一种长距离排海管道扩散段施工方法与流程

本发明涉及排海管道施工技术领域，特别是一种长距离排海管道扩散段施工方法。

背景技术：

随着东部沿海地区的经济的飞速发展，沿海工业园区的给排水问题成为了制约因素，在人们对环境保护越来越重视的今天，需要合理的设计工业园区污水的排放方案。长距离尾水排放工程能够很好的解决污水处理和环境保护的矛盾，充分利用海洋自身的净化能力。目前针对长距离排海管道的扩散段的施工方案主要是采用架管法，即管道扩散段在陆地上制作，采用水上钻孔制桩或打桩的方式安装横梁，将管道扩散段架设于横梁上的方法来完成管道铺设。水上打桩、构件安装及管道安装等工序复杂，受海上风浪影响大，施工难度较大。并且安装完毕之后的管道扩散段高于原海床面，对航运有影响，施工工期较长，造价较高。故有必要针对该施工方法提出优化，减少扩散段安装对海洋航运的影响，并减少施工成本，且目前长距离排海管道扩散段海上施工流程较为复杂，采用架管法安装管道扩散段在海上作业的时间较长，施工难度较大，并且安装完毕之后的管道扩散段高于原海床面，对航运有影响。针对现有的长距离排海管道扩散段海上施工方法存在施工流程多，施工工期长，施工成本高，并且施工完毕之后的排海管道扩散段会影响船舶航运的现状，需要一种长距离排海管道扩散段施工方法。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种施工简单、无需打桩的长距离排海管道扩散段施工方法。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种长距离排海管道扩散段施工方法，其步骤如下，

（1）排海管道扩散段的预制：

（1.1）扩散段管道的预制：预制可与待连接的排海管道配合使用的管道；

（1.2）扩散段组件的焊接：在制得的管道外周面上沿径向方向焊接有若干根内部与管道连通的立管，所述的立管沿管道的轴向方向竖直排布在管道的顶部外周面，立管的顶端部设有若干用于排出立管内部介质所设的扩散器，在立管两侧的管道外周面上对称焊接有横向设置的扶正板，在扶正板的底面焊接有若干与管体固定为一体的便于管道安装且可提高管道安装期间稳定性所设的定位角，在扶正板上还垂直焊接有用于提高扶正板和管道之间连接稳定性所设的若干加固肋板，加固肋板的侧面焊接在管道的外周面上，所述的立管两侧与扶正板之间焊接有用于提高立管和扶正板之间连接稳定性的加固杆；

（1.3）封堵组件的焊接：在制得的管道的两端法兰连接有可将管道两端封闭所设的盲板，管道两端上的盲板中其中一个盲板上具有至少一个进水单向阀、另一个盲板上具有至少一个排气单向阀；

（2）预埋沟槽的挖掘：以制得的排海管道扩散段尺寸为基准，通过海上施工设备在排海管道扩散段施工区域进行预埋沟槽的挖掘；

（3）排海管道扩散段的输送安装：

（3.1）排海管道扩散段的输送定位：将预制后的排海管道扩散段通过载具输送至待施工海域内，通过载具上的gps定位装置使得载具停驻在待施工海域中的施工区域上方；

（3.2）排海管道扩散段的施工：通过载具将排海管道扩散段放入水中，打开进水阀和排气阀并使得排海管道扩散段自重下沉，下沉后潜水员可对排海管道扩散段的下沉位置和下沉角度进行调整校正，直至排海管道扩散段下沉至预埋沟槽中；

