管道标高控制装置及方法与流程

本发明属于管道施工技术领域，具体涉及一种在沙洲地域施工时，对管道进行标高控制的装置以及方法，实现管道在拖拉过程中直线段管端高程的控制，保证直线段管端的有效长度。

背景技术：

随着城市化的快速发展，城市内的建筑以及道路之间增多，城市地下管线同样增加，导致在工程施工过程中，施工场地非常有限，甚至越来越小。因此，在施工过程中，明开挖的过程中会给城市的地下原有的其它管线、交通和环境带来较大的影响，明开挖的难度不断增加，甚至严重限制了地下管道的铺设施工作业。而不开挖管道技术能够改善开槽拉管技术带来的问题，能够保证交通正常运行、减少劳动力、节约工程成本最大程度减少对环境以及促使工程时间缩短。

而在针对沙洲地下水位高、土质为松软沙土以及地下存在流沙层的环境下使用不开槽管道施工技术，在拖拉过程中遇到地下水位高造成管道上浮，沙土松软造成早些段角度减小，而管道被拉直造成直线段管端高程上移。地下存在流沙层而无法形成稳定泥浆护壁，使管道拖拉力加大而造成直线段管端高程上移，导致在沙洲环境下进行施工高程难以控制。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种管道标高控制装置以及方法，以解决在靠近沿海、沿江以及滩涂地带等高水位沙土地域进行管道施工高程控制和直线段管段长度保证困难的问题。

本申请第一方面，提供一种管道标高控制装置，包括：

管道限位板，罩设在地下拖拉管道上，用于对所述管道的拖拉轨迹进行限制；

支撑架，所述支撑架下端连接于所述管道限位板上，上端固定于地面上。

优选地，所述管道限位板包括：

径向截面呈半圆形的盖板，所述盖板的两端朝向外侧翻边且均与所述盖板平滑过渡，所述盖板上开设有安装孔；

弹性防护条，经所述安装孔连接于所述盖板的内壁面上，用于所述盖板与所述管道之间的防护；

滑轮，经所述安装孔可滑动连接于所述盖板的内壁面上，用于所述管道在所述盖板沿所述盖板的轴向滑动时进行导向。

优选地，所述管道限位板的外壁上设置有加筋条，多个所述加筋条相互交错设置。

优选地，所述支撑架包括：

下桁架，其下端连接于所述管道限位板的外壁上；

上桁架，其下端与所述下桁架的上端连接，且所述上桁架的下端面与所述下桁架的上端面之间的间隔距离可调节，所述上桁架的上端设有配重件。

优选地，所述上桁架与所述下桁架之间采用螺栓连接，从而实现所述上桁架的下端面与所述下桁架的上端面之间的间隔距离可调节；

所述上桁架的下端开设有第一螺纹孔组，所述第一螺纹孔组包括朝向所述上桁架上端分布的多个第一螺纹孔；

所述下桁架的上端开设有第二螺纹孔组，所述第二螺纹孔组包括朝向所述下桁架下端分布的多个第二螺纹孔；

所述上桁架与所述下桁架通过所述螺栓连接不同的所述第一螺纹孔与所述第二螺纹孔，用于所述上桁架与所述下桁架支架的可移动调节。

优选地，所述上桁架的上端设有承重板，所述上桁架经所述承重板固定于地面上。

本申请在第二方面，提供一种管道标高控制方法，应用了如以上所述的管道标高控制装置，步骤如下：

步骤一、获取施工数据以及至少两个施工井位位置；

步骤二、在所述施工井位位置开挖基坑，并在所述基坑内设置防护结构；

步骤三、进行钻孔，并清理泥浆；

步骤四、将两个所述管道标高控制装置分别吊装到两个所述施工井位内，对所述管道标高控制装置进行高程调节并将其定位固定；

步骤五、对所述管道进行拖拉施工。

优选地，所述步骤一中，所述施工数据包括所述管道的施工长度、顶标高度以及地表高度；

根据所述管道安装路线确定所述施工井位的位置，所述施工井位位置设在所述管道的造斜段与直线段的交接处。

优选地，所述步骤二中的防护结构包括设置在所述基坑四周的防护钢板，所述防护钢板与所述管道标高控制装置之间预留间隙大于等于一米。

优选地，所述步骤四中，根据所述管道的顶标高度调节所述支撑架的长度；

将所述管道标高控制装置吊装到所述基坑内，在所述承重板与地面之间铺设枕木，使所述管道限位板适配到所述管道的高程位置，并在所述承重板设置所述配重件，进行定位固定。

本申请具有的有益效果：

本申请提供的管道标高控制装置及方法通过增加的弹性防护条以及滑轮能够有效避免管道与盖板的刮蹭，保障管道的质量，盖板两端的翻边以及滑轮具有增强导向的作用，有利于对管道的拖拉，有效避免管道的弯折等损伤。采用的支撑的高度可调节，其中的上桁架与下桁架可拆装，便于运输与储存。管道标高控制装置结构简单，能够有效保障管道在直线段处的有效长度，并且可重复利用。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1是根据本发明实施例提供的管道标高控制装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例提供的管道标高控制装置中管道限位板的轴侧视图；

