管道充填材料施工装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水利水电工程施工领域，特别是一种管道充填材料施工装置及方法。
【背景技术】
[0002]某水电站大坝工程，根据设计下发的施工期反向排水布置及封堵结构图，如图2所示，坝前反向排水管封堵前，深处需分别塞入10cm厚麻丝和10cm厚SR填料用于临时阻止反渗水流，以确保后续反向排水管封堵段内灌浆、预缩砂浆封堵的施工质量。
[0003]考虑反向排水管的外露钢管长度后，麻丝和SR填料填塞部位至管口沿钢管的轴线距离分别达19m和18m，且进口段约3m范围内钢管上抬30度的仰角。而参照类似工程的反向排水管封堵设计，排水管深处用于临时阻止反渗水流的柔性填塞料至管口轴线距离一般为3m左右。
[0004]根据以往的类似工程施工经验，水电站反向排水管深处用于临时阻止反渗水流的柔性填料施工均采用人工辅以竹片或钢筋将上述柔性填料推进至设计堵塞部位。在本工程中，受远距离、非直线排水钢管的限制，以往常规传统的施工工艺无法满足本工程中坝前设计反向排水管深处麻丝和SR填料的施工。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种管道充填材料施工装置及方法，可将固体柔性封堵填料一次性推进填塞至管道深处的设计位置。尤其适用于封堵位置距离管口较远，且带有弯折段的非直线反向排水管的充填材料施工。
[0006]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种管道充填材料施工装置，托板通过限位钢丝绳与承压板连接，承压板与定位钢丝绳的一端连接，定位钢丝绳的另一端固定;
在托板与承压板之间填充有柔性封堵填料。
[0007]所述的托板和承压板均置于封堵钢管内，托板和承压板可在封堵钢管内滑动，托板和承压板的边缘与封堵钢管的内壁形成密封。
[0008]封堵钢管与水管连接，水管与水栗连接。
[0009]定位钢丝绳的固定一端与封堵钢管管口的钢丝绳固定环连接；
在施工前，定位钢丝绳盘绕在封堵钢管内。
[0010]所述的柔性封堵填料为SR填料和麻丝。
[0011]一种采用上述的管道充填材料施工装置进行管道充填材料施工的方法，包括以下步骤:
一、制作托板和承压板，在托板的一面和承压板的双面上焊接钢丝绳固定环；
二、将托板置于封堵钢管内，限位钢丝绳一端与托板的钢丝绳固定环连接，另一端置于封堵钢管之外，沿限位钢丝绳周边按照设计要求在封堵钢管的孔口段管内人工同步填塞柔性封堵填料，并逐步向管内推进，待填塞完毕且全部没入孔口段管内一定距离后，将限位钢丝绳的另一端与承压板的钢丝绳固定钢筋环固定牢固；
三、在封堵钢管孔口段内壁上焊接钢丝绳固定环，并将定位钢丝绳一端固定在承压板的钢丝绳固定环上，定位钢丝绳的另一端固定在封堵钢管孔口段内壁的钢丝绳固定环上；
定位钢丝绳顺序盘绕在封堵钢管管口段孔内；
四、封堵钢管的管口与水管连接，水管与水栗连接；
五、启动水栗压水，并保压一段时间；
通过以上步骤实现管道充填材料定位封堵施工。
[0012]所述的水栗为功率35KW以上、35m扬程以上、Q=250m3/h以上的高压水栗。
[0013]所述的保压时间为2~3分钟。
[0014]保压后，拆除外接的水管，经检查定位钢丝绳处于紧绷状态。
[0015]本发明提供的一种管道充填材料施工装置及方法，通过采用以上的装置和步骤，解决了受远距离、非直线封堵钢管的限制，以往常规传统的采用人工辅以竹片或钢筋填塞施工工艺无法满足本工程中坝前设计反向排水管即封堵钢管深处麻丝和SR填料填塞施工的缺陷。通过采用本发明的装置和方法后，经检查本工程的麻丝和SR填料填塞施工满足设计指标要求。且结构简单，操作方便。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
