要求对所述工作坑的边坡进行加固或支护。

优选地，步骤S2中在所述工作段中设置两道所述竖向沟槽，以供所述新管道埋设在两道所述竖向沟槽之间。

优选地，所述新管道的直径不超过1.5m。

优选地，两道所述竖向沟槽之间的间距不得大于3.0m。

优选地，步骤S2中所述安全距离不得小于0.2m。

优选地，所述砌块为轻质混凝土砌块。

优选地，步骤S4中所述垫块沿所述长槽长度方向间隔的填充。

优选地，所述既有管道承托型钢为工字钢，所述工字钢尺寸根据所述既有管道内的流量计算确定。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1.本发明提供了一种在既有管道下方穿设管道的施工方法，可广泛应用于既有污水管道或既有雨水管道下方施工新管道，通过在既有管道两侧先去开挖两个工作坑，然后利用工作坑将既有管道下方新管道预埋处的土方预埋处的土方替换成由砌块、既有管道承托型钢和楔形块组成的支撑系统，使既有管道在新管道预埋处得到有效的支撑，从而在不扰动既有管道的前提下，完成新管道的施工；同时在替换支撑系统时，先距离既有管道下方有一定安全距离处挖设竖向沟槽，并在竖向沟槽内砌筑砌块，然后再在砌块上挖出长槽并填筑垫块，最后再一步步将垫块以及垫块与既有管道之间的土替换成既有管道承托型钢和楔形块，最大程度上保证了设置支撑系统时，也不会扰动既有管道，保证了在整个施工过程中均不会致使既有管道的破坏，实现了在既有管道正常运转的前提下，完成新管道施工。

2.本发明中设置两道竖向沟槽，从而形成两道砌块，在两道砌块上设置好既有管道承托型钢后，能够为新管道提供一个埋设空间，从而保证在埋设新管道时，其上方既有管道不会出现局部塌陷的问题。

3.本发明中既有管道承托型钢选用工字钢，相较于矩形钢，工字钢具有较好的抗弯曲能力，能够承载住既有管道和期内部流体带来的冲击力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为新管道埋设完成时的施工纵断面图；

图2为新管道埋设完成时的施工横断面图；

图3为开挖工作坑后的施工纵断面图；

图4为开挖竖向沟槽的施工横断面图；

图5为在竖向沟槽内砌筑砌块后的施工横断面图；

图6为开挖长槽内砌筑砌块后的施工横断面图；

图7为开挖长槽内砌筑砌块后的施工纵断面图；

图8为替换完既有管道承托型钢后的施工横断面图；

图9为填入楔形块后的施工纵断面图；

图10为将两道竖向沟槽之间土方全部挖出后的施工横断面图；

图11为埋入新管道后的施工横断面图。

附图标记说明：1、既有管道；2、工作坑；3、竖向沟槽；4、安全距离；5、操作空间；6、砌块；7、长槽；8、既有管道承托型钢；9、垫块；10、楔形块；11、新管道；12、原地面。

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。

本实施例公开了一种在既有管道下方穿设管道的施工方法，如图1至图11所示，包括以下步骤：

S1、从既有管道1(如既有污水管或既有雨水管)所在的原地面12处的两侧向下开挖，并挖出两个工作坑2，在既有管道1下方的土体上规划出用于埋设新管道11的工作段；

S2、在工作段上开挖竖向沟槽3，竖向沟槽3需连通既有管道1两侧的两个工作坑2，开挖时需在竖向沟槽3的顶部与既有管道1的底部之间预留出安全距离4，该安全距离需满足开挖竖向沟槽3时不会扰动到既有管道1；

S3、在竖向沟槽3内砌筑砌块6，砌块6需填满竖向沟槽3；

S4、对工作段内竖向沟槽3上方的土体进行开挖，并形成两条长槽7，长槽7沿既有管道1的轴线延伸，后期长槽7主要用于安放既有管道承托型钢8，通过两个既有管道承托型钢8可以承托住既有管道1的底部两侧，开挖长槽时需边开挖边填入垫块9；

S5、当两条长槽7开挖完后，将长槽7内的垫块9取出并替换成既有管道承托型钢8，并将既有管道承托型钢8与既有管道1之间的土体挖出，在既有管道承托型钢8和既有管道1之间塞入楔形块10；

S6、将工作段的土体全部挖除，挖除后铺设新管道11，并在新管道11铺设完成后对工作段和两个工作坑2进行回填密实。

上述施工方法中，竖向沟槽3的数量并不做限制，可为一道，两道以及多道。当为一道时，长槽7的中点正好为竖向沟槽3，这样既有管道承托型钢8的中点正好搭在砌块6的顶部，然后新管道11位于竖向沟槽3的一侧。当竖向沟槽3为两道时，则长槽7正好横跨两道竖向沟槽3，这样既有管道承托型钢8的两端正好搭接在两道竖向沟槽3上，然后新管道11位于两道竖向沟槽3之间。当竖向沟槽3为三道或多道时，则长槽7横跨所有竖向沟槽3，新管道11埋设在中部两道竖向沟槽3之间。

