一种坝下涵管非开挖定向钻进铺管结构及施工方法与流程

本发明涉及一种坝下涵管非开挖定向钻进铺管结构及施工方法，属于水利工程领域，适用于坝下涵管非开挖定向钻进铺管的施工。

背景技术：

工程建设中地下管道施工通常采用明挖和非开挖进行，明挖施工在建设中通常受场地、交通、环境保护等因素制约多数无法进行；非开挖敷设管道技术在近年得到广泛的应用。由于它不需要开挖面层便能穿越地面建筑物和地下管线及公路、铁路、河道。这项技术的快速发展也使城市供水、燃气、电力、通信、排水工程施工时，对城区的交通、噪音、粉尘的危害和影响大大降低。

非开挖进行管线铺设施工中，顶管施工需建钢筋混凝土工作井、接收井，工序多，工期长，造价高，并存在较大安全风险；而采用非开挖水平定向钻进技术进行管线施工，能缩短工期，降低工程成本。是真正的安全、无污染、高效率的施工技术，目前水平定向钻进穿越地面及障碍物铺设管线技术正在我国蓬勃发展，为更好的推广该工艺，公司在水平定向钻进管线铺设的工程实践中，通过对设备局部改进，使该技术更适合多种复杂地质条件施工，并最终形成了一套高效的铺设方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对坝下涵管非开挖定向钻进铺管施工的问题，提供一种坝下涵管非开挖定向钻进铺管结构及施工方法，满足结构施工的需求。

为了实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：

一种坝下涵管非开挖定向钻进铺管结构，主要包括坝体、进水口、出水口、涵管、塑料定位支托、可回收注浆管、钢丝绳拉索、泥浆池、预制底板、预制端墙；在涵管设置塑料定位支托，预埋可回收注浆管贯穿塑料定位支托的预留孔，通过注入水泥砂浆注入岩土层与管材空隙后，拔出可回收注浆管进行再次利用；在回拉管道的出口端设置拉力装置，通过钢丝绳拉索辅助拖拉铺管；采用泥浆固化技术，对泥浆进行固化再回填利用。

所述进水口、出水口结构，所述进水口、出水口操作平台设置装配式操作平台，由预制底板、预制端墙组成。

上述坝下涵管非开挖定向钻进铺管的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、打设钢板桩围堰和开挖工作平台：进行钢板桩围堰打设，并进行抽水，然后进行泥浆池、进水口、出水口工作平台开挖，放置预制底板、预制端墙；

步骤二、导向孔施工：利用钻机进行导向孔施工；

步骤三、扩孔施工：导向孔成型后，取下导向钻头，接上扩孔钻头进行回拖扩孔；

步骤四、铺管施工：利用钻杆连接扩孔钻头，扩孔钻头连接钢管，在涵管设置塑料定位支托，塑料定位支托上连接可回收注浆管；

步骤五、注浆加固施工：利用密封橡胶板对洞口进行封闭，通过可回收注浆管对钢管管壁空隙进行注浆，注浆完成后，拔出可回收注浆管；

步骤六、进出水口结构施工：施工进水口和出水口结构，进行钢筋绑扎及砼浇筑及养护；

步骤七、泥浆处理及回填施工：对泥浆池内的泥浆进行固化，然后把泥浆固化回填土回填到进水口结构周围。

步骤八、钢板桩围堰拆除：拆除钢板桩围堰。

本发明具有以下特点和有益效果：

(1)涵管外部设有塑料定位防损支托，预埋可回收注浆管12贯穿塑料定位支托的预留孔，在两端进行固定，通过注入水泥砂浆注入岩土层与管材空隙后，拔出可回收注浆管进行再次利用；

(2)在回拉管道的出口端设置拉力装置，通过拉索辅助拖拉铺管，保证铺管顺利进行；

(3)采用泥浆固化技术，在废泥浆池内撒布固化剂，进行翻动搅拌，使泥浆体系基本失去流动性，然后进行回填利用，有效减少泥浆对环境的污染。

附图说明

图1是大坝横断面图；

图2是涵管纵断面结构图；

图3是涵管横断面结构图；

图4是进水口铺管施工示意图；

图5是出水口铺管施工示意图；

图6是进水口结构图；

图7是出水口结构图；

图8是出水口结构横断面图。

图中：1.进水口；2.出水口；3.涵管；4.水位控制室；5.护栏；6.马道；7.坝体；8.钢管；9.塑料定位支托；10.螺栓；11.橡胶密封垫；12.可回收注浆管；13.支托预留孔；14.预制端墙；15.预制底板；16.扩孔钻头；17.钢丝绳拉索；18.钻杆；19.泥浆池；20；密封橡胶板；21.钢板桩围堰；22.预制砼支墩；23.泥浆固化回填土；24.钻机；25.现浇砼结构。

