一种用于市政排污管的维修工艺的制作方法

文档序号:14829739发布日期:2018-06-30 09:56阅读:284来源:国知局

本发明涉及城市建筑工程施工技术领域,具体涉及一种用于市政排污管的维修工艺。



背景技术:

市政管道工程是市政工程的重要组成部分,是城市重要的基础工程设施。市政排污管主要用于生活污水和工业污水的收集排放。

目前,市政排污管道普遍采用分段连续施工的方式进行铺设,每一段均 采用以下施工工艺过程:

S1、挖沟槽,形成基槽;

S2、安装基槽支护结构,通常采用钢板箱支护,其目的是:一方面是保 证基槽的安全,另一方面提高了施工人员后续坑内作业的安全性;

S3、向基槽的底部浇筑管底混凝土,每隔6米设置一道聚乙烯伸缩缝板, 聚乙烯伸缩缝板通过专门结构进行固定,并对浇筑的管底混凝土通过人工进 行找平处理;

S4、待浇筑后的管底混凝土初步凝固后,通常初步凝固的时间为4-8小时, 通过起吊设备将一根或多根管子安放到固化后的管底混凝土上,并通过铁丝 将管子固定在管底混凝土上,这样可避免后续混凝土浇筑时,管子上浮;

S5、调整管子的直线度,可以采用楔形混凝土块或者较大石子;

S6、浇筑管身、管顶混凝土,使管子的上下左右四周被混凝土包绕;

S7、回填沟槽,至此完成一段污水管道的施工。

在长时间使用后,管道会出现破损渗漏的情况,需及时进行维修。目前管道抢修技术主要有CIPP翻转内衬、紫外线光固化、树脂点位修补等工艺技术。但当管道存在的缺陷点位多、长度长、缺陷等级高、缺陷管道存在连续性等问题时,使用上述方法修复效率较低,且成本较高。故急需要一种新的维修工艺。



技术实现要素:

针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种用于市政排污管的维修工艺,对于有多处缺陷、缺陷等级较高和长度较长的管道有较高的修复效率。

为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:

一种用于市政排污管的维修工艺,包括如下步骤,

S1、施工区域范围的安全围护;

S2、封堵需维修管道上游和下游的污水井;

S3、深井降水:在每个污水井两侧分别挖掘深井降水,施工完后恢复路面;

S4、临时排水:使用污水泵对需维修的管道进行排水;

S6、出入土坑开挖;在需维修管道两端挖掘入土工作坑和出土工作坑;

S7、预打孔:进入需维修管道中段的任意一污水井中进行人工开孔开孔的大小为φ550mm,所开孔的孔中心比污水管道的管中心上抬100mm;

S8、导向孔钻进:设备就位后,从入土工作坑开始导向钻进,经过对下钻引坡的逐步调整,使导向轨迹在原有变形管道内通过;

S9、原管破碎:出钻后,装上带有刀口的回扩器,沿导向轨迹进行回扩,因要对原有变形管道进行挤张、破碎;再次进行步骤S8,然后更换半径更大的回扩器,再次进行回扩,如此重复,直至将通道扩张至需安装管道外径的1.4~1.6倍;

S10、回扩回拖:在最后一次回扩时使用的回扩头分动器后连接所穿越的管线进行拉管,拉管按管道安装要求焊接并拉管,将管线回拉到预定位置后,卸下回扩头及分动器,取出剩余钻杆;

S12、井室管道切割;管牵引到位后,井内管道应沿井壁割除,洞口与管道间隙采用通烧结砖填充并灌注水泥砂浆;

S13、周围土体注浆加固;

S14、现场清理撤场。

通过采用上述技术方案,

采用设备从内部破碎或者割裂原有管道,将原有管道碎片挤入周围土体,同时形成管孔,并同步拉入新管道的管道,完成维修更新。可以一次性修复整段较长的管道,不论管道有多少处的问题,从而提高了修复效率。且在维修时,不影响相连管道的使用功能。施工工期短、工作面小、对地面干扰少。相对整体开挖修复,能够节约成本,有更高经济效益。

