新建污水管与既有污水管接驳施工方法与流程

本发明涉及市政管道施工，尤其涉及一种新建污水管与既有污水管接驳施工方法。

背景技术：

在市政管道施工过程中，新建污水管道往往需要通过接驳施工与既有污水管道进行连通，管道驳接一直都是市政管道施工的重难点。特别是污水主次干管之间的接驳施工，由于既有污水主管内的作业环境复杂、管道埋置较深、污水流量大、流速快等特点，给管道驳接施工带来了很大难度及质量安全风险。一般污水管道接驳施工，有两种工艺：一、利用既有污水管2的既有污水井1作为接驳目标井，水下用气囊31封堵目标井上下游，过程中持续调排的方式(图1中的箭头所示)，实现接驳目标井断流，形成干作业环境，新建污水管道4直接接入目标井，如图1所示；二、在既有污水管2上新建骑马井32作为目标井，新建污水管道4以顶管或是明挖的方式接入，最后水下破除既有污水管2的方式完成接驳施工，如图2所示。

以上两种接驳工艺在市政管道施工过程中使用较多，但都具有自身的局限性，其中第一种接驳工艺：1)污水调排工程量大，购置水泵、调排管道等一次性投入大；2)施工场地如在市区内，污水调排工作不便于开展，若调排水泵规格型号与市政管道流量不匹配，易造成积淹，舆论风险较大；3)临时封堵一般采用气囊水下封堵，封堵后接驳目标井上下游水位高差大，气囊存在爆裂风险，井内作业人员安全无法保证。第二种接驳工艺：1)既有污水管道的位置往往不能准确定位，骑马井的位置不好把握；2)新建骑马井必须将既有管道的一部分包含在内，同时保证新建管道有足够的作业空间，这样造成骑马井的尺寸相对较大，施工周期及成本都较大。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种操作简单、实用性强、施工效率高、安全风险低的新建污水管与既有污水管接驳施工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种新建污水管与既有污水管接驳施工方法，包括以下步骤：

s1、新建接驳过渡井：在既有污水井的外部新建一座接驳过渡井，接驳过渡井与既有污水井间隔一定距离，在接驳过渡井朝向既有污水井的壁面预留门洞，将新建污水管接入接驳过渡井中；

s2、井间土体加固：对接驳过渡井与既有污水井之间的井间土体进行注浆加固；

s3、钢管套横向掘进：将带有注浆孔的钢套管插入预留的门洞，从接驳过渡井向既有污水井方向进行横向掘进，使钢套管穿过井间土体伸入既有污水井的外壁内，在钢套管内对既有污水井的外壁进行开孔，沿着所开的孔继续凿进至既有污水井的壁面内层钢筋暴露出来为止；

s4、设计管道施工：将设计管道穿过钢套管至所开的孔内的掌子面，利用注浆孔，对钢套管与设计管道之间的间隙进行注浆，以形成第一止水层，此时既有污水井与设计管道不连通，使设计管道两端均伸出钢套管，在接驳过渡井这一端，对设计管道的端部进行止水环梁的施工；

s5、既有污水井与接驳过渡井贯通施工：在掌子面上开贯通小孔，贯通小孔的截面面积小于设计管道的截面面积，以使既有污水井内的污水流入接驳过渡井，待接驳过渡井与既有污水井的水位高度相同时，将与设计管道对接的掌子面全部凿开，实现设计管道的整个管口与既有污水井贯通，接驳完成。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述步骤s3中，在钢套管内对既有污水井的外壁进行开孔之前，对门洞与钢套管之间的间隙进行注浆，以形成第二止水层。

所述步骤s3中，采取人工的方式在钢套管内随挖随顶，进行横向掘进，采取人工的方式在钢套管内对既有污水井的外壁进行开孔，并继续凿进至既有污水井的壁面内层钢筋暴露出来为止。

