本发明涉及地下管道施工领域，具体涉及一种基于轮轨式管箍的套管内铺管施工方法及系统。
背景技术：
随着经济的发展，城市市政配套水平越来越高，在地下给排水、燃气、热力、电力等管道穿越城市道路、铁路、河道等工程的施工过程中，为不影响等交通、加快工程进度、降低对周边环境的影响，顶管作为主要的非开挖施工工艺，在国内外被采用的越来越多。而根据各类管线的不同用途，已完工的顶管往往作为套管、护管，需要在其中穿进不同用途的管线，为保证管道耐久性，套管内所穿管线多为防腐钢管。如何快速、安全、经济地进行套管内钢管的铺管施工，一直是现有技术亟待解决解决的难题。
目前套管内穿管的现有技术有竹皮护管法、悬空法和钢滑轮托架法。其中，竹皮护管法实际操作过程中，穿管阻力较大，往往存在竹护皮中途脱落破损、破坏钢管外壁防腐层的情况，达不到理想效果。悬空法采用一侧吊起、另一侧用悬空导链或吊车牵引穿进，将钢管吊离管基进行穿进，此方法只适用于穿管距离较短的工作，且机械操作工作量较大。钢滑轮托架法需要提前将带滑轮的钢托架放置在套管端口内，放置吊起的钢管一段，钢管另一段在下管施工过程中需要一直持续被吊起的状态。因托架与钢管外壁、滑轮与套管内壁之间均不固定，每个滑轮行进轨迹的统一性、钢管在托架上的吻合度及稳定性均不能保证，存在下管不稳固、各钢管有错位、方向有偏差的问题，不利于下一步的焊管工序。
技术实现要素：
本发明针对传统钢滑轮托架法滑轮行进轨迹难以统一、钢管在托架上的吻合度及稳定性较差的问题，提出一种基于轮轨式管箍的套管内铺管施工方法及系统。
作为本发明的第一方面，提供一种基于轮轨式管箍的套管内铺管施工方法，该方法包括以下步骤：
步骤1，施工套管；
步骤2，套管完成后，在套管内施工混凝土垫层；
步骤4，混凝土垫层完成后，在混凝土垫层上沿中轴线两侧设定位置对称设置滑轨；
步骤5，在钢管的两端均固定安装预先加工好的带滑轮的管箍；
步骤6，将两端安装有管箍的钢管起吊至套管处下管，使管箍的滑轮与混凝土垫层上的滑轨滑动连接，利用滑轨为管箍提供固定的行进路线，将钢管穿进套管内。
进一步地，当整个管道由多节钢管组成时，每节钢管两端均固定安装有预先加工好的带滑轮的管箍，所述方法还包括：将前一节钢管穿进套管后，将后一节钢管起吊至套管的进口处，使后一节钢管的前端与前一节钢管的尾端连接，然后将后一节钢管穿进套管内，完成后，继续下一节钢管的操作，直至管道从套管另一端穿出。
进一步地，所述后一节钢管的前端与前一节钢管的尾端焊接连接，并在焊接完后对焊接处进行防腐处理。
进一步地，所述管箍由两个半圆形管箍组成，其中一个半圆形管箍为普通管箍，另一个半圆形管箍为带有滑轮的特制管箍，所述普通管箍和带有滑轮的特制管箍通过螺栓连接，所述特制管箍包括特制管箍本体、滑轮和滑轮支座，所述滑轮支座与特制管箍本体固定连接，所述滑轮设置于滑轮支座上，所述特制管箍的滑轮可与混凝土垫层上固定的滑轨滑动连接。
进一步地，所述滑轨为工字钢，或者采用钢板定制的如工字钢形状的滑轨。
作为本发明的另一方面，提供一种基于轮轨式管箍的套管内铺管施工系统，该系统包括钢管、带滑轮的管箍和预先施工好的套管，在所述套管内施作有混凝土垫层，在所述混凝土垫层上沿中轴线两侧设定位置对称设置有滑轨，所述钢管的两端均固定安装有带滑轮的管箍，所述管箍的滑轮可与混凝土垫层上的滑轨滑动连接，利用滑轨将钢管穿进套管。
进一步地，当整个管道由多节钢管组成时，每节钢管两端均固定安装预先加工好的带滑轮的管箍，将前一节钢管穿进套管后，将后一节钢管起吊至套管一端的进口处，使后一节钢管的前端与前一节钢管的尾端连接，然后将后一节钢管穿进套管内，完成后，继续下一节钢管的操作，直至管道从套管另一端穿出。
进一步地，所述后一节钢管的前端与前一节钢管的尾端焊接连接，并在焊接完后对焊接处进行防腐处理。
进一步地，所述管箍由两个半圆形管箍组成，其中一个半圆形管箍为普通管箍，另一个半圆形管箍为带有滑轮的特制管箍，所述普通管箍和带有滑轮的特制管箍通过螺栓连接，所述特制管箍包括特制管箍本体、滑轮和滑轮支座，所述滑轮支座与特制管箍本体固定连接，所述滑轮设置于滑轮支座上，所述特制管箍的滑轮可与混凝土垫层上固定的滑轨滑动连接。
