一种水下压力管道及其施工方法与流程

本发明涉及压力管道，尤其涉及一种水下压力管道及其施工方法。

背景技术：

1、压力管道在过河（湖）处设置排泥井是一种常见的防止管道堵塞的措施。为了避免影响航运，压力管道的过水段会尽可能地沿河（湖）底敷设，即压力管道着床设置，这般设置后，压力管道的过水段标高低于其两端在岸段标高，沉淀物容易在过水段内积聚，从而影响压力管道的正常运行，故在管道过水段设置排泥井，用来收集管道内的沉淀物，以保证管道的畅通。为了保证排泥井的正常运行，通常会设置一排泥管道连通排泥井，在排泥管道上设置排泥阀，通过定期打开排泥阀以清除排泥井中的淤泥。

2、然而传统的排泥井其井底一般位于河（湖）底往下三米左右，施工难度大，而且排泥井和排泥阀井（用于保护排泥阀）置于水中，密封和防水很难保障，影响了井的正常使用。此外，排泥阀长期置于水中，尤其是浸泡海水中时，排泥阀受水生生物及水浸锈蚀的影响，使用寿命低，维修和更换难度很大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种水下压力管道及其施工方法，其无需在水下建设排泥井和排泥阀即可实现沉淀物的收集和排出，而且施工、维护方便，成本更低。

2、为达到上述目的，本发明公开了一种水下压力管道，其包括管道本体和至少一悬浮物传感器，至少在所述管道本体的最低位置设有四通件，每一所述四通件对应至少一悬浮物传感器；所述四通件的下端口封堵形成沉淀池，所述悬浮物传感器的探头设置在沉淀池中；所述四通件的上端口向上延伸形成检查井，所述检查井的井口可拆卸地封堵有盲板；所述盲板上设有连通检查井的排气管，所述排气管的上端管口始终位于水面之上，所述悬浮物传感器的主机设置在排气管的上端管口位置。

3、优选地，还包括与所述四通件一一对应的冲洗管道，所述冲洗管道的一端口连通沉淀池，所述冲洗管道的另一端可拆卸地封堵。

4、优选地，所述检查井的井口标高不低于当前水域的常水位。

5、优选地，所述检查井的外部还套设有保护筒，所述保护筒与检查井之间的间隙填充有缓冲物；所述保护筒的筒口不低于检查井的井口。

6、优选地，所述排气管的管口位置设置闸阀和排气阀。

7、优选地，还包括用于向所述悬浮物传感器供电的电池和/或光伏组件。

8、优选地，还包括与所述悬浮物传感器连接的无线模块，所述无线模块无线通讯连接外部终端。

9、本发明还公开了上述水下压力管道的施工方法，其包括以下步骤：

10、s1、路线设计

11、确定水下压力管道的埋管路线，并确定埋管路线的最低点；

12、s2、管道拼装

13、根据埋管路线拼装管道本体和四通件，其中，埋管路线的最低点位置对应四通件的安装位置；

14、s3、管道输送

15、将拼装好的管道输送到埋管路线上方的水面，并使得管道浮于水面；

16、s4、管道沉放

17、调整管道位置，向管道内灌水，使管道下沉至预定的埋管路线上；

18、s5、管道固定

19、将管道固定在埋管路线上。

20、优选地，步骤s1中，除了确定埋管路线的最低点外，至少还确定一个埋管路线的低点位置，同时，在步骤s2中，确定的所有埋管路线的低点位置都对应一四通件。

21、优选地，步骤s2中，拼装出的管道数量为多段，在步骤s4之后且步骤s5之前，先将多段管道在水下完成拼接。

22、优选地，步骤s3执行之前，先进行管道试压，其为：将拼装好的管道的各管口封堵，然后将管道内注满水，再利用压力泵缓慢增加管道内压力，使管道内压力达到0.8～1mpa后，稳压10～30min，再将管道压力降至0.3～0.5mpa，停压20～60min，如果不发生渗漏，且压力下降小于0.01mpa则为合格。

23、优选地，步骤s3执行之前，先在管道的上岸位置开挖衔接段，同时，对水下埋管路线进行清整；在步骤s5中，还包括衔接段回填。

24、优选地，步骤s1之后且步骤s3之前，还根据埋管路线设置定位桩；步骤s4中，管道灌水前，先将管道与定位桩连接，再通过经纬仪控制管道线位，调整管道位置；步骤s5执行之前，先进行管道到位情况检测，如果管道位置偏离，通过拖船调整管道位置。

25、优选地，步骤s5中，在对管道进行固定前，先对管道进行找平，保证管道可靠着床。

26、优选地，步骤s5为通过水下混凝土浇筑覆盖固定管道。

27、优选地，步骤s5完成后，进行保护筒安装及缓冲物填充，保护筒为预制品。

28、本发明具有以下有益效果：

29、1、本发明通过在管道本体上设置四通件，四通件的下端口封堵形成沉淀池并用于收集沉淀，四通件的上端口向上延伸形成检查井，常态下，检查井的进口被封堵，管道本体可能正常发挥其作用。通过在沉淀池底设置悬浮物传感器的探头，可以实时检测沉淀池中的悬浮物浓度，定期从采集悬浮物传感器采集数据，可以知晓沉淀池是否淤积，如果是，则可以揭开封堵检查井的盲板，并向沉淀池中投入排泥泵进行淤泥清除。本发明无需在水下建设排泥井、排泥阀和排泥阀井，沉淀池（等同排泥井）与管道合并施工，可以减少工程投资，降低施工成本、难度并节约施工工期，而且后期维护成本和难度也更低。