具体实施方式

本发明实施方式中钢筋绑扎、模板支立、混凝土浇筑等施工技术要求不再赘述，重点阐述本发明的实施方式，下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步详细说明，该说明并不局限于以下实施例。

图1是大坝横断面图，图2是涵管纵断面结构图，图3是涵管横断面结构图，图4是进水口铺管施工示意图，图5是出水口铺管施工示意图，图6是进水口结构图，图7是出水口2结图，图8是出水口结构横断面图。

如图1所示的坝下涵管施工结构主要包括进水口1、出水口2、涵管3、水位控制室4、护栏5、马道6、.坝体7、预制砼支墩22。

如图2～3所示在钢管8设置塑料定位支托9；预埋可回收注浆管12贯穿塑料定位支托9预留孔；塑料定位支托9采用螺栓10固定；钢管8与钢管8之间通过橡胶密封垫11和螺栓10连接。

如图4～5所示，进水口1位置设置钢板桩围堰21、预制底板15、预制端墙14；钻杆18、钢丝绳拉索17连接扩孔钻头16；扩孔钻头16连接钢管8；钻机24连接钻杆18进行回拉铺管；施工产生的泥浆流入泥浆池19。

如图6～8所示，钢管8铺设完成后，通过密封橡胶板20进行洞口密封；通过可回收注浆管12进行注浆，注浆完成后拔出可回收注浆管12；然后进行现浇砼结构25施工；结构施工完成后用泥浆固化回填土23对结构周边进行回填。

坝下涵管非开挖定向钻进铺管施工的主要施工过程如下：

步骤一、打设钢板桩围堰和开挖工作平台：进行钢板桩围堰21打设，并进行抽水，然后进行泥浆池19、进水口1、出水口2工作平台开挖，放置预制底板15、预制端墙14；

步骤二、导向孔施工：利用钻机24进行导向孔施工；

步骤三、扩孔施工：导向孔成型后，取下导向钻头，接上扩孔钻头16进行回拖扩孔；

步骤四、铺管施工：利用钻杆18连接扩孔钻头16，扩孔钻头16连接钢管8，在涵管3设置塑料定位支托9，塑料定位支托9上连接可回收注浆管12；

步骤五、注浆加固施工：利用密封橡胶板20对洞口进行封闭，通过可回收注浆管12对钢管8管壁空隙进行注浆，注浆完成后，拔出可回收注浆管12；

步骤六、进出水口结构施工：施工进水口1和出水口2结构，进行钢筋绑扎及砼浇筑及养护；

步骤七、泥浆处理及回填施工：对泥浆池19内的泥浆进行固化，然后把泥浆固化回填土23回填到进水口1结构周围。

步骤八、钢板桩围堰拆除：拆除钢板桩围堰21。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种坝下涵管非开挖定向钻进铺管结构，包括：坝体、进水口、出水口、涵管、塑料定位支托、可回收注浆管、钢丝绳拉索、泥浆池、预制底板、预制端墙；在涵管设置塑料定位支托，预埋可回收注浆管贯穿塑料定位支托的预留孔，通过注入水泥砂浆注入岩土层与管材空隙后，拔出可回收注浆管进行再次利用；在回拉管道的出口端设置拉力装置，通过钢丝绳拉索辅助拖拉铺管；采用泥浆固化技术，对泥浆进行固化再回填利用。本发明的有益效果是：涵管外部设有塑料定位防损支托，预埋可回收注浆管12贯穿塑料定位支托的预留孔，在两端进行固定，通过注入水泥砂浆注入岩土层与管材空隙后，拔出可回收注浆管进行再次利用。

技术研发人员：王新泉
受保护的技术使用者：杭州江润科技有限公司
技术研发日：2017.06.21
技术公布日：2017.11.03