图1为本发明的结构示意图。
[0017]图2为采用本发明进行充填材料施工并封堵后的整体结构示意图。
[0018]图中:托板I，限位钢丝绳2，承压板3，定位钢丝绳4，钢丝绳固定环5，水管6，封堵钢管7，麻丝8，SR填料9，水栗10，灌浆塞11，混凝土 12，封堵砂浆13，预缩砂浆14。
【具体实施方式】
[0019]如图1、2中，一种管道充填材料施工装置，托板I通过限位钢丝绳2与承压板3连接，承压板3与定位钢丝绳4的一端连接，定位钢丝绳4的另一端固定；
在托板I与承压板3之间填充有柔性封堵填料。由此结构，便于利用水力将托板1、柔性封堵填料和承压板3组成类似活塞的结构，以便于推送至封堵钢管7内预定位置。将托板I和承压板3之间通过限位钢丝绳2连接，能够便于托板I和承压板3在封堵钢管7的弯折处转弯，并确保托板I和承压板3之间不会翻转。当然，本发明的结构也能够用于直线的封堵钢管7中。
[0020]如图1中，所述的托板I和承压板3均置于封堵钢管7内，托板I和承压板3可在封堵钢管7内滑动，托板I和承压板3的边缘与封堵钢管7的内壁形成密封。本例中托板I和承压板3的外径小于封堵钢管7内径l~3cm，优选的2cm。
[0021]如图1中，封堵钢管7与水管6连接，水管6与水栗10连接。本例中的水管6采用了简化画法，优选的，水管6的直径小于封堵钢管7的内径。
[0022]如图1中，定位钢丝绳4的固定一端与封堵钢管7管口的钢丝绳固定环5连接； 在施工前，定位钢丝绳4盘绕在封堵钢管7内。由此结构，实现利用定位钢丝绳4限定托板1、柔性填料和承压板3在封堵钢管7内位置的效果。
[0023]所述的柔性封堵填料为SR填料9和麻丝8。SR填料9购自河北省衡水市景县降河流镇工业，衡水东弘橡胶制品有限公司
如图1、2中，一种采用上述的管道充填材料施工装置进行管道充填材料施工的方法，包括以下步骤:
一、制作托板I和承压板3，在托板I的一面和承压板3的双面上焊接钢丝绳固定环5 ;本例中的托板I和承压板3均为圆形。托板I和承压板3的外径小于封堵钢管7的内径2cm0
[0024]二、将托板I置于封堵钢管7内，限位钢丝绳2 —端与托板I的钢丝绳固定环5连接，另一端置于封堵钢管7之外，沿限位钢丝绳2周边按照设计要求在封堵钢管7的孔口段管内人工同步填塞柔性封堵填料，并逐步向管内推进，待填塞完毕且全部没入孔口段管内一定距离后，将限位钢丝绳2的另一端与承压板3的钢丝绳固定钢筋环5固定牢固；
三、在封堵钢管7孔口段内壁上焊接钢丝绳固定环5，并将定位钢丝绳4一端固定在承压板3的钢丝绳固定环5上，定位钢丝绳4的另一端固定在封堵钢管7孔口段内壁的钢丝绳固定环5上；
定位钢丝绳4顺序盘绕在封堵钢管7管口段孔内；
四、封堵钢管7的管口通过法兰盘与水管6连接，水管6与水栗10连接；所述的水栗10为功率35KW以上、35m扬程以上、Q=250m3/h以上的高压水栗。水管6也采用高压水管。
[0025]五、启动水栗10压水，并保压2~3分钟；高压水流推动托板1、柔性填料和承压板3经过封堵钢管7的弯折段，到达封堵钢管7深处的设计位置。
[0026]保压后，拆除外接的水管6和水栗10，经检查定位钢丝绳4处于紧绷状态。
[0027]通过以上步骤实现管道充填材料定位封堵施工，填塞施工满足设计指标要求。
