大直径长管段循环水管道穿装施工方法与流程

本发明涉及循环水管道施工领域，尤其是一种大直径长管段循环水管道穿装施工方法。

背景技术：

在湿陷性黄土、膨胀土等特殊地区，根据现行设计规范，对于建构筑物基础5米范围内的地埋管道，必须设置钢制外套管和检查井。某垃圾焚烧发电施工项目中，两根地埋循环水管道在主厂房段各设置有钢制外套管及四座检查井，检查井与检查井之间的钢制外套管长度分别为42米、42米、30米。

大直径长管段循环水管道穿装钢制外套管的常见施工方法有两种，常见方法一：首先在地面上分别组合循环水管道和钢制外套管，然后采用起重机配合卷扬机将循环水管道拖穿入钢制外套管内，最后采用两台起重机抬吊将穿装钢制外套管的循环水管道下沟就位。其缺点一：循环水管道穿装钢制外套管所需场地较大，即组合成型的循环水管道加上钢制外套管的长度；缺点二：循环水管道拖穿入钢制外套管内时，极易损坏循环水管道的外防腐层，且损坏后不能补防；缺点三：穿装钢制外套管的循环水管道长度长，重量大，其下沟就位需要两台起重机抬吊，增加了机具费用和施工成本，且双机抬吊属于危险性较大的施工项目，增加了安全风险。

常见方法二：首先在地面上分别组合循环水管道和钢制外套管，然后起重机将钢制外套管吊装下沟就位，接着起重机将循环水管道吊装下沟，配合卷扬机将循环水管道拖穿入钢制外套管内。其缺点一：卷扬机在循环水管沟内不易布置，地锚设置难点较大；缺点二：循环水管道拖穿入钢制外套管内时，极易损坏循环水管道的外防腐层，且损坏后不能补防；缺点三：循环水管沟在穿入侧必须超挖组合成型的长管段循环水管道的下沟作业面，增加了施工成本。从以上分析中，可以看出两种常见循环水管道穿装钢制外套管的施工方法都存在施工难度大、施工成本高，安全风险较大；同时在穿装过程中极易损坏循环水管道外防腐层，且损坏后不能补防，施工质量不能得到保证，留下较大质量隐患。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种大直径长管段循环水管道穿装施工方法，可降低施工难度，减小施工安全风险，避免循环水管道外防腐层损伤。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：大直径长管段循环水管道穿装施工方法，包括

a、根据相邻两检查井之间的距离对循环水管道原料进行切割，得到多段分循环水管道；

b、在循环水管沟中开挖焊接坑，将钢制外套管吊入循环水管沟；

c、循环水管道施工：

c1、在第一段分循环水管道前端的外壁固定一支撑滚轮装置，所述支撑滚轮装置具有可转动地滚轮；

c2、将第一段分循环水管道吊入循环水管沟，并将第一段分循环水管道的前端插入钢制外套管内，利用滚轮支撑第一段分循环水管道的前端，再将第一段分循环水管道的后端吊起，使第一段分循环水管道外壁与钢制外套管内壁之间存在间距，然后推动第一段分循环水管道使其进入钢制外套管内，并在第一段分循环水管道的后端留出位于钢制外套管之外的焊接段；

c3、将第二段分循环水管道吊入循环水管沟并与第一段分循环水管道的焊接段对接焊接，然后推动第二段分循环水管道进入钢制外套管内，并在第二段分循环水管道的后端留出位于钢制外套管之外的焊接段；

c4、按照c3的方法将剩余的分循环水管道安装到位，拆下支撑滚轮装置。

进一步地，步骤a中，根据相邻两检查井之间的距离对钢制外套管原料进行切割，得到多段分钢制外套管；

步骤b中，在循环水管沟中开挖多个焊接坑，将各段分钢制外套管吊入循环水管沟，并在焊接坑处将相邻两段分钢制外套管对口焊接，得到钢制外套管。

进一步地，步骤c2中，利用起重机将第一段分循环水管道吊入循环水管沟，吊点位于第一段分循环水管道的中部；将第一段分循环水管道的前端插入钢制外套管后，利用枕木将第一段分循环水管道的后端垫起，然后将吊点移动至第一段分循环水管道的后端，再利用起重机将第一段分循环水管道的后端抬起并推动第一段分循环水管道进入钢制外套管，最后利用枕木将第一段分循环水管道的焊接段垫起。

进一步地，步骤c3中，将第二段分循环水管道吊入循环水管沟后，利用枕木将第二段分循环水管道的两端垫起，然后再焊接。

进一步地，所述支撑滚轮装置包括内夹板和外夹板，所述内夹板的一端通过连接板与外夹板的一端相连，且内夹板、外夹板和连接板围成u形的夹持腔；所述内夹板上设置有紧固件，滚轮可转动地安装于外夹板的外侧面；