（3.3）排海管道扩散段的安装：拆卸下扩散段管道两端的盲板，并将扩散段管道的端部与待连接的排海管道的端部法兰连接，即可完成排海管道扩散段的安装；

（3.4）排海管道扩散段的预埋：使用粗砂对安装完成的排海管道扩散段的预埋沟槽进行回填，并使得排海管道扩散段的扩散器位于预埋沟槽的上方，即可完成长距离排海管道扩散段的施工。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种长距离排海管道扩散段施工方法，步骤（1.2）中，前后相邻两根立管之间的安装距离相同。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种长距离排海管道扩散段施工方法，步骤（1.2）中，所述的每根立管上均具有至少两个扩散器，扩散器为单向阀。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种长距离排海管道扩散段施工方法，步骤（1.2）中，所述的定位角沿管道的轴向方向对称设置在扶正板的底面两侧上。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种长距离排海管道扩散段施工方法，步骤（1.2）中，所述的定位角沿管道的轴向方向前后交错设置在扶正板的底面两侧上。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种长距离排海管道扩散段施工方法，步骤（1.2）中，所述的加固肋板沿管道的轴向方向对称设置在扶正板的顶面和底面上。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种长距离排海管道扩散段施工方法，步骤（1.2）中，所述的加固肋板沿管道的轴向方向前后交错设置在扶正板的顶面和底面上。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种长距离排海管道扩散段施工方法，步骤（1.2）中，所述的定位角的底面与预埋沟槽的底面平行。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种长距离排海管道扩散段施工方法，步骤（1.2）中，所述的每根管道的长度为100m。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

（1）该长距离排海管道扩散段施工方法将管道预埋于海床底泥中，使得管道可得到较好的保护，受海底水流的影响较小，使用安全性更高，且预埋完成后仅使得扩散器暴露在海床底泥上方，最大限度的减小对海上航运造成的影响；

（2）该长距离排海管道扩散段施工方法与现有技术中的架管法相比，本方法无需进行打桩作业的实施，施工速度块，工期短，收海上不稳定环境因素的影响小；

（3）该方法施工期间是往管道内注水，从而使得管道稳定下沉，使用方式简单，施工安全性较高。

附图说明

图1为管道输送时的结构示意图；

图2为排海管道扩散段的主视结构示意图；

图3为排海管道扩散段的左视结构示意图。

图中，1、管道；2、立管；3、扩散器；4、扶正板；5、定位角；6、加固肋板；7、加固杆；8、盲板；9、主拖轮；10、辅助船舶。

具体实施方式

以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

实施例1，参照图1—3，一种长距离排海管道扩散段施工方法，其步骤如下，

（1）排海管道扩散段的预制：

（1.1）扩散段管道的预制：预制可与待连接的排海管道配合使用的管道1，该管道1的尺寸和规格根据使用需求自行定制；

（1.2）扩散段组件的焊接：在制得的管道1外周面上沿径向方向焊接有若干根内部与管道1连通的立管2，立管2的尺寸规格根据使用需求可自行选择，其数量根据使用需求可自行选择，所述的立管2沿管道1的轴向方向竖直排布在管道1的顶部外周面，立管2的顶端部设有若干用于排出立管2内部介质所设的扩散器3，在立管2两侧的管道1外周面上对称焊接有横向设置的扶正板4，扶正板4的横截面呈矩形状设置，可通过冲压或铸造一次成型，在扶正板4的底面焊接有若干与管体固定为一体的便于管道1安装且可提高管道1安装期间稳定性所设的定位角5，定位角5的横截面呈矩形状设置，在扶正板4上还垂直焊接有用于提高扶正板4和管道1之间连接稳定性所设的若干加固肋板6，加固肋板6的横截面呈三角形状设置，加固肋板6的侧面焊接在管道1的外周面上，所述的立管2两侧与扶正板4之间焊接有用于提高立管2和扶正板4之间连接稳定性的加固杆7，加固杆7的横截面呈圆形状设置；

（1.3）封堵组件的焊接：在制得的管道1的两端法兰连接有可将管道1两端封闭所设的盲板8，管道1两端上的盲板8中其中一个盲板8上具有至少一个进水单向阀、另一个盲板8上具有至少一个排气单向阀，具体的，每个盲板8上可只设有一个进水单向阀或一个排气单向阀；

（2）预埋沟槽的挖掘：以制得的排海管道扩散段尺寸为基准，通过海上施工设备在排海管道扩散段施工区域进行预埋沟槽的挖掘；

（3）排海管道扩散段的输送安装：

（3.1）排海管道扩散段的输送定位：将预制后的排海管道扩散段通过载具输送至待施工海域内，通过载具上的gps定位装置使得载具停驻在待施工海域中的施工区域上方，需要注意的是，gps定位装置为现有技术，该使用目的仅使得载具能够航行到规定位置即可；