预打孔有利于在打导向孔、扩孔及管道回拖的过程中使曲线平滑过渡。周围土体注浆加固可减小施工过程中对土层的扰动及管道破损造成的水土流失。

本发明的进一步设置为:在步骤S8、S9和S10 中,使用泥浆,泥浆通过泥浆混合系统、机载泥浆泵、导向钻头、回扩器喷入钻孔中;回扩过程中始终保持工作坑内泥浆坑内液面高度高于钻孔标高。

通过采用上述技术方案,泥浆具有冷却钻头、保护其内部传感器、润滑钻具的作用,更重要的是可以悬浮和携带钻屑,使混合后的钻屑成为流动的泥浆顺利的排出孔外,既为回拖管道提供足够的环行空间,又可以回拖管线的重量和阻力,残留在孔中的泥浆可以起到护壁的作用。

本发明的进一步设置为:在步骤S8中使用的泥浆包括如下重量份的原料,7—8%预水化钠基膨润土,0.2—0.4%增粘剂,0.3%降滤失剂。

通过采用上述技术方案,泥浆配比同上时,泥浆可以最大限度的将孔内的泥沙携带出孔外,同时维持孔壁的稳定。

本发明的进一步设置为:在步骤S9中使用的泥浆包括如下重量份的原料,7—8%预水化钠基膨润土,0.3—0.5%提粘剂,0.4%降滤失剂。

通过采用上述技术方案,泥浆配比同上时,所制造的泥浆的流动性和悬浮性较好,回扩成孔的效果理想。且该泥浆具有很好的护壁效果,防止地层坍塌,提高了泥浆的携带能力。

本发明的进一步设置为:在步骤S9回扩时,泥浆的马氏粘度值在45~55秒之间,泥浆比重应大于1.03,泥浆注入土中与粘土混合后产生的泥浆比重大于1.10。

通过采用上述技术方案,施工中加大泥浆配比,可增加泥浆粘度,金维维护钻孔的稳定。选用高度膨润土,可增加泥浆的高造浆率,保证泥浆具有优良的悬浮能力;在泥浆中按比例加入高分子聚合物,使钻孔壁形成一层保护层,达到良好的护壁功能,防止塌孔。

本发明的进一步设置为:在步骤S9中,包括三次回扩扩孔,第一次扩孔时回扩器直径小于原管道内径,第二次扩孔和第三次扩孔时回扩器直径大于原管道内径,且三次扩孔时下基点重合。

通过采用上述技术方案,分次回扩,最后一次回扩采用相应挤扩式钻头施工,如回拖力和回扩扭矩较大,则用挤扩式钻头多回扩一次,以利孔壁成型和稳定。

本发明的进一步设置为:所述回扩器包括用于连接钻杆的中心轴、转动连接于中心轴的回扩杆和转动连接于回扩杆的连接杆,所述回扩杆和连接杆均沿中心轴周向设有若干根,所述回扩杆外侧设有若干回扩刺,所述连接杆远离回扩杆一端转动连接于中心轴且沿中心轴轴向滑动连接于连接杆,所述连接杆一侧设有用于驱动连接杆一端沿中心轴轴向运动的驱动件。

通过采用上述技术方案,通过驱动件驱动连接杆转动,从而带动回扩杆转动,改变回扩杆一端和中心轴之间的垂直距离,进而调节回扩直径。不需一直频繁的更换回扩器。在步骤S9时,回扩一次后,可缩小回扩器的直径,将其再次通入第一次回扩形成的管孔内,到达一端后,再将回扩器直径调节至所述直径,从而提高工作效率,减小成本。

本发明的进一步设置为:所述回扩杆和中心轴之间设有支撑杆,所述支撑杆呈可伸缩设置,且所述支撑杆两端分别转动连接于中心轴和回扩杆。

通过采用上述技术方案,支撑杆对回扩杆有一个支撑力,减小了回扩杆在回扩过程中受到扭力而变形甚至断裂的可能性,从而延长了回扩器的使用寿命。

本发明的进一步设置为:所述中心轴呈空心设置,所述中心轴上沿其径向设有喷浆管,所述喷浆管连通中心轴。

通过采用上述技术方案,可通过喷浆管将泥浆更好的喷到回扩器上,来冷却回扩器、携带钻屑并排到地表,稳定孔壁以及降低回扩时所需的扭矩和回拖力。同时也在回拉时对铺管表面起保护作用。