步骤c1中，将第一段分循环水管道前端的管壁插入夹持腔，利用紧固件将支撑滚轮装置固定在第一段分循环水管道上。

进一步地，所述内夹板的外侧面设置有加强板。

进一步地，所述紧固件为螺钉，螺钉与内夹板螺纹配合；

步骤c1中，旋转螺钉使螺钉与第一段分循环水管道压紧接触，即可拉动外夹板贴紧第一段分循环水管道的外壁。

进一步地，所述外夹板的外侧面设置有一对相互平行的安装板，两安装板之间设置有安装轴，所述滚轮设置在安装轴上。

进一步地，所述滚轮为轴承。

进一步地，支撑滚轮装置包括一承重滚轮装置和两个导向滚轮装置，步骤c1中，承重滚轮装置固定于第一段分循环水管道前端的底部，两个导向滚轮装置固定在承重滚轮装置的两侧。

本发明的有益效果是：将循环水管道分割为多段长度较短的分循环水管道，每段分循环水管道的重量较轻，降低起吊难度，小型的起重机就能够满足要求，提高施工安全性。穿管时，在第一段分循环水管道的前端设置了支撑滚轮装置，支撑滚轮装置支撑住第一段分循环水管道的前端，避免第一段分循环水管道与钢制外套管直接接触，将分循环水管道推入钢制外套管时滚轮转动，以滚动摩擦代替滑动摩擦，可有效避免循环水管道的外防腐层损伤，此外，滚动摩擦的阻力小，施工更加省力。

附图说明

图1是循环水管沟的俯视示意图；

图2是钢制外套管的施工示意图；

图3是第一段分循环水管道的施工示意图；

图4是其余分循环水管道的施工示意图；

图5是支撑滚轮装置的主视示意图；

图6是支撑滚轮装置的侧视示意图；

图7是支撑滚轮装置的安装示意图；

附图标记：10—支撑滚轮装置；11—滚轮；12—内夹板；13—外夹板；14—连接板；15—夹持腔；16—紧固件；17—加强板；18—安装板；19—安装轴；20—分循环水管道；30—分钢制外套管；40—检查井；41—循环水管沟；42—焊接坑；50—枕木。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明的大直径长管段循环水管道穿装施工方法，包括

a、根据相邻两检查井40之间的距离对循环水管道原料进行切割，得到多段分循环水管道20。根据相邻两检查井40之间的距离对钢制外套管原料进行切割，得到多段分钢制外套管30。切割在地面上进行，切割完成后在分循环水管道20和分钢制外套管30的端部加工焊接坡口。相邻两检查井40之间的距离较长，如果循环水管道和钢制外套管采用一根整体的管道，长度和重量都比较大，施工难度大，对起吊设备的要求较高，因此，在循环水管道原料管和钢制外套管原料管分别切割多根长度较小的分循环水管道20和分钢制外套管30，每根分循环水管道20和分钢制外套管30的重量较小，采用一般的小型起重机就能够满足起吊要求，从而降低施工难度，有利于保证施工安全。分循环水管道20和分钢制外套管30的长度和数量根据相邻两检查井40之间的距离以及实际施工条件进行确定。

b、在循环水管沟41中开挖焊接坑42，将钢制外套管吊入循环水管沟41。循环水管沟41则用于埋设循环水管道的沟，多段分循环水管道20之间的焊接、多段分钢制外套管30之间的焊接在焊接坑42处进行，保证具有足够的操作空间。

具体地，如图1和图2所示，在循环水管沟41中开挖多个焊接坑42，相邻两焊接坑42之间的距离等于分钢制外套管30的长度，将各段分钢制外套管30吊入循环水管沟41，并在焊接坑42处将相邻两段分钢制外套管30对口焊接，得到钢制外套管。

c、循环水管道施工：

c1、在第一段分循环水管道20前端的外壁固定一支撑滚轮装置10，所述支撑滚轮装置10具有可转动地滚轮11。支撑滚轮装置10用于将循环水管道与钢制外套管隔开，避免循环水管道与钢制外套管直接接触，这样在将循环水管道穿入钢制外套管内时，就能够防止循环水管道外壁的防腐层损伤。任选一段分循环水管道20作为第一段分循环水管道20，第一段分循环水管道20任意一端作为第一段分循环水管道20的前端，另一端则为第一段分循环水管道20的后端。

具体地，如图5和图6所示，所述支撑滚轮装置10包括内夹板12和外夹板13，所述内夹板12的一端通过连接板14与外夹板13的一端相连，且内夹板12、外夹板13和连接板14围成u形的夹持腔15；所述内夹板12上设置有紧固件16，滚轮11可转动地安装于外夹板13的外侧面。