所述步骤s3中，钢套管伸入既有污水井的外壁内5cm～15cm处。

所述步骤s3中，在钢套管内对既有污水井的外壁进行开孔时，所开的孔的孔径大于设计管道的外径，二者差值为5cm～15cm。

所述步骤s4中，利用液压千斤顶辅助将设计管道从钢套管顶入至掌子面。

所述步骤s5中，安排潜水员从接驳过渡井内对掌子面上开贯通小孔，待接驳过渡井与既有污水井的水位高度相同时，潜水员从接驳过渡井内将与设计管道对接的掌子面全部凿开。

所述步骤s5中，潜水员凿除掌子面上的剩余混凝土之后将混凝土取出。

所述步骤s1中，在新建接驳过渡井(5)之前，挖除既有污水井(1)井顶土方，拆除既有污水井(1)防水层及盖板，在既有污水井(1)的井周砖砌防护；所述步骤s5中，在掌子面上开贯通小孔之前，恢复既有污水井(1)的井顶土方、防水层及盖板，之后再接驳过渡井的井盖板，浇筑井顶防水层，砌筑井筒。

所述步骤s1中，新建接驳过渡井采用沉井或逆作法进行施工。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的新建污水管与既有污水管接驳施工方法，在既有污水井外新建一个接驳过渡井，将新建污水管与接驳过渡井接通，再通过超短程顶管施工方法横向掘进贯通接驳过渡井与既有污水井，使既有污水管与新建污水管接驳成功。通过接驳过渡井与既有污水井之间土体进行加固，有效的解决了横向掘进时，由于地下水位高，土体呈流塑状引起的涌水、涌砂、土体垮塌等问题，提高了施工效率，接驳过渡井超短程顶管接驳施工技术方案可操作简单，实用性强，提高施工效率，降低安全风险，采用注浆工艺，从接驳过渡井向既有污水井横向掘进，有效克服了反复封堵、调排等困难，更好地保证了施工工期、安全与质量。该接驳方法是一种操作简单，实用性强，具有良好经济、社会效益的接驳工艺。

附图说明

图1是现有技术中新建污水管与既有污水管的一种接驳施工方法示意图。

图2是现有技术中新建污水管与既有污水管的另一种接驳施工方法示意图。

图3是本发明的新建污水管与既有污水管接驳施工方法的结构示意俯视图。

图4是本发明中新建接驳过渡井的施工过程示意图。

图5是本发明中钢管套横向掘进的施工过程示意图。

图6是本发明中设计管道施工的施工过程示意图(不包括止水环梁)。

图7是本发明中设计管道施工的施工过程示意图(包括止水环梁)。

图8是本发明中钢管套的立体结构示意图。

图9是本发明中钢管套的截面结构示意图。

图10是本发明的新建污水管与既有污水管接驳施工方法的流程示意图。

图中各标号表示：

1、既有污水井；2、既有污水管；31、气囊；32、骑马井；33、液压千斤顶；4、新建污水管；5、接驳过渡井；51、门洞；6、井间土体；7、钢套管；71、注浆孔；8、设计管道；81、止水环梁；91、第一止水层；92、第二止水层。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图3至图10所示，本实施例的新建污水管与既有污水管接驳施工方法，包括以下步骤：

s1、新建接驳过渡井：在既有污水井1的外部新建一座接驳过渡井5，接驳过渡井5与既有污水井1间隔一定距离，在接驳过渡井5朝向既有污水井1的壁面预留门洞51，将新建污水管4接入接驳过渡井5中；

s2、井间土体加固：对接驳过渡井5与既有污水井1之间的井间土体6进行注浆加固；

s3、钢管套横向掘进：将带有注浆孔71的钢套管7插入预留的门洞51，从接驳过渡井5向既有污水井1方向进行横向掘进，使钢套管7穿过井间土体6伸入既有污水井1的外壁内，在钢套管7内对既有污水井1的外壁进行开孔，沿着所开的孔继续凿进至既有污水井1的壁面内层钢筋暴露出来为止，该步骤为超短程顶管施工方法；

s4、设计管道施工：将设计管道8穿过钢套管7至所开的孔内的掌子面，利用钢套管7的注浆孔71，对钢套管7与设计管道8之间的间隙进行注浆，以形成第一止水层91，此时既有污水井1与设计管道8不连通，使设计管道8两端均伸出钢套管7，在接驳过渡井5这一端，对设计管道8的端部进行止水环梁81的施工；

s5、既有污水井与接驳过渡井贯通施工：在掌子面(即开挖推进的工作面)上开贯通小孔，贯通小孔的截面面积小于设计管道8的截面面积，以使既有污水井1内的污水流入接驳过渡井5，待接驳过渡井5与既有污水井1的水位高度相同时，将与设计管道8对接的掌子面全部凿开，实现设计管道8的整个管口与既有污水井1贯通，接驳完成。

