一种原管位非开挖裂管修复地下管道的施工方法与流程

本发明涉及管道施工领域，尤其涉及一种原管位非开挖裂管修复地下管道的施工方法。

背景技术：

城市地下管线担负着城市的信息传递、能源输送、排涝减灾、废物排弃的功能，是城市赖以生存和发展的物质基础，是城市基础设施的重要组成部分，是发挥城市功能、确保社会经济和城市建设健康、协调和可持续发展的重要基础和保障。近年来，随着城市化进程的加速，城市地下管线建设发展非常迅猛，城市道路下铺设的市政管线种类和数量也趋于繁多。但随之而来的地下管线方面的问题也越来越多，由此而引发的“马路拉链”、城市内涝、“停水断电停气”等问题已成为城市百姓心中难以消除的心病。管理维护好城市地下管线，更好地为国民经济服务，具有重要的意义。

对于存在结构性缺陷的城市地下管线，全面开挖更换新管，工程量巨大，显然不能短时间内全面解决问题，尤其是开挖带来的城市道路破坏，环境的污染，交通的堵塞，巨大的投资，都是社会各方面很难接受的，特别是近年来随着社会经济的发展，地下各类管线密布，地下资源很紧张，许多城市开挖埋新管已无管位。采取传统修复技术对旧管道进行修复，在漏点多、地下管线复杂等特殊条件下，施工难度较大，很难完全恢复原管道生产效能，无法从根本上解决问题。

本发明研究原管位非开挖裂管修复技术中切割原管道的一种高效稳定的施工方法，该方法不止对周边环境影响小，且可利用原管位不用新规划管位，针对管位紧张的城市地下管线的修复来说有着明显的优势。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是非开挖条件下适用范围广的高效管道铺设，为了解决上述问题，本发明提供一种原管位非开挖裂管修复地下管道的施工方法，包括如下步骤：

步骤一、根据经验距离，沿管道长度方向开挖钻机处工作坑和拖管工作坑；

步骤二、将开挖钻机处工作坑和拖管工作坑处的原管道断开取出；

步骤三、将钻机置于钻机处工作坑的导向侧，通过导向作业使钻杆穿过待裂管道直至进入拖管工作坑；

步骤四、在拖管工作坑内接裂管刀头，裂管刀头的导向侧与钻杆连接，裂管刀头的牵引侧接待拖新管道；

步骤五、钻机回拖，同时通过钻机的牵伸力传感器检测钻杆处的牵引力，通过裂管刀头将待裂管道裂开，将待拖新管道沿原管道位置回拖至钻机处工作坑，则完成待拖新管道的铺设；

步骤六、将裂管刀头从钻杆和待拖新管道上拆除，将钻机移位至步骤一中的拖管工作坑一侧，将该拖管工作坑作为下一钻机处工作坑，根据步骤五中检测的牵引力判断下一拖管工作坑位置，并开挖下一拖管工作坑；

步骤七、重复步骤二至步骤五，完成下一待拖新管道的铺设，将步骤五中完成铺设的待拖新管道和下一待拖新管道镶接；

步骤八、重复步骤七，完成所有待拖新管道的铺设和镶接，填埋工作坑，施工结束。

进一步地，在步骤一中，根据钻机的牵引力和待裂管道的材质确定经验距离。

进一步地，经验距离为300米-400米。

进一步地，在步骤一中，对拖管工作坑的引管侧做坡度处理。

进一步地，在步骤一中，将拖管工作坑的引管侧的坡度设置为8-12°。

进一步地，在步骤六中，当步骤五中检测的牵引力大于钻机最大牵引力的80％，则将下一拖管工作坑位置和下一钻机处工作坑位置的距离减小至经验距离的80％。

进一步地，在步骤六中，当步骤五中检测的牵引力小于钻机最大牵引力的60％，则将下一拖管工作坑位置和下一钻机处工作坑位置的距离增加至经验距离的1.1-1.2倍。

进一步地，在步骤六中，当步骤五中检测的牵引力大于钻机最大牵引力的60-80％，则将下一拖管工作坑位置和下一钻机处工作坑位置的距离等于经验距离。

本发明具有如下有益效果：

(1)本发明的一种原管位非开挖裂管修复地下管道的施工方法，通过结合钻机作业和裂管刀头切割，钻机导向作业对原管道进行清理疏通，回拖过程提供牵引力，所有过程一步到位，实现了非开挖条件下在原管位处高效铺设新管道。