本发明的进一步设置为:在步骤S10中使用的泥浆包括如下重量份的原料,7—8%预水化钠基膨润土,0.3—0.5%提粘剂,0.4%降滤失剂,2%—3%的润滑剂。

通过采用上述技术方案,泥浆配比同上时,泥浆具有很高的护壁、携砂能力,同时还有很好的润滑能力,减少阻摩力和扭矩。

本发明具有以下优点:1、可以一次性修复整段较长的管道,不论管道有多少处的问题,从而提高了修复效率;2、在维修时,不影响相连管道的使用功能;3、施工工期短、工作面小、对地面干扰少;4、相对整体开挖修复,能够节约成本,有更高经济效益。

附图说明

图1为实施例一的结构示意图。

附图标记:1、中心轴;2、回扩杆;3、连接杆;4、导轨;5、滑槽;6、第一转动轴;7、驱动件;8、连接座;9、第二转动轴;10、补偿槽;11、支撑杆;12、第一杆;13、第二杆;14、回扩刺;15、喷浆管。

具体实施方式

参照附图对本发明做进一步说明。

实施例一:

如图1所示,一种回扩器,包括包括用于连接钻杆的中心轴1、连接于中心轴1的回扩杆2和连接杆3。回扩杆2和连接杆3均沿中心轴1周向设有若干根,且一根回扩杆2对应一根连接杆3。

如图1所示,回扩杆2一端转动连接于连接杆3且另一端转动连接于连接杆3一端。中心轴1上沿其轴向设有导轨4,连接杆3远离回扩杆2一端嵌设于导轨4内且滑动连接于导轨4。导轨4两侧沿其长度方向开设有滑槽5,连接杆3远离回扩杆2一端穿设固定有第一转动轴6,第一转动轴6两端分别穿过两个滑槽5,第一转动轴6转动连接于滑槽5且滑动连接于滑槽5。

如图1所示,连接杆3一侧设有用于驱动连接杆3一端沿中心轴1轴向运动的驱动件7。驱动件7可为气缸、油缸、液压缸等。驱动件7一端固定设有连接座8,连接座8抵接于连接杆3一侧。连接座8上穿设固定有第二转动轴9,连接杆3上沿其长度方向开设有补偿槽10,第二转动轴9穿过补偿槽10且转动连接于连接杆3,第二转动轴9滑动连接于补偿槽10。

如图1所示,通过驱动件7驱动连接杆3一端沿中心轴1轴向运动,从而带动连接杆3上端转动,使连接杆3带动回扩杆2相对中心轴1转动,进而达到调节回扩杆2相对中心轴1角度的目的,改变了回扩杆2沿竖直方向投影的长度。即改变了回扩器的直径,可适用于多种尺寸的通道回扩。

如图1所示,为了减小回扩杆2在回扩时变形的可能性,回扩杆2和中心轴1之间设有支撑杆11,支撑杆11呈可伸缩设置。支撑杆11包括第一杆12和套设于第一杆12外的第二杆13,第二杆13滑动连接于第一杆12,第二杆13远离第一杆12一端转动连接于中心轴1,第一杆12远离第二杆13一端转动连接于回扩杆2。

如图1所示,为了方便回扩,回扩杆2背对连接杆3一侧设有若干回扩刺14。且中心轴1呈空心设置,中心轴1上沿其径向设有喷浆管15,喷浆管15连通中心轴1。在使用时,可通过对中心轴1注浆,通过喷浆管15将泥浆喷入钻孔内,起到冷却回扩器、携带钻屑并排到地表,稳定孔壁以及降低回扩时所需回拖力的作用。

实施例二:

一种用于市政排污管的维修工艺,其特征是:包括如下步骤,

S1、施工区域范围的安全围护;

S2、封堵需维修管道上游和下游的污水井;

S3、深井降水:在每个污水井两侧分别挖掘深井降水,施工完后恢复路面;