该接驳方法，在既有污水井1外新建一个接驳过渡井5，将新建污水管4与接驳过渡井5接通，再通过超短程顶管施工方法横向掘进贯通接驳过渡井5与既有污水井1，使既有污水管2与新建污水管4接驳成功。通过接驳过渡井5与既有污水井1之间土体进行加固，有效的解决了横向掘进时，由于地下水位高，土体呈流塑状引起的涌水、涌砂、土体垮塌等问题，提高了施工效率，接驳过渡井5超短程顶管接驳施工技术方案可操作简单，实用性强，提高施工效率，降低安全风险，采用注浆工艺，从接驳过渡井5向既有污水井1横向掘进，有效克服了反复封堵、调排等困难，更好地保证了施工工期、安全与质量。该接驳方法是一种操作简单，实用性强，具有良好经济、社会效益的接驳工艺。

本实施例中，步骤s3中，在钢套管7内对既有污水井1的外壁进行开孔之前，对门洞51与钢套管7之间的间隙进行注浆，以形成第二止水层92。最终两次注浆会形成一个台阶型面，即第一止水层91与第二止水层92形成台阶面，能有效保证止水效果。采用两次注浆工艺，从接驳过渡井5向既有污水井1横向掘进，有效克服了反复封堵、调排等困难，更好地保证了施工工期、安全与质量。门洞51为在接驳过渡井5施工时预埋钢套环所形成。钢套管7的结构如图8和图9所示，其的长度为：接驳过渡井5与既有污水井1的井距-井净距-接驳过渡井5的井壁厚+10cm，内径为设计管道8的外径+400mm。

本实施例中，步骤s1中，接驳过渡井5的场地选择应充分考虑现场的既有管线情况，而且接驳过渡井5需与既有污水井1保持一定距离，避免在接驳过渡井5施工过程中，对既有污水井1(也称目标井)造成破坏。接驳过渡井5用沉井或逆作法进行施工。

本实施例中，步骤s2中，采用高压旋喷桩对接驳过渡井5与既有污水井1之间的井间土体6进行注浆加固，有效的解决了钢套管7在横向掘进时，由于地下水位高，土体呈流塑状引起的涌水、涌砂、土体垮塌等问题，提高了施工效率。

本实施例中，步骤s3中，采取人工的方式在钢套管7内随挖随顶，进行横向掘进，采取人工的方式在钢套管7内对既有污水井1的外壁进行开孔，钢套管7伸入既有污水井1的外壁内5cm～15cm处，优选为10cm处，并继续凿进至既有污水井1的壁面内层钢筋暴露出来为止。采取人工的方式凿进，有效解决从过渡接驳井5向既有污水井1之间人工横向掘进无防护，土体垮塌，涌水、涌砂等困难，提高了施工效率，降低了安全风险。

步骤s3中，在钢套管7内对既有污水井1的外壁进行开孔时，所开的孔的孔径大于设计管道8的外径，二者差值为5cm～15cm，本实施例优选为10cm，便于将设计管道8伸入所开的孔内。

本实施例中，步骤s4中，利用液压千斤顶33辅助将设计管道8从钢套管7顶入至掌子面。

本实施例中，步骤s5中，安排潜水员从接驳过渡井5内对掌子面上开贯通小孔，待接驳过渡井5与既有污水井1的水位高度相同时，潜水员从接驳过渡井5内将与设计管道8对接的掌子面全部凿开。潜水员凿除掌子面上的剩余混凝土之后将混凝土取出。此步骤的目的为：避免对潜水员冲击过大，如果一开始就开挖大孔，那么水流较大会对潜水员的冲击较大，造成安全事故。

本实施例中，步骤s1中，在新建接驳过渡井5之前，挖除既有污水井1井顶土方，拆除既有污水井1的防水层及盖板，在既有污水井1的井周砖砌防护；步骤s5中，在掌子面上开贯通小孔之前，恢复既有污水井1的井顶土方、防水层及盖板，之后再接驳过渡井5的井盖板，浇筑井顶防水层，砌筑井筒。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。