靈寶市大橋沉管公司高品牌【海龍管道施工熱線:158-0510-0866】一、概述
修建過河管、江心取水頭部與岸井連接管、污水向水系排放干管、長距離河底或海底輸水管等,應(yīng)根據(jù)水下管道長度、水系深度、水系流速、水底土質(zhì)、航運要求、管道使用年限、潮汐和風(fēng)浪情況等因素,選擇合適的施工方法。一般水下管道的鋪設(shè)方法有圍堰法和水下鋪管法。
根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟比較,在水系較淺,流速較小,航運不頻繁、筑堰材料可以就地取材,筑堰對水系污染可控制在允許范圍以內(nèi)時,一般采用圍堰法。但是,當(dāng)不具備以上條件時,常采用的是水下鋪管法。
水下管道一般有兩種鋪設(shè)方式:
1、鋪設(shè)在水底上;
2、埋設(shè)在水底下溝槽內(nèi);
埋設(shè)在水底下溝槽內(nèi)時,溝槽內(nèi)管頂鋪設(shè)深度一般為管徑的3-4倍,以避免船只拋錨,河床沖刷等影響。海下管道的埋地鋪設(shè),還應(yīng)防止風(fēng)暴時管道可能浮漂或下沉,為此,管道應(yīng)埋設(shè)在海床下足夠深度。此外,如果水道較深,水底之上鋪管不會影響航運,水底平坦,沿管線沒有障礙物和懸空地,管道不會因船只拋錨、流體動力、土壤液化、床底土運動、河床沖刷或其他原因引起破壞,則可將管道直接鋪設(shè)在穩(wěn)定的河床或海床上。
水底直接敷設(shè)的管道抗震性能要優(yōu)于水下溝槽埋設(shè)。
靈寶市大橋沉管公司高品牌【海龍管道施工熱線:158-0510-0866】 二、水下溝槽開挖
管道水下溝槽敷設(shè)一般有3種情況:
1、先挖槽后埋管;
2、挖槽和埋管同時進(jìn)行;
3、先放管后沉入土內(nèi)。
這些方法的選擇取決于水底土質(zhì)、水系寬度和深度等因素。
先挖槽后埋管的優(yōu)點是施工設(shè)備簡單;缺點是管線定位不易準(zhǔn)確,槽底平整度差,溝槽準(zhǔn)直度低,而且易于回淤。因此,當(dāng)采用這種方法時,應(yīng)適當(dāng)選擇槽底寬度和開挖深度。底寬一般為管外徑加0.8-1.0m。開挖深度根據(jù)回淤情況而定,邊坡系數(shù)為1:2-1:4。粘土河床的回淤情況并不嚴(yán)重,沙土回淤迅速。常用的水下溝槽開挖方法和設(shè)備有爆破法、岸式索鏟、挖泥船、高壓泵船等。
②牽引法鋪設(shè) 近年來牽引法在淺海海域中鋪設(shè)管道,應(yīng)用較多。這種方法無須使用鋪管船和開溝船,并可減少很多輔助船只,費用較少。作業(yè)方法一般是:先在海岸上將管子***成1~2公里長的管段,然后用拖船將管段牽引下海,一段一段地拖到預(yù)定地點,在海中對接,形成一整條的管道。 在較平靜的海域中,管段可在水面上或水面下漂浮拖曳;風(fēng)浪大的海域,可以在海底拖曳。但是采用這種方法必須注意確保施工質(zhì)量。施工過程中如發(fā)生故障,仍需大型船只來排除。
爆破法開挖:適用于巖石河床;
岸式索鏟:適用于狹窄水系。鏟斗用岸上卷揚機曳引。鏟斗順滑道往上拉,隨著挖深增加而往下放滑道。這種方法可以比較準(zhǔn)確地控制溝槽的平面位置和準(zhǔn)直度。
挖泥船和高壓泵船:水系寬闊一般用抓斗式或多斗式挖泥船開挖水下溝槽的方法,土方卸在溝槽水流下游一側(cè),或由駁船運至遠(yuǎn)處;河床土質(zhì)松散,可用高壓泵船以高壓水流沖射水底土層進(jìn)行開挖。
用船或其他浮動設(shè)備開挖時,挖泥船等應(yīng)臨時錨舶,以保證溝槽中心位置準(zhǔn)確。水下溝槽中心線用岸標(biāo)或浮標(biāo)顯示,并用經(jīng)緯儀或激光準(zhǔn)直儀測量。條件允許時,可在兩岸標(biāo)之間拉設(shè)管道中心線,以中心線為準(zhǔn)用標(biāo)尺或錘球可測水下溝槽的位置和槽底高程。
為了防止回淤影響,可以采用分段開挖鋪管的施工方法,以縮短水下晾槽時間。
靈寶市大橋沉管公司高品牌【海龍管道施工熱線:158-0510-0866】三、管道的水下鋪設(shè)
1、浮漂拖航鋪管:
浮漂拖航鋪管的方法是先在岸邊把管子連接成一定長度的管段,管段兩端堵板,浮漂拖航到鋪管位置,灌水入管,下沉到水底或溝槽內(nèi),取下堵板,然后將各管段之間在水下接口。