进一步地，所述滑轨为工字钢，或者采用钢板定制的如工字钢形状的滑轨。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果如下：
(1)传统钢滑轮托架法的托架与钢管外壁之间不固定，钢管在托架上的吻合度及稳定性均不能保证，下管不稳固。本发明在钢管下管前，每节钢管两端采用带滑轮的特制管箍与另一半普通管箍通过螺栓固定，保障了钢管在管箍上的吻合度及稳定性，保障了稳固的下管条件。
(2)传统钢滑轮托架法的滑轮与套管内壁之间不固定，每个滑轮行进轨迹不能保证统一，各钢管常有错位、方向常有偏差。本发明每节钢管两端提前固定在带滑轮的管箍上，再起吊下管，下管时将管箍上的两个滑轮对准套管上的两条滑轨，利用滑轨为管道提供固定行进路线，减少了穿管阻力，保证运送各钢管的滑轮行进均保持与管轴线一致、各钢管无错位、方向无偏差，有利于下一步的焊管工序。
(3)传统钢滑轮托架法需要提前将带滑轮的钢托架放置在套管端口内，放置吊起的钢管一段，钢管另一段在下管施工过程中需要一直持续被吊起的状态，机械操作负荷大，动力能耗大。本发明各钢管提前在两端固定、按下管钢管顺序先后吊装，无需在下管施工过程中一直持续被吊起的状态，机械操作简便，节省动力能耗。
附图说明
图1为本发明实施例提供的套管内穿管施工横断面图；
图2为本发明实施例提供的普通管箍大样图；
图3为本发明实施例提供带滑轮的特制管箍大样图；
图中：1、套管，2、钢管，3、混凝土垫层，4、滑轨，5、管箍，6、螺栓，51、普通管箍，52、特制管箍本体，53、滑轮支座，54、滑轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，作为本发明的第一方面，提供一种基于轮轨式管箍5的套管1内铺管施工方法，该方法包括以下步骤：
步骤1，施工套管1；
步骤2，套管1完成后，在套管1内施工混凝土垫层3；
步骤4，混凝土垫层3完成后，在混凝土垫层3上沿中轴线两侧设定位置对称设置滑轨4；
步骤5，在钢管2的两端均固定安装预先加工好的带滑轮54的管箍5；
步骤6，利用吊具将两端安装有管箍5的钢管2起吊至套管1一端进口处下管，使管箍5的滑轮54与混凝土垫层3上的滑轨4滑动连接，利用滑轨4为管箍5提供固定的行进路线，将钢管2穿进套管1内。
优选地，当整个管道由多节钢管2组成时，每节钢管2两端均固定安装有预先加工好的带滑轮54的管箍5，所述方法还包括：将前一节钢管2穿进套管1后，将后一节钢管2起吊至套管1的进口处，使后一节钢管2的前端与前一节钢管2的尾端连接，然后将后一节钢管2穿进套管1内，完成后，继续下一节钢管2的操作，直至管道从套管1另一端穿出。
优选地，所述后一节钢管2的前端与前一节钢管2的尾端焊接连接，并在焊接完后对焊接处进行防腐处理，现有技术中通常会对焊接处进行防腐处理，本发明的防腐处理方法采用现有技术。
优选地，所述管箍5由两个半圆形管箍组成，其中一个半圆形管箍为普通管箍51，另一个半圆形管箍为带有滑轮54的特制管箍，所述普通管箍51和带有滑轮54的特制管箍通过螺栓6连接，通过螺栓6调节钢管2与管箍5的紧固度，所述特制管箍包括特制管箍本体52、滑轮54和滑轮支座53，所述滑轮支座53与特制管箍本体52固定连接，所述滑轮54设置于滑轮支座53上，所述特制管箍的滑轮54可与混凝土垫层3上固定的滑轨4滑动连接。
上述实施例中，两滑轨4间距应与管箍5上的两个滑轮54间距相匹配，套管1内的钢管2下管前，每节钢管2提前起吊放置到预先加工好的带滑轮54的特制管箍上，再结合另一半普通管箍51，利用螺栓6固定好，以保障稳固的下管条件。每节钢管2按此方法在两端分别进行固定，然后再起吊到套管1一端至进口处进行下管操作，下管时将管箍5上的两个滑轮54对准套管1上的两条滑轨4，利用滑轨4为管箍5的滑轮54提供固定行进路线，保证运送各钢管2的滑轮54行进均保持与管轴线一致、各钢管2无错位、方向无偏差。