S4、临时排水:使用污水泵对需维修的管道进行排水;

S6、出入土坑开挖;在需维修管道两端挖掘入土工作坑和出土工作坑,入土工作坑为深2.5米,长6米,宽1.5米斜槽;出土工作坑为深2.5米,长6米,宽1.5米斜槽,用于于泥浆排出储浆和管子回拖;

S7、预打孔:进入需维修管道中段的任意一污水井中进行人工开孔开孔的大小为φ550mm,所开孔的孔中心比污水管道的管中心上抬100mm;人工开孔前,必须先检查污水井内的沼气和有毒物的含量是否在安全范围内,如果超标必须先进行通风排毒气,通气直到达标后才可以安排人员施工;

S8、导向孔钻进:设备就位后,从入土工作坑开始导向钻进,经过对下钻引坡的逐步调整,使导向轨迹在原有变形管道内通过;

钻机随机配有一手提式地表导航仪,用以确定钻头在地底的位置,监测钻头是否偏离设计轨迹;在造斜段,钻头每钻进30cm就测一次钻头的位置,在平铺段每隔1米就监测一次;如果发现偏离轨道,就通过调整钻头斜面的方向,进行纠偏;但纠偏了不能太急,因为钻杆毕竟具有一定的刚度;应该在几根钻杆内完成纠偏,不能在一根钻杆内完成纠偏,同时也要注意不要纠偏过度;

在导向孔钻进时使用泥浆,钻进泥浆通过泥浆混合系统、机载泥浆泵、导向钻头喷入钻孔中;泥浆包括如下重量份的原料,7—8%预水化钠基膨润土,0.2—0.4%增粘剂,0.3%降滤失剂;

S9、原管破碎:出钻后,装上带有刀口的回扩器,沿导向轨迹进行回扩,因要对原有变形管道进行挤张、破碎;再次进行步骤S8,通过驱动件驱动回扩器上的连接杆转动,将回扩器回扩到合适大小,再次进行回扩;

回扩共计三次,直至将通道扩张至需安装管道外径的1.4~1.6倍;第一次扩孔时回扩器直径小于原管道内径,第二次扩孔和第三次扩孔时回扩器直径大于原管道内径,且三次扩孔时下基点重合;在扩孔时扩孔速度不能太快,扩孔时间应大于3分钟/根,并均速扩孔不得忽快忽慢,使孔内泥浆均匀分布,严禁回扩器扩孔方向反推以减少泥浆的不均匀分布;

在回扩时,使用泥浆,泥浆通过泥浆混合系统、机载泥浆泵、导向钻头、回扩器喷入钻孔中;回扩过程中始终保持工作坑内泥浆坑内液面高度高于钻孔标高;

泥浆包括如下重量份的原料,7—8%预水化钠基膨润土,0.3—0.5%提粘剂,0.4%降滤失剂;泥浆的马氏粘度值在45~55秒之间,泥浆比重应大于1.03,泥浆注入土中与粘土混合后产生的泥浆比重大于1.10;

S10、回扩回拖:在最后一次回扩时使用的回扩头分动器后连接所穿越的管线进行拉管,拉管按管道安装要求焊接并拉管,将管线回拉到预定位置后,卸下回扩头及分动器,取出剩余钻杆;

在回拖时,使用泥浆,回拖泥浆通过泥浆混合系统、机载泥浆泵、导向钻头、回扩器喷入钻孔中;回扩回拖过程中始终保持工作坑内泥浆坑内液面高度高于钻孔标高;

泥浆包括如下重量份的原料,7—8%预水化钠基膨润土,0.3—0.5%提粘剂,0.4%降滤失剂,2%—3%的润滑剂;

S12、井室管道切割;管牵引到位后,井内管道应沿井壁割除,洞口与管道间隙采用通烧结砖填充并灌注水泥砂浆;

S13、周围土体注浆加固:在管道施工完成后对周围土体进行注浆加固,注浆在西侧非机动车路基顶面进行,打孔注浆深度4m、2m交错布置,注浆孔纵向间距0.8m,横向1.2m,平均每孔实际注浆量为0.65立方米/米;

S14、现场清理撤场。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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