内夹板12和外夹板13为长条形、宽度较小的板，内夹板12、连接板14和外夹板13可焊接连接。外夹板13的外侧面即外夹板13远离夹持腔15的侧面。施工时，将第一段分循环水管道20前端的底部管壁插入夹持腔15，利用紧固件16将支撑滚轮装置10固定在第一段分循环水管道20上，此时，内夹板12位于第一段分循环水管道20的内部，而外夹板13和滚轮11位于第一段分循环水管道20的外部，当第一段分循环水管道20插入钢制外套管时，即可利用本支撑滚轮装置10将第一段分循环水管道20的前端支撑住。

所述内夹板12的外侧面设置有加强板17，加强板17与内夹板12焊接连接，以增强内夹板12的结构强度。

紧固件16可以是千斤顶，使用时，千斤顶位于第一段分循环水管道20内侧壁与内夹板12之间，千斤顶伸长即可拉动外夹板13贴紧第一段分循环水管道20的外侧壁。优选的，所述紧固件16为螺钉，螺钉与内夹板12螺纹配合，旋转螺钉使螺钉与第一段分循环水管道20压紧接触，即可拉动外夹板13贴紧第一段分循环水管道20的外壁，操作更加方便。

所述外夹板13的外侧面设置有一对相互平行的安装板18，两安装板18之间设置有安装轴19，所述滚轮11设置在安装轴19上。安装轴19可与安装板18转动配合，此外，安装轴19也可与安装板18固定配合，滚轮11与安装轴19转动配合，保证滚轮11能够自由转动即可。

所述滚轮11为轴承，具体为nutr系列轴承，也可以是不锈钢轮子，且轮子的圆周面可以设置为弧面，以便于增加与钢制外套管的接触面积，提高移动的稳定性。

上述支撑滚轮装置10可以是一个，设置在第一段分循环水管道20的底部，但为了提高穿管时循环水管道的稳定性，作为优选的实施方式：如图7所示，支撑滚轮装置10包括一承重滚轮装置和两个导向滚轮装置，施工时，承重滚轮装置固定于第一段分循环水管道20前端的底部，两个导向滚轮装置固定在承重滚轮装置的两侧。承重滚轮装置主要承受循环水管道的大部分重量，导向滚轮装置对称设置在承重滚轮装置的两侧，起到导向的作用，防止循环水管道在穿管移动时左右偏移，保证循环水管道的稳定性。

由于承重滚轮装置为主要承重装置，因此，在承重滚轮装置的安装轴19上设置两个轴承，以提高承重能力，而在导向滚轮装置的安装轴19上设置一个轴承。

c2、将第一段分循环水管道20吊入循环水管沟41，具体地，利用起重机将第一段分循环水管道20吊入循环水管沟41，吊点位于第一段分循环水管道20的中部，保证起吊时第一段分循环水管道20保持平衡。

将第一段分循环水管道20的前端插入钢制外套管内，调整第一段分循环水管道20的位置，使支撑滚轮装置10位于第一段分循环水管道20的底部并且滚轮11与钢制外套管内壁接触，利用滚轮11支撑第一段分循环水管道20的前端。

再将第一段分循环水管道20的后端吊起，使第一段分循环水管道20外壁与钢制外套管内壁之间存在间距，避免第一段分循环水管道20的外壁与钢制外套管内壁接触，然后推动第一段分循环水管道20使其进入钢制外套管内，并在第一段分循环水管道20的后端留出位于钢制外套管之外的焊接段。

具体地，将第一段分循环水管道20的前端插入钢制外套管后，利用枕木50将第一段分循环水管道20的后端垫起，可使第一段分循环水管道20保持稳定，即可将吊点移动至第一段分循环水管道20的后端，再利用起重机将第一段分循环水管道20的后端抬起并推动第一段分循环水管道20进入钢制外套管，在这个过程中，第一段分循环水管道20不与钢制外套管接触，滚轮11转动并沿着钢制外套管轴向滚动，这样就将循环水管道与钢制外套管之间的滑动摩擦转换为滚动摩擦，不仅摩擦阻力减小，更加省力，还避免了第一段分循环水管道20外壁的防腐层被磨损。最后利用枕木50将第一段分循环水管道20的焊接段垫起，使第一段分循环水管道20保持稳定，以便于移除吊点并将下一段分循环水管道20吊入循环水管沟41。

c3、如图4所示，将第二段分循环水管道20吊入循环水管沟41，利用枕木50将第二段分循环水管道20的两端垫起，使第二段分循环水管道20保持稳定，然后将第二段分循环水管道20与第一段分循环水管道20的焊接段对接焊接，然后推动第二段分循环水管道20进入钢制外套管内，并在第二段分循环水管道20的后端留出位于钢制外套管之外的焊接段；

c4、按照c3的方法将剩余的分循环水管道20安装到位。穿管完成后，将第一段分循环水管道20的前端吊起，拆下支撑滚轮装置10。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。