优选地，所述滑轨4为工字钢，或者采用钢板定制的如工字钢形状的滑轨4。
本发明提供一种基于轮轨式管箍的套管内管道铺管施工方法，适用于地下给排水、燃气、热力、电力等各种管道顶管穿越公路、铁路、河道等情况下，其套管1内穿管施工。其核心部件为轮轨式管箍5，主要由预埋在混凝土管基中的滑轨4、带滑轮54的特制管箍组成。
传统钢滑轮托架法的托架与钢管外壁之间不固定，钢管在托架上的吻合度及稳定性均不能保证，下管不稳固。本发明在钢管2下管前，每节钢管2两端采用带滑轮54的管箍5通过固定，通过螺母调节紧固度，保障了钢管2在管箍5上的吻合度及稳定性，保障了稳固的下管条件。
传统钢滑轮托架法的滑轮与套管内壁之间不固定，每个滑轮行进轨迹不能保证统一，各钢管常有错位、方向常有偏差。本发明每节钢管2两端提前固定在带滑轮54的管箍5上，再起吊下管，下管时将管箍5上的两个滑轮54对准套管1上的两条滑轨4，利用滑轨4为管道提供固定行进路线，减少了穿管阻力，保证运送各钢管2的滑轮54行进均保持与管轴线一致、各钢管2无错位、方向无偏差，有利于下一步的焊管工序。
传统钢滑轮托架法需要提前将带滑轮的钢托架放置在套管端口内，放置吊起的钢管一段，钢管另一段在下管施工过程中需要一直持续被吊起的状态，机械操作负荷大，动力能耗大。本发明各钢管2提前在两端固定、按下管钢管的顺序先后吊装，无需在下管施工过程中一直持续被吊起的状态，机械操作简便，节省动力能耗。
如图1-图3所示，作为本发明的第一方面，提供一种基于轮轨式管箍的套管内铺管施工系统，该系统包括钢管2、带滑轮54的管箍5和预先施工好的套管1，在所述套管1内施作有混凝土垫层3，在所述混凝土垫层3上沿中轴线两侧设定位置对称设置有滑轨4，所述钢管2的两端均固定安装有带滑轮54的管箍5，所述管箍5的滑轮54可与混凝土垫层3上的滑轨4滑动连接，当吊具将钢管2起吊至套管1处时，使所述管箍5的滑轮54与混凝土垫层3上的滑轨4滑动连接，利用滑轨4将钢管2穿进套管1。
优选地，当整个管道由多节钢管2组成时，每节钢管2两端均固定安装预先加工好的带滑轮54的管箍5，将前一节钢管2穿进套管1后，将后一节钢管2起吊至套管1的进口处，使后一节钢管2的前端与前一节钢管2的尾端连接，然后将后一节钢管2穿进套管1内，完成后，继续下一节钢管2的操作，直至管道从套管1另一端穿出。
优选地，所述后一节钢管2的前端与前一节钢管2的尾端焊接连接，并在焊接完后对焊接处进行防腐处理，现有技术中通常会对焊接处进行防腐处理，本发明的防腐处理方法采用现有技术。
优选地，所述管箍5由两个半圆形管箍组成，其中一个半圆形管箍为普通管箍51，另一个半圆形管箍为带有滑轮54的特制管箍，所述普通管箍51和带有滑轮54的特制管箍通过螺栓6连接，通过螺栓6调节钢管2与管箍5的紧固度，在钢管2的两端均固定安装所述管箍5，所述特制管箍包括特制管箍本体52、滑轮54和滑轮支座53，所述滑轮支座53与特制管箍本体52固定连接，所述滑轮54设置于滑轮支座53上，所述特制管箍的滑轮54可与混凝土垫层3上的滑轨4滑动连接，当吊具将钢管2起吊至套管1处时，使所述特制管箍的滑轮54与混凝土垫层3上的滑轨4滑动连接，利用滑轨4将钢管2穿进套管1。
优选地，所述滑轨4为工字钢，或者采用钢板定制的如工字钢形状的滑轨4。
竹皮护管法、钢滑轮托架法均存在先天缺陷，难以改进。本发明针对传统钢滑轮托架法滑轮行进轨迹难以统一、钢管在托架上的吻合度及稳定性较差的问题，提出一种基于轮轨式管箍的套管内铺管施工方法。利用两个180度的半圆形管箍将钢管2固定，保障了稳固的下管条件；利用滑轨4为滑轮54提供固定行进路线，保证运送各钢管2的滑轮54行进轨迹保持一致、各钢管2无错位、方向无偏差；为下一步的焊管工序创造了良好的调节；且各钢管2可提前在两端固定和吊装，无需在下管施工过程中一直持续被吊起的状态，机械操作简便，节省动力能耗。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。