图3是根据本发明实施例提供的管道标高控制装置的俯视示意图；

图4是根据本发明实施例提供的滑轮与管道之间的位置关系图；

图5是根据本发明实施例提供的弹性防护条与管道之间的位置关系图；

图6是根据本发明实施例提供的上桁架与下桁架之间的安装示意图；

图7是根据本发明实施例提供的管道标高控制方法的施工工艺图。

其中，1-管道，2-管道限位板，3-支撑架，4-防护结构，5-承重板，6-配重件，7-枕木，8-直线段，9-造斜段；

21-弹性防护条，22-滑轮，31-下桁架，32-螺栓，33-上桁架。

具体实施方式

以下将参照附图1至附图7更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

在第一方面，如图1所示，提供了一种管道标高控制装置，包括：管道限位板2，罩设在所述管道1上，用于对所述管道1的拖拉很挤进行限制；且所述管道1在所述管道限位板2内可沿所述管道1的轴向移动；支撑架3，所述支撑架3下端连接于所述管道限位板2上，支撑架3的上端固定在地面上；

优选地，本申请的管道标高控制装置还包括配重件6，所述配重件6用于设置在所述支撑架3的上端，用于通过所述支撑架3以及所述管道限位板2对所述管道1的径向限位。

在本实施例中，如图2所示，所述管道限位板2包括：径向截面呈半圆形的盖板，所述盖板的两端朝向外侧翻边且均与所述盖板平滑过渡，所述盖板上开设有安装孔。半圆形的盖板用于罩设在所述管道1上，作为本领域的技术人员应当理解的是，管道1的径向截面是圆形的，半圆形的盖板能适配罩设在所述管道1上，盖板的半径应大于所述管道1半径的4～10厘米。而所述盖板上的两端设置的向外的翻边便于所述管道1在所述盖板下侧轴向移动，并防止所述管道1与所述盖板产生碰撞而对管道1造成损伤。

弹性防护条21，如图1与图5所示，经所述安装孔连接于所述盖板的内壁面上，用于所述盖板与所述管道1之间的防护，弹性防护条21的材质可以采用弹性形变较好的塑胶，每个相邻的所述弹性防护条21之间间隔相同的距离，每个弹性防护条21上每隔一定距离就通过螺钉固定在所述盖板内壁面上。还可以在所述盖板上的轴向方向开设凹槽，将所述弹性防护条21固定在所述凹槽内，实现对所述弹性防护条的安装。该申请的管道标高控制装置用于罩设在所述管道1上，并经所述配重件6对管道限位板2施加重力，从而实现对管道1的径向方向的限位，设置的所述弹性防护条21能够很好的保证管道的质量，减少不必要的刮损。滑轮22，经所述安装孔可滑动连接于所述盖板的内壁面上，用于所述管道1在所述盖板沿管道1的轴向滑动时进行导向。如图4所示，滑轮22经一轴固定安装在所述盖板上，滑轮22能减少管道1轴向移动时与所述盖板内壁面之间的摩擦。

在本实施例中，所述管道限位板2的外壁上设置有加筋条，多个所述加筋条相互交错设置。因为盖板上开设有安装孔，设置的加筋条能够保证所述盖板的强度。

在本实施例中，所述支撑架3包括：下桁架31，其下端可以采用焊接连接于所述管道限位板2的外壁上；上桁架33，其下端与所述下桁架31的上端连接，且所述上桁架33的下端面与所述下桁架31的上端面之间的间隔距离可调节，所述上桁架33的上设有配重件6。配重件6可以直接坐落到所述上桁架33的上端，形成配重件6对管道限位板2的重压。在本发明中，如图1所示，所述配重件6采用的是挖掘机，还可以是各种车辆，方便配重件6的移动。

在本实施例中，所述上桁架33与所述下桁架31之间采用螺栓32连接，从而实现所述上桁架的下端面与所述下桁架的上端面之间的间隔距离可调节。所述上桁架33的下端开设有第一螺纹孔组，所述第一螺纹孔组包括朝向所述上桁架33上端分布的多个第一螺纹孔。