（3.2）排海管道扩散段的施工：通过载具将排海管道扩散段放入水中，打开进水阀和排气阀并使得排海管道扩散段自重下沉，下沉后潜水员可对排海管道扩散段的下沉位置和下沉角度进行调整校正，调整校正可通过水下吊装的手段实现管道1的位置角度，直至排海管道扩散段下沉至预埋沟槽中；

（3.3）排海管道扩散段的安装：拆卸下扩散段管道两端的盲板8，并将扩散段管道的端部与待连接的排海管道的端部法兰连接，即可完成排海管道扩散段的安装；

（3.4）排海管道扩散段的预埋：使用粗砂对安装完成的排海管道扩散段的预埋沟槽进行回填，并使得排海管道扩散段的扩散器3位于预埋沟槽的上方，即可完成长距离排海管道扩散段的施工。

实施例2，实施例1中任一所述的一种长距离排海管道扩散段施工方法，步骤（1.2）中，前后相邻两根立管2之间的安装距离相同。

实施例3，实施例1中任一所述的一种长距离排海管道扩散段施工方法，步骤（1.2）中，所述的每根立管2上均具有至少两个扩散器3，扩散器3为单向阀，具体的，每根立管2上可设置有两个扩散器3。

实施例4，实施例1中任一所述的一种长距离排海管道扩散段施工方法，步骤（1.2）中，所述的定位角5沿管道1的轴向方向对称设置在扶正板4的底面两侧上，定位角5的数量根据使用需求可自行选择故此处不再赘述有关定位角5数量的限定。

实施例5，实施例1中任一所述的一种长距离排海管道扩散段施工方法，步骤（1.2）中，所述的定位角5沿管道1的轴向方向前后交错设置在扶正板4的底面两侧上。

实施例6，实施例1中任一所述的一种长距离排海管道扩散段施工方法，步骤（1.2）中，所述的加固肋板6沿管道1的轴向方向对称设置在扶正板4的顶面和底面上。

实施例7，实施例1中任一所述的一种长距离排海管道扩散段施工方法，步骤（1.2）中，所述的加固肋板6沿管道1的轴向方向前后交错设置在扶正板4的顶面和底面上，加固肋板6的数量根据使用需求可自行选择故此处不再赘述有关加固肋板6的数量选择。

实施例8，实施例1中任一所述的一种长距离排海管道扩散段施工方法，步骤（1.2）中，所述的定位角5的底面与预埋沟槽的底面平行。

实施例9，实施例1中任一所述的一种长距离排海管道扩散段施工方法，步骤（1.2）中，所述的每根管道1的长度为100m。

具体的，该长距离排海管道扩散段施工方法实施前，首先需要通过gps定位好管道1的下沉安装位置，可采用抓斗式挖泥船定位至该施工区域，按照预埋沟槽的设计要求的深度和截面进行挖掘施工，挖掘施工完毕之后检查预埋沟槽断面是否符合设计要求，再将在陆地预先焊接拼装完毕的排海管道扩散段通过载具运输至待沉降区域，具体的可在一艘主拖轮9和一艘辅助船舶10的共同拖带下，将排海管道扩散段运输至设计下沉安装的指定地点，管道1运输至指定地点之后，通过gps定位装置对下沉位置进行进一步精确调整，然后开始管道1下沉施工，首先将管道1一端的盲板8的进水单向阀打开，同时打开管道1另一端的盲板8的排气单向阀，当管道1内部充满水时，使管道1开始自主下沉，管道1下沉至设计深度之后，安排测量人员对水下管道1的安装情况进行检查，对局部出现架空的管段进行位置调整，确保全部管道1埋入预先施工完毕的预埋沟槽中，当排海管道扩散段在埋入沟槽之后，安排潜水员进行管道1连接，通过管道1两端安装的法兰进行连接，再使用粗砂将预埋沟槽填满即可。