本实施例中，如图1至图11所示，步骤S1中工作坑2在开挖时其边坡倾斜角度应根据工程地质和水文地质确定。

进一步，本实施例中，如图1至图11所示，步骤S1中根据设计要求，工作坑2的边坡可进行加固或支护。

本实施例中，如图1至图11所示，工作坑2的深度等于新管道11的底部埋深加上预留的操作空间5。因此工作坑2的底部低于新管道11的底部埋深，可参考图1所示。

本实施例中，如图1至图11所示，步骤S2中在工作段中设置两道竖向沟槽3，后期新管道11埋设在两道竖向沟槽3之间。

本实施例中，如图1至图11所示，新管道11的直径不超过1.5m。

进一步，本实施例中，如图1至图11所示，两道竖向沟槽3之间的间距不得大于3.0m。

本实施例中，如图1至图11所示，步骤S2中的安全距离不得小于0.2m。

进一步，本实施例中，如图1至图11所示，砌块6为轻质混凝土砌筑而成，作为优选地，砌块6截面尺寸宜为0.2m×0.3m×0.6m轻型混凝土砌块。相应的竖向沟槽3的截面也为0.2m×0.3m×0.6m。

进一步，本实施例中，步骤S4中垫块9沿长槽7长度方向间隔的填充，优选地的垫块9之间的间隔为0.5m。

本实施例中，如图1至图11所示，既有管道承托型钢8为工字钢，工字钢尺寸根据既有管道1内的流量计算确定。本施工方法通常适用于流量不超过0.3m³/s，管道的截面不超过1.2m²的既有管道1。

本实施例中，如图1至图11所示，本施工方法适用于无地下水的情况，不适用淤泥等软土地质。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种在既有管道下方穿设管道的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在既有管道的两侧开挖工作坑，在所述既有管道下方的土体上规划出用于埋设新管道的工作段，所述工作坑的底部需低于所述新管道的底部埋深；

S2、在所述工作段上开挖出连通所述既有管道两侧所述工作坑的竖向沟槽，所述竖向沟槽的顶部与所述既有管道的底部之间需具有能够避免开挖时扰动所述既有管道的安全距离；

S3、在所述竖向沟槽内砌筑砌块，所述砌块需填满所述竖向沟槽；

S4、开挖所述工作段内所述竖向沟槽上方的土体并形成两条用于安放既有管道承托型钢的长槽，所述长槽沿所述既有管道轴线延伸，开挖所述长槽时需边开挖边填入垫块；

S5、当两条所述长槽开挖完后，将所述垫块替换成所述既有管道承托型钢，并将所述既有管道承托型钢与所述既有管道之间的土体替换成楔形块；

S6、将所述工作段的土体全部挖除并铺设所述新管道，铺设完成后对所述工作段和所述既有管道两侧的所述工作坑进行回填。

2.根据权利要求1所述的一种在既有管道下方穿设管道的施工方法，其特征在于，步骤S1中所述工作坑在开挖时其边坡倾斜角度应根据工程地质和水文地质确定。

3.根据权利要求2所述的一种在既有管道下方穿设管道的施工方法，其特征在于，步骤S1中根据设计要求对所述工作坑的边坡进行加固或支护。

4.根据权利要求1所述的一种在既有管道下方穿设管道的施工方法，其特征在于，步骤S2中在所述工作段中设置两道所述竖向沟槽，以供所述新管道埋设在两道所述竖向沟槽之间。

5.根据权利要求4所述的一种在既有管道下方穿设管道的施工方法，其特征在于，所述新管道的直径不超过1.5m。

6.根据权利要求5所述的一种在既有管道下方穿设管道的施工方法，其特征在于，两道所述竖向沟槽之间的间距不得大于3.0m。

7.根据权利要求1所述的一种在既有管道下方穿设管道的施工方法，其特征在于，步骤S2中所述安全距离不得小于0.2m。

8.根据权利要求7所述的一种在既有管道下方穿设管道的施工方法，其特征在于，所述砌块为轻质混凝土砌块。

9.根据权利要求1所述的一种在既有管道下方穿设管道的施工方法，其特征在于，步骤S4中所述垫块沿所述长槽长度方向间隔的填充。

10.根据权利要求9所述的一种在既有管道下方穿设管道的施工方法，其特征在于，所述既有管道承托型钢为工字钢，所述工字钢尺寸根据所述既有管道内的流量计算确定。

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