所述下桁架31的上开设有第二螺纹孔组，所述第二螺纹孔组包括朝向所述下桁架31下端分布的多个第二螺纹孔。

如图6所示，所述上桁架33与所述下桁架31通过所述螺栓32连接不同的所述第一螺纹孔与所述第二螺纹孔，用于所述上桁架33与所述下桁架31支架的可移动调节。可以理解的是，通过连接上桁架33与下桁架31连接处的不同螺纹孔，可以适当调节上桁架33与所述下桁架31组成的支撑架3的高度，实现经所述支撑架3与管道限位板2对管道1形成高度的控制。

在一可选实施例中，所述支撑架3还包括一标准节桁架，标准节桁架用于安装到上桁架33与下桁架31之间，用于增加支撑架3的高度(深度)，以满足基坑较深，支撑架3无法达到管道1在基坑内的顶标高度。

在本实施例中，所述上桁架33的上端设有承重板5，所述上桁架经所述承重板固定于地面上，或所述承重板5用于承托所述配重件6。设置的承重板5用于当车辆作为配重件6时，车辆容易行驶到所述承重板5上。

在一可选实施例中，所述上桁架33的上端近地面端通过螺栓组件可拆卸连接一支架，该支架与地面之间放置枕木，支架上放置承重板6，并将支架固定到地面上，防止其发生滑动位移从而使管道限位板2发生偏移，避免因此对管道1产生位置变化以及对管道1质量的破损。

在本发明的第二方面，提供一种管道标高控制方法，应用了如以上所述的管道标高控制装置，步骤如下：

步骤一、获取施工数据以及至少两个施工井位位置(如图7所示)；

步骤二、在所述施工井位位置开挖基坑，并在所述基坑内设置防护结构4；

步骤三、进行钻孔，并清理泥浆。香江拖拉管施工机设在上游，进行导向钻孔和反拉扩孔以及成孔，并在回拖的过程中清理基坑内的泥浆。

步骤四、将两个所述管道标高控制装置分别吊装到两个所述施工井位内，对所述管道标高控制装置进行高程调节并将其定位固定；

步骤五、对所述管道1进行拖拉施工。

在本实施例中，所述步骤一中，所述施工数据包括所述管道1的施工长度、顶标高度以及地表高度；顶标高度为管道1铺设在基坑内时，管道1的径向方向上的最高位置处为其顶标高度，地表高度为所在位置处的地平面的高度，地表高度以海平面高度为基准。

根据所述管道安装路线确定所述施工井位的位置，所述施工井位位置设在所述管道1的造斜段与直线段的交接处。在本实施例中，管道1对施工路线具有直线段与造斜段，在直线段通过拖拉管道的方法进行安装管道1。使直线段内的管道1保持有效长度，避免管道1在直线段内的弯曲造成管道1的浪费。

在本实施例中，所述步骤二中的防护结构4包括设置在所述基坑四周的防护钢板，所述防护钢板与所述管道标高控制装置之间预留间隙大于等于一米。设置的防护钢板用于避免所述基坑四周的坍塌，而每一侧的预留间隙是便于钻孔作业以及对管道1进行标高控制的施工。

在本实施例中，所述步骤四中，根据所述管道1的顶标高度调节所述支撑架3的长度，先确定了所述管道1的顶标高度，预留所述管道1与所述管道限位板2内壁面之间4～10厘米的距离，避免在配重件6的突然作用下使管道限位板2下降较多，无法对管道1进行拖拉作业。

然后将所述管道标高控制装置吊装到所述基坑内，在所述承重板5与地面之间铺设枕木7，使所述管道限位板2适配到所述管道1的高程位置，并在所述承重板5上设置所述配重件6，进行定位固定。枕木可以调节支撑架3的高度，还可以起到承载配重件6的能力。

最后对管道1进行拖拉管道作业，当完成对管道1的拖拉后，将该管道标高控制装置进行起吊，运送到下一段施工路段，进行施工。

管道标高控制装置通过增加的弹性防护条21以及滑轮22能够有效避免管道1与盖板的刮蹭，保障管道1的质量，盖板两端的翻边以及滑轮22具有增强导向的作用，有利于对管道1的拖拉，有效避免管道1的弯折等损伤。采用的支撑架3的高度可调节，其中的上桁架33与下桁架31可拆装，便于运输与储存。管道标高控制装置结构简单，能够有效保障管道1在直线段8处的有效长度，并且可重复利用。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。