一种钢顶管施工过程中管道变形非开挖修复的方法与流程

本发明属于建筑工程，具体涉及一种钢顶管施工过程中管道变形非开挖修复的方法。

背景技术：

1、顶管施工是一种不开挖管道铺设技术，现阶段顶管施工主要管材为混凝土管和钢管，随着市政建设速度越来越快，地下施工工况愈加复杂，施工中因地质情况不明和误操作导致的管道破损、变形的情况时有发生。为了继续完成工程，保证已施工管道功能性要求，施工中管道修复技术因此而产生。

2、现有的顶管管道施工过程中修复技术主要是开挖修复及针对混凝土管的非开挖加固、修复技术，针对钢管施工中变形修复目前无成熟非开挖修复技术。且开挖修复局限性大，目前顶管普遍深度大，穿越地面情况复杂，开挖修复法适用性不强。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种钢顶管施工过程中管道变形非开挖修复的方法。

2、本发明采用的技术方案是：一种钢顶管施工过程中管道变形非开挖修复的方法，包括以下步骤：

3、步骤1：测量出钢顶管施工过程中管道变形区域的端部位置做好标记；

4、步骤2：在变形区远离机头一侧对正常钢管进行改造；

5、步骤3：在变形区靠近机头一侧进行端部加固；

6、步骤4：变形区土体预加固及防水处理；

7、步骤5：变形区分段切割与管道顶进结合施工；

8、步骤6：变形区切除完毕后前后端连接施工。

9、上述步骤1中，通过轴线导向激光和采用手持式激光内径测量仪对变形区域两侧进行管道内径及轴线偏离进行测量，找出变形的起始点与终止点。

10、上述步骤2中，拆除变形部位和2～4m范围内正常钢管内的线路、管路及设备。

11、上述步骤2中，通过在正常管道2～4m范围内布置纵向加固钢板、环向法兰环的方式使端部钢管作为下一步顶进施工的工具管。

12、所述纵向加固钢板厚度不小于钢管壁厚t，高度为10～12cm，环向法兰环间距50～100cm一道，首尾均有一道，首部内缩5～10cm，纵向沿圆截面12等分布置，长度为改造工具管全长。

13、上述步骤3中，通过采用环向法兰环加三角形背板支撑的方式进行变形区临空面的预加固。

14、变形区靠近机头一侧端部沿临空面向内5～10cm布置一道环向法兰环，背部采用角三角形背板。

15、上述步骤4中，采用注浆法、高压喷射搅拌法、冻结法中的一种或几种组合形式，对变形区土体进行预加固及防水处理，所述变形区土地在加固施工完成后形成沿管道轴线方向一边各延伸不小于3m，环向辐射范围为管道边线向外不小于1.5m的土体加固区。

16、上述步骤5中，具体包括：

17、1)采用等离子切割技术对变形区钢管进行切割，每10～20cm进尺为一环，切割在每一环平面上分四次进行；

18、2)一环切割完毕，经改造的钢管一侧进行正常顶进纠偏，施工方法同常规敞开式人工顶管，顶进至靠近变形区下一切割环平面小于1～5cm时停止顶进；

19、重复1)、2)直至变形区管道全部切割完成，非变形区管道合拢间隙约3-4mm，错口量不超过管道壁厚的10％。

20、上述步骤6中，采用砂轮进行切割后的焊缝坡口打磨，最终成v型坡口，焊接采用多层焊接方式，氩弧焊打底手工电焊盖面的施工方法，拆除改装部件完成管道修复。

21、本发明简单、可靠、操作方便且能起到很好的效果。

22、本发明通过对钢顶管施工过程中管道变形区域的各个部位的预加固措施，保证了施工中安全可靠。

23、本发明与开挖修复所需的征拆、土地资源及深基坑施工费用相比较，费用很小，部分加固件可重复利用降低成本。

24、本发明修复速度一般控制在1m/d，对小范围变形修复有很好的适用性。

技术特征：

1.一种钢顶管施工过程中管道变形非开挖修复的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种钢顶管施工过程中管道变形非开挖修复的方法，其特征在于：上述步骤1中，通过轴线导向激光和采用手持式激光内径测量仪对变形区域两侧进行管道内径及轴线偏离进行测量，找出变形的起始点与终止点。

3.根据权利要求1所述的一种钢顶管施工过程中管道变形非开挖修复的方法，其特征在于：上述步骤2中，拆除变形部位和2～4m范围内正常钢管内的线路、管路及设备。

4.根据权利要求3所述的一种钢顶管施工过程中管道变形非开挖修复的方法，其特征在于：上述步骤2中，通过在正常管道2～4m范围内布置纵向加固钢板、环向法兰环的方式使端部钢管作为下一步顶进施工的工具管。

5.根据权利要求4所述的一种钢顶管施工过程中管道变形非开挖修复的方法，其特征在于：所述纵向加固钢板厚度不小于钢管壁厚t，高度为10～12cm，环向法兰环间距50～100cm一道，首尾均有一道，首部内缩5～10cm，纵向沿圆截面12等分布置，长度为改造工具管全长。

6.根据权利要求1所述的一种钢顶管施工过程中管道变形非开挖修复的方法，其特征在于：上述步骤3中，通过采用环向法兰环加三角形背板支撑的方式进行变形区临空面的预加固。

7.根据权利要求6所述的一种钢顶管施工过程中管道变形非开挖修复的方法，其特征在于：变形区靠近机头一侧端部沿临空面向内5～10cm布置一道环向法兰环，背部采用角三角形背板。

8.根据权利要求1所述的一种钢顶管施工过程中管道变形非开挖修复的方法，其特征在于：上述步骤4中，采用注浆法、高压喷射搅拌法、冻结法中的一种或几种组合形式，对变形区土体进行预加固及防水处理，所述变形区土地在加固施工完成后形成沿管道轴线方向一边各延伸不小于3m，环向辐射范围为管道边线向外不小于1.5m的土体加固区。

9.根据权利要求1所述的一种钢顶管施工过程中管道变形非开挖修复的方法，其特征在于：上述步骤5中，具体包括：

10.根据权利要求1所述的一种钢顶管施工过程中管道变形非开挖修复的方法，其特征在于：上述步骤6中，采用砂轮进行切割后的焊缝坡口打磨，最终成v型坡口，焊接采用多层焊接方式，氩弧焊打底手工电焊盖面的施工方法，拆除改装部件完成管道修复。

技术总结
本发明公开了一种钢顶管施工过程中管道变形非开挖修复的方法。它包括以下步骤：测量出钢顶管施工过程中管道变形区域的端部位置做好标记；在变形区远离机头一侧对正常钢管进行改造；在变形区靠近机头一侧进行端部加固；变形区土体预加固及防水处理；变形区分段切割与管道顶进结合施工；变形区切除完毕后前后端连接施工。本发明通过对钢顶管施工过程中管道变形区域的各个部位的预加固措施，保证了施工中安全可靠。

技术研发人员：曹勤涛,刘冰,李基高,刘康,冯飞,张科技,杨鸿亮,王记阳,李美超
受保护的技术使用者：中交第二航务工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16