(2)通过钻机提供导向作业及裂管切割的动力，实时检测牵伸的动态过程，从而对施工距离进行及时调整，可以实现施工的高效性及可控性，减少设备损耗，及返工风险。

附图说明

图1是本发明的一种原管位非开挖裂管修复地下管道的施工方法的开挖工作坑的示意图。

图2是是本发明的一种原管位非开挖裂管修复地下管道的施工方法的断管施工的示意图。

图3是本发明的一种原管位非开挖裂管修复地下管道的施工方法的钻机导向作业示意图。

图4是本发明的一种原管位非开挖裂管修复地下管道的施工方法的回拖作业示意图。

图5是本发明的一种原管位非开挖裂管修复地下管道的施工方法的回拖作业示意图。

图中，钻机1，待裂管道2，钻杆11，裂管刀头3，待拖新管道4。

具体实施方式

下面结合附图并参照数据进一步详细描述本发明。应理解，实施方式只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制发明的范围。

如图1-5所示，本发明公开了一种原管位非开挖裂管修复地下管道的施工方法，包括如下步骤：

步骤一、根据经验距离，沿管道长度方向开挖钻机处工作坑和拖管工作坑，如图1所示；

步骤二、将开挖钻机处工作坑和拖管工作坑处的原管道断开取出，如图2所示；

步骤三、将钻机置于钻机处工作坑的导向侧，通过导向作业使钻杆穿过待裂管道直至进入拖管工作坑，如图3所示；

步骤四、在拖管工作坑内接裂管刀头，裂管刀头的导向侧与钻杆连接，裂管刀头的牵引侧接待拖新管道；其中裂管刀头可选用常规裂管法施工的裂管刀头，如图4所示。

步骤五、钻机回拖，同时通过钻机的牵伸力传感器检测钻杆处的牵引力，通过裂管刀头将待裂管道裂开，将待拖新管道沿原管道位置回拖至钻机处工作坑，则完成待拖新管道的铺设，如图5所示；

步骤六、将裂管刀头从钻杆和待拖新管道上拆除，将钻机移位至步骤一中的拖管工作坑一侧，将该拖管工作坑作为下一钻机处工作坑，根据步骤五中检测的牵引力判断下一拖管工作坑位置，并开挖下一拖管工作坑；由于施工距离对钻杆牵伸力的影响是指数级上升，当在经验距离条件下施工时，牵伸力过大，则需要减小施工距离，从而避免施工过程中，牵伸力过大导致施工无法进行，从而造成返工，增加施工成本；当在施工距离条件下施工时，牵伸力过小，则需要适当增加施工距离，从而增加施工效率。

步骤七、重复步骤二至步骤五，完成下一待拖新管道的铺设，将步骤五中完成铺设的待拖新管道和下一待拖新管道镶接；

步骤八、重复步骤七，完成所有待拖新管道的铺设和镶接，填埋工作坑，施工结束。

在一个实施例中，在步骤一中，根据钻机的牵引力和待裂管道的材质确定经验

距离。

在一个实施例中，经验距离为300米-400米。

在一个实施例中，在步骤一中，对拖管工作坑的引管侧做坡度处理。

在一个实施例中，在步骤一中，将拖管工作坑的引管侧的坡度设置为8-12°，在该坡度条件下，待拖新管道在回拖施工时，变形最为理想，在回拖过程中受到的阻力最小。

在一个实施例中，在步骤六中，当步骤五中检测的牵引力大于钻机最大牵引力的80％，则将下一拖管工作坑位置和下一钻机处工作坑位置的距离减小至经验距离的80％。当最大牵伸力大于80％时，会导致由于施工过程中的突发因素，造成牵伸力过大，施工无法继续，存在返工的施工风险。通过减少施工距离，能够提高施工过程中抗风险能力，减小施工返工率。

在一个实施例中，在步骤六中，当步骤五中检测的牵引力小于钻机最大牵引力的60％，则将下一拖管工作坑位置和下一钻机处工作坑位置的距离增加至经验距离的1.1-1.2倍。当牵伸力小于最大牵伸力的60％，虽然能够保证施工过程没有返工风险，但没有充分利用钻机的牵伸力，导致施工效率低，通过增加施工距离，可大幅提高施工效率，并同时减少施工次数。

在一个实施例中，在步骤六中，当步骤五中检测的牵引力大于钻机最大牵引力的60-80％，则将下一拖管工作坑位置和下一钻机处工作坑位置的距离等于经验距离。生产实践中发现，当牵伸力维持在60％-80％的条件下，施工返工风险最小，同时充分利用了钻机的牵伸力，经验距离是最佳的施工距离，施工效率最高，施工次数最少。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。