30、2、通过设置冲洗管道，可以在沉淀池中悬浮物浓度较低时，通过冲洗管道对沉淀池进行冲洗，避免淤泥形成，减少排泥泵的使用频次，清淤更简单方便。

31、3、通过设置无线模块，让管理人员可以远程的实时了解各沉淀池的状态，管理更方便，人工排泥可以更及时。

32、4、通过增设保护筒和缓冲物，可以加强检查井的强度，避免排泥作业船只靠近时损坏检查井。

技术特征：

1.一种水下压力管道，其特征在于：包括管道本体和至少一悬浮物传感器，至少在所述管道本体的最低位置设有四通件，每一所述四通件对应至少一悬浮物传感器；所述四通件的下端口封堵形成沉淀池，所述悬浮物传感器的探头设置在沉淀池中；所述四通件的上端口向上延伸形成检查井，所述检查井的井口可拆卸地封堵有盲板；所述盲板上设有连通检查井的排气管，所述排气管的上端管口始终位于水面之上，所述悬浮物传感器的主机设置在排气管的上端管口位置。

2.如权利要求1所述的水下压力管道，其特征在于：还包括与所述四通件一一对应的冲洗管道，所述冲洗管道的一端口连通沉淀池，所述冲洗管道的另一端可拆卸地封堵。

3.如权利要求1所述的水下压力管道，其特征在于：所述检查井的井口标高不低于当前水域的常水位。

4.如权利要求1或3所述的水下压力管道，其特征在于：所述检查井的外部还套设有保护筒，所述保护筒与检查井之间的间隙填充有缓冲物；所述保护筒的筒口不低于检查井的井口。

5.如权利要求1所述的水下压力管道，其特征在于：所述排气管的管口位置设置闸阀和排气阀。

6.如权利要求1所述的水下压力管道，其特征在于：还包括用于向所述悬浮物传感器供电的电池和/或光伏组件。

7.如权利要求1所述的水下压力管道，其特征在于：还包括与所述悬浮物传感器连接的无线模块，所述无线模块无线通讯连接外部终端。

8.如权利要求1～7任一项所述的水下压力管道的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的水下压力管道的施工方法，其特征在于：步骤s1中，除了确定埋管路线的最低点外，至少还确定一个埋管路线的低点位置，同时，在步骤s2中，确定的所有埋管路线的低点位置都对应一四通件。

10.如权利要求8所述的水下压力管道的施工方法，其特征在于：步骤s2中，拼装出的管道数量为多段，在步骤s4之后且步骤s5之前，先将多段管道在水下完成拼接。

11.如权利要求8所述的一种水下压力管道的施工方法，其特征在于：步骤s3执行之前，先进行管道试压，其为：将拼装好的管道的各管口封堵，然后将管道内注满水，再利用压力泵缓慢增加管道内压力，使管道内压力达到0.8～1mpa后，稳压10～30min，再将管道压力降至0.3～0.5mpa，停压20～60min，如果不发生渗漏，且压力下降小于0.01mpa则为合格。

12.如权利要求8所述的水下压力管道的施工方法，其特征在于：步骤s3执行之前，先在管道的上岸位置开挖衔接段，同时，对水下埋管路线进行清整；在步骤s5中，还包括衔接段回填。

13.如权利要求8所述的水下压力管道的施工方法，其特征在于：步骤s1之后且步骤s3之前，还根据埋管路线设置定位桩；步骤s4中，管道灌水前，先将管道与定位桩连接，再通过经纬仪控制管道线位，调整管道位置；步骤s5执行之前，先进行管道到位情况检测，如果管道位置偏离，通过拖船调整管道位置。

14.如权利要求8所述的水下压力管道的施工方法，其特征在于：步骤s5中，在对管道进行固定前，先对管道进行找平，保证管道可靠着床。

15.如权利要求8所述的水下压力管道的施工方法，其特征在于：步骤s5为通过水下混凝土浇筑覆盖固定管道。

16.如权利要求8所述的水下压力管道的施工方法，其特征在于：步骤s5完成后，进行保护筒安装及缓冲物填充，保护筒为预制品。

技术总结
本发明涉及一种水下压力管道及其施工方法，管道包括管道本体和至少一悬浮物传感器，至少在管道本体的最低位置设有四通件，每一四通件对应至少一悬浮物传感器；四通件的下端口封堵形成沉淀池，悬浮物传感器的探头设置在沉淀池中；四通件的上端口向上延伸形成检查井，检查井的井口可拆卸地封堵有盲板；盲板上设有连通检查井的排气管，排气管的上端管口始终位于水面之上，悬浮物传感器的主机设置在排气管的上端管口位置。管道施工方法包括：路线设计、管道拼装、管道输送、管道沉放和管道固定。本发明无需在水下建设排泥井和排泥阀即可实现沉淀物的收集和排出，而且施工、维护方便，成本更低。

技术研发人员：杨明结,张志谦,洪永福,颜晓燕,高庆丰,黄福祥,谢伟,李洪路,鄢俊斌,吴建立,池长加,巫伟民,杨龙斌
受保护的技术使用者：厦门市市政工程设计院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25