技术领域本发明涉及一种工程作业及运输领域，尤其是一种利用浮球沉放管道的沉管作业方法。
背景技术：
对于较长大型金属管道，由于受到较大挠度、弯曲应力的限制，很难实现其沉管作业。除非在管道中部利用若干起吊卷扬机辅助吊放，方可进行沉管作业。然而，此种沉管沉放施工方法存在以下缺点：(1)起吊力的均匀控制难度大；(2)局部剪应力大等问题一直困扰着安全施工；(3)起吊船配置卷扬机的拉力互相影响，沉放稳定性差；(4)施工环节复杂，投资高。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种利用浮球沉放管道的沉管作业方法，以实现安全稳定沉管，节省施工投资。为了解决上述技术问题，本发明包括以下步骤：1)将多个浮球均匀绑定在管道上；2)将管道及浮球从焊接平台运输到河道内；3)将管道一端送到左岸沟槽中，并用左岸扒杆吊点绳连接在管道端部，然后以左岸端为转动中心，使管道另一端向右岸缓慢划弧，入位后将管道另一端和右岸扒杆吊点绳连接；4)将多个定位吊点船均匀布置在管道一侧，并将定位吊点船的吊点绳连接在管道上；5)向管道内注水，同时对多个浮球进行对称放气操作，使得管道能够平稳地沉放至河底的预置沟槽内；6)断开管道与左岸扒杆吊点绳、右岸扒杆吊点绳以及各个定位吊点船吊点绳的连接，用细砂和石屑垫层回填预置沟槽并恢复河道。本发明的有益效果是：在管道注水沉放过程中，当管道的横管整体进入水下，依据下沉深度进程和管道注水情况，可随时人工对浮球进行放气，直至沉放到位。从而实现主动控制管道各部位的挠度、弯曲引力、剪应力以及沉放速度。此方案可一定程度代替垂直吊点船，甚至只需定位吊点船辅助即可。附图说明图1为本发明中管道进行沉放作业的结构示意图；图2为本发明中浮球绑定在管道上的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：参见图1和图2，本发明的一种利用浮球沉放管道的沉管作业方法包括以下步骤：1)将多个浮球1均匀绑定在管道2上；2)将管道2及浮球1从焊接平台运输到河道内；3)将管道2一端送到左岸沟槽中，并用左岸扒杆3吊点绳连接在管道端部，然后以左岸端为转动中心，使管道另一端向右岸缓慢划弧，入位后将管道另一端和右岸扒杆4吊点绳连接；4)将多个定位吊点船5均匀布置在管道2一侧，并将定位吊点船5的吊点绳连接在管道2上；5)向管道2内注水，同时对多个浮球1进行对称放气操作，使得管道2能够平稳地沉放至河底的预置沟槽内；6)断开管道2与左岸扒杆3吊点绳、右岸扒杆4吊点绳以及各个定位吊点船5吊点绳的连接，用细砂和石屑垫层回填预置沟槽并恢复河道。针对较长(一般大于50米)金属管道沉管穿越河道的沉放施工，采用浮球捆绑紧固管道的方式，辅助沉放作业。管道主要依靠两端两岸扒杆配备卷扬机起吊沉放，中部布置若干浮球配合。依据管道受力分析、挠度分析等制定浮球的配置方案，以确保沉放过程中的管道安全。浮球的配置主要包括浮球的体积、数量和布置位置。实施例以DN1000预制保温钢管沉管穿越165米宽河道为例，管道整体焊接完成，打压满足设计要求后，按照受力分析结果，在水中95m钢管充水后重力为121.6KN，选用DN1000*2000橡胶浮球，其中浮球由天然橡胶、锦纶浸胶帘子布制成，其设计压力满足水下20米的压强强度。每根管道配置5个浮球，在管道横管部分每隔15米安装1个浮球，浮球采用专用的紧固带安装在管道上方，其中紧固带为编织绑带。按照此方案，总浮力可达77KN，剩余44.6KN的重力依靠两端的扒杆吊点及中部的定位吊点船承担，以便管道在水平位置顺利就位。然后根据管道长度，每30米一台挖掘机用软吊带将管道绑扎牢固，管道从焊接平台运到河道内。水路运输采用160马力拖轮和80马力挂浆机逐渐将管道一端送到左岸沟槽中，并用左岸扒杆吊点绳连接管道端部，然后以左岸端为转动中心，使管道另一端向右岸缓慢划弧，入位后将管道另一端和右岸扒杆吊点绳连接。两岸主扒杆均采用的无缝钢管，10m长，每套扒杆配备2套5T慢转卷扬机(其中一台备用)，25mm钢丝绳返4×4滑轮组，滑轮组与钢管相联。两岸扒杆下竖排密打12m长40B工字钢桩，水下焊接形成桁架基础。两岸扒杆采用8条缆风绳使其稳定，地面上地锚采用预埋法，河道内采用抛锚法。管道水平画弧就位后，各个定位吊点船在过管道一侧(即凸起侧)就位，并且抛锚固定，沿过河管道每30m设置一条定位吊点船。河中每条定位吊点船上布置一套8m长无缝钢管人字扒杆，1台5T慢转卷扬机，采用18.5mm钢丝绳返4×4滑轮组，定位吊点船采用120T铁驳船。定位吊点船就位后，开始对管道内注水(注水时可以是在管道任一侧进行注水，也可在管道两侧同时注水)，若注水工作顺利，沉放进程可控，待管道沉放就位后，对橡胶浮球进行对称放气操作，直至管道能够平稳地沉放至河底的预置沟槽内，然后断开各个吊点绳和管道的连接，用细砂和石屑垫层回填河底的预置沟槽并恢复河道。若注水缓慢，或遇到不测水流，需加快沉放进程，则可随时对橡胶浮球开展放气操作。浮球放气时是由潜水员靠近两岸且对称设置的两个浮球开始，以本实施例中的5个浮球为例，先将两侧的两个浮球进行对称放气操作，再将另两个对称设置的浮球进行对称放气，最后将位于中部的一个浮球进行放气操作；浮球上可以预留放气孔，放气时潜水员可以打开放气孔直接对浮球进行放气，这样浮球可以在放气完成后剪断紧固带进行回收，如若浮球上没有预留放气孔，则潜水员可以用刀将浮球划破放气，浮球不再回收。综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。