[0028]上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种管道充填材料施工装置，其特征是:托板(I)通过限位钢丝绳(2)与承压板(3)连接，承压板(3)与定位钢丝绳(4)的一端连接，定位钢丝绳(4)的另一端固定； 在托板(I)与承压板(3)之间填充有柔性封堵填料。2.根据权利要求1所述的一种管道充填材料施工装置，其特征是:所述的托板(I)和承压板(3 )均置于封堵钢管(7 )内，托板(I)和承压板(3 )可在封堵钢管(7 )内滑动，托板(I)和承压板(3)的边缘与封堵钢管(7)的内壁形成密封。3.根据权利要求2所述的一种管道充填材料施工装置，其特征是:封堵钢管(7)与水管(6)连接，水管(6)与水栗(10)连接。4.根据权利要求2所述的一种管道充填材料施工装置，其特征是:定位钢丝绳(4)的固定一端与封堵钢管(7 )管口的钢丝绳固定环(5 )连接； 在施工前，定位钢丝绳(4)盘绕在封堵钢管(7)内。5.根据权利要求1所述的一种管道充填材料施工装置，其特征是:所述的柔性封堵填料为SR填料(9 )和麻丝(8 )。6.一种采用权利要求1~5任一项所述的管道充填材料施工装置进行管道充填材料施工的方法，其特征是包括以下步骤: 一、制作托板(I)和承压板(3)，在托板(I)的一面和承压板(3)的双面上焊接钢丝绳固定环(5)； 二、将托板(I)置于封堵钢管(7)内，限位钢丝绳(2 ) 一端与托板(I)的钢丝绳固定环(5)连接，另一端置于封堵钢管(7)之外，沿限位钢丝绳(2)周边按照设计要求在封堵钢管(7)的孔口段管内人工同步填塞柔性封堵填料，并逐步向管内推进，待填塞完毕且全部没入孔口段管内一定距离后，将限位钢丝绳(2)的另一端与承压板(3)的钢丝绳固定钢筋环(5)固定牢固； 三、在封堵钢管(7)孔口段内壁上焊接钢丝绳固定环(5)，并将定位钢丝绳(4)一端固定在承压板(3 )的钢丝绳固定环(5 )上，定位钢丝绳(4 )的另一端固定在封堵钢管(7 )孔口段内壁的钢丝绳固定环(5)上； 定位钢丝绳(4)顺序盘绕在封堵钢管(7)管口段孔内； 四、封堵钢管(7)的管口与水管(6)连接，水管(6)与水栗(10)连接； 五、启动水栗(10)压水，并保压一段时间； 通过以上步骤实现管道充填材料定位封堵施工。7.根据权利要求6所述的一种管道充填材料施工的方法，其特征是:所述的水栗(10)为功率35KW以上、35m扬程以上、Q=250m3/h以上的高压水栗。8.根据权利要求6所述的一种管道充填材料施工的方法，其特征是:所述的保压时间为2~3分钟。9.根据权利要求6所述的一种管道充填材料施工的方法，其特征是:保压后，拆除外接的水管(6)，经检查定位钢丝绳(4)处于紧绷状态。
【专利摘要】本发明提供的管道充填材料施工装置及方法，托板通过限位钢丝绳与承压板连接，承压板与定位钢丝绳的一端连接，定位钢丝绳的另一端固定；在托板与承压板之间填充有柔性封堵填料。在封堵钢管的孔口段管内人工同步填塞柔性封堵填料，并逐步向管内推进，待填塞完毕且全部没入孔口段管内一定距离后，将定位钢丝绳固定在封堵钢管孔口段内壁的钢丝绳固定环上；定位钢丝绳顺序盘绕在封堵钢管管口段孔内；封堵钢管的管口与水管连接，水管与水泵连接；启动水泵压水，并保压一段时间；通过以上步骤实现管道充填材料定位封堵施工。解决了受远距离、非直线封堵钢管的限制，常规传统的填塞施工工艺无法满足封堵钢管深处麻丝和SR填料填塞施工的缺陷。
【IPC分类】F16L55/10, E02B9/00, E02D15/00
【公开号】CN105002867
【申请号】CN201510488567
【发明人】柏元武, 李家富, 薛连甫, 罗磊, 丁国泰, 李光誉, 刘国, 马俊, 费波涛, 杨小华, 熊建武, 胡方华
【申请人】葛洲坝集团第一工程有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年8月11日