如果水系較淺,有縱深岸邊,岸邊與水面高差不大,可在過河管中心延長線的岸邊原地面***管段;或者岸邊與水面高差較大,就須開挖岸邊,減少與水面高差,并在開挖區(qū)內(nèi)降低地下水位后再***管段。預(yù)制管段用船只或用設(shè)在對岸的曳引設(shè)備(卷揚機、拖拉機等)浮拖。
但多數(shù)情況是岸邊預(yù)制的管段與水系平行,管段***后裝上浮筒推入水中,在水面上由船浮漂拖航。
管的兩端采用法蘭盤螺栓堵板。在堵板上設(shè)有直徑1/2"--1"的放氣孔和進(jìn)水孔。
管段由水面浮航到溝槽上方,由定位起重船吊放入槽,管段下放到溝槽內(nèi)。
管段水下定位及接口均由潛水工操作。潛水工用通訊工具與定位起重船聯(lián)系,調(diào)正定位船錨泊位置和船上起重臂操作,使下沉管段與已鋪管段對口。
綜合地利用了塑料管道的如下特性:重量輕、漂浮性、可熔接、可以制成無接頭的長管段(包括已經(jīng)熔接成一體的長管);耐腐蝕 ….. 等,通過長期研究和實踐現(xiàn)在已經(jīng)形成了水中鋪設(shè)塑料管道的完整和成熟的技術(shù)體系。例如下文介紹的 在國際上被廣泛采用的浮沉法 float-and-sink bbbbbb 就是充分發(fā)揮了塑料管道獨特的優(yōu)點。
2、水底拖曳鋪管
當(dāng)長度較大的管段采用浮航困難時,可在水底拖曳。拖運時受風(fēng)浪、潮汐等影響較小,作業(yè)安全,不需牽制船,但拖運馬力較大。適用與長距離深水鋪管,如向海中鋪設(shè)排污干管。
如管道分段預(yù)制,則應(yīng)在拖曳過程中將管道逐段接口,增長拖曳長度。管道一次拖曳長度可達(dá)數(shù)十米。
3、鋪管船鋪管
將管子用運管船運至鋪管船上,在鋪管船上進(jìn)行管段接口后,沿鋪管船上的滑道、管托架等裝置,下入水底。這種方法適用于長距離管段遠(yuǎn)離岸邊的鋪管工作。
4、沖沉土層鋪管
水底鋪設(shè)的管段,如采用預(yù)先挖溝的方法,管線定位、溝槽準(zhǔn)直、溝底平整等質(zhì)量不易保證。為了避免預(yù)先挖溝引起的缺點,可采用沖沉法鋪管。
沖沉法鋪管是先把管子放在水底,然后用沖泥器把高壓水射向管底土層,使管底土液化,喪失承載能力,管道就埋入水底。液化土層的厚度一般為管徑的3-4倍。
采用這種方法的前提條件是管底土層為可被液化的。
5、綜合作業(yè)船鋪管
除了焊接之外,在準(zhǔn)備沉管前,施工方在十幾米深水下已經(jīng)預(yù)先安裝了二十余個鋼管、樁管、橋管等支撐結(jié)構(gòu)?!肮艿佬柙谒嫔险w對接拼裝至需要的長度后,準(zhǔn)確地下放至水下已安裝好的管橋橫梁上,并與事先安裝在管道上的管箍、管座結(jié)構(gòu)與水下管橋橫梁連接固定?!庇谛⒚裾f,因此該段沉管在水上整體對接拼裝、整體沉放、下沉?xí)r的定位、吊點受力均衡控制等方面,均存在較大的難度和較高的風(fēng)險。鋼管重量1500噸左右,沉管難度大,工藝國內(nèi)首創(chuàng)
預(yù)挖水下溝槽鋪管的方法的缺點是溝槽可能發(fā)生回淤,棄土和回填土工作量大。為了克服這種缺點,可采用綜合作業(yè)船鋪管。
溝槽由水泵噴射高壓水沖挖,挖出的土由砂泵抽升到后部回填溝槽,使溝槽晾槽時間減少至最短,而且取消了回填土的遠(yuǎn)距離搬運。
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在沼澤地里鋪設(shè)管道—— 在沼澤地、濕地、灘涂鋪設(shè)管道是很困難的。因為不能提供牢固和穩(wěn)定的地基,不宜應(yīng)用對應(yīng)變敏感的傳統(tǒng)管道。利用塑料管道的特性可以在在這種高度不穩(wěn)定的環(huán)境下建成低成本和穩(wěn)定的管道系統(tǒng)。因為土壤中的高水位可能產(chǎn)生很大的浮力,這種管道的設(shè)計施工與水中鋪設(shè)管道類似.水中通氣系統(tǒng)—— 頂端帶有小鉆孔的較小直徑水下 HDPE 管道已被用于碼頭防凍。壓縮空氣從這些管中冒出,所產(chǎn)生的氣泡帶動溫度較高的水往上走融化水面的冰。當(dāng)這系統(tǒng)工作時,水下管道中充滿空氣,應(yīng)有足夠的配重塊來防止管道浮起來。
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