盐湖取卤管道沉管方法与流程

本发明涉及水下管道施工，具体为一种盐湖取卤管道沉管方法。

背景技术：

1、传统内陆湖泊取水作业施工主要采用在水上将虹吸管道组焊为整体后灌水沉管或使用大型吊装船、拖运船等工程船舶在水上边组焊管道边沉管方式进行虹吸管道安装。灌水沉管方案重量较大，且取水管道入水后难以调整；而内陆湖泊缺乏大型吊装船、拖运船，因此采用工程船舶进行施工的方案也不可行。

2、公告号为107830244的专利技术提供了一种新的取水虹吸管道安装方法，提供了一种应用于内陆湖泊的沉管方法，其水上段施工由挖掘管沟、虹吸管道拼装、虹吸头定位吊装、水下沉管安装、回填以及陆上段管道与水下段管道碰口等工序组成。该方法通过自制浮箱，解决水下沟槽开挖，水上运管、组装操作平台及沉管等问题，还自行设计支架作为取水头吊装、定位工装，水上作业困难的问题。然而，盐湖多位于高海拔的高原地区，盐湖水具备一定腐蚀性，管道在水中组对的难度很大，因此很难利用浮箱在水中进行管道组装；另外，由于施工区域风大、盐湖湖水浮力大的特点现有的取水头原因，现有的取水头安装工作船稳定性差，增加了施工难度。

技术实现思路

1、由于现有的施工方案均存在不足，本发明提出一种盐湖取卤管道沉管方法。

2、本发明的盐湖取卤管道沉管方法，其特征在于通过以下步骤实施：

3、1）制作用于取水头吊运及安装的工作船：所述工作船由船体、卷扬机、发电机、驱动螺旋桨、起重架和重力锚组成；所述船体由漂浮管、连接板、连接架和底板组成，连接板一端设置有半圆形凹槽，通过半圆形凹槽可垂直与漂浮管连接，连接架两侧各设置有一块连接板，连接架上设置有底板；船体尾部设置有发电机和驱动螺旋桨；船体后部设置有卷扬机；船体中部设置有起重架，起重架由支撑柱、起重梁和斜撑管组成，起重梁通过支撑柱与漂浮管连接，起重梁两侧设置有斜撑管，斜撑管与漂浮管连接，起重梁两端和中部设置有吊耳；船体两侧各设置有一个重力锚，重力锚通过钢缆与卷扬机连接，钢缆通过吊钩与起重梁两端的吊耳连接；取水头通过卷扬机和钢缆与起重梁中部的吊耳配合悬吊于船体中部；

4、2）组装管段：在盐湖岸边将预制管道拼装为若干管段，各个管段上均设置配重块；

5、3）组装管线：将取水头及镇墩安装吊运在工作船上，确保取水头部进水口高于水面，将一个管段吊装至水面与取水头连接，之后管段依次连接在前一个管段后，各管段连接作业中通过驱动螺旋桨逐步调整工作船位置，并通过重力锚锁定工作船，使各管段组成的管线均位于设计管线坐标位置，在管线末端位于岸边并设置堵板，并在堵板上设置排气阀，确保管段内未进水；

6、4）沉管：当取水头逐步移动至设计取水位置，然后通过卷扬机下放取水头及镇墩，各管段形成的管线取水头一端进水，岸上段排气，通过排气阀控制排气间接控制管线下沉速度，调校管线轴线路径，直至管线完全位于湖床设计管沟底部；

7、当沉管完毕后，在岸上设置墩，按设计及规范要求进行管沟回填。

8、具体的，步骤2）所述配重块由配重块摸具制成，包括内模、外模、内外模卡板和二次灌浆模板；所述外模由外模钢板、外模筋板和外模卡板组成，外模钢板两侧设置有外模筋板，外模钢板两端设置有外模卡板；所述内模由内模钢板、内模筋板和内模卡板组成，内模钢板两侧设置有内模筋板，内模钢板两端设置有内模卡板；外模卡板、配重块两端的连接板和内模卡板通过内外模卡板上设置的卡槽连接；所述二次灌浆模板由两块二次灌浆侧板通过二次灌浆连接板连接，两块配重块相对连接后，二次灌浆模板设置于连接处。

9、具体的，步骤4）中沉管采用分布沉管的方式，具体为：缓慢打开末端排气阀，下放卷扬机，使取水头部下沉500mm，取水头沉入水中后管线内开始进水，管内气体压力逐渐升高，当管内气体压力达到0.2401mpa时关闭岸边排气阀；再次缓慢打开端排气阀，并同时下放卷扬机，使取水头部再次下沉500mm，使管线再次缓慢沉入水中；重复该操作直至取水头下沉至湖底。

10、本发明的盐湖取卤管道沉管方法，通过工作船驱动螺旋桨能够牵引取水头及取水管道向指定位置移动，到达指定位置只需放下重力锚就能锁定船只，适用于水深小、风力大的盐湖；管线上采用配重块以克服盐湖浮力，加快沉管速度，配重块由特殊模具制成，通过混凝土包裹钢结构，能够有效降低钢结构的腐蚀，并且配重块连接后，二次灌浆模板可以将连接螺栓用膨胀混凝土包裹，更进一步的减少腐蚀。该方法能有效加快盐湖取卤管道沉管效率，保障沉管工程质量，值得推广。

技术特征：

1.盐湖取卤管道沉管方法，其特征在于通过以下步骤实施：

2.如权利要求1所述的盐湖取卤管道沉管方法，其特征在于步骤2）中配重块由配重块摸具制成，包括内模、外模、内外模卡板和二次灌浆模板；所述外模由外模钢板、外模筋板和外模卡板组成，外模钢板两侧设置有外模筋板，外模钢板两端设置有外模卡板；所述内模由内模钢板、内模筋板和内模卡板组成，内模钢板两侧设置有内模筋板，内模钢板两端设置有内模卡板；外模卡板、配重块两端的连接板和内模卡板通过内外模卡板上设置的卡槽连接；所述二次灌浆模板由两块二次灌浆侧板通过二次灌浆连接板连接，两块配重块相对连接后，二次灌浆模板设置于连接处。

3.如权利要求1所述的盐湖取卤管道沉管方法，其特征在于步骤4）中沉管采用分布沉管的方式，具体为：缓慢打开末端排气阀，下放卷扬机，使取水头部下沉500mm，取水头沉入水中后管线内开始进水，管内气体压力逐渐升高，当管内气体压力达到0.2401mpa时关闭岸边排气阀；再次缓慢打开端排气阀，并同时下放卷扬机，使取水头部再次下沉500mm，使管线再次缓慢沉入水中；重复该操作直至取水头下沉至湖底。

技术总结
本发明涉及水下管道施工技术领域，具体为一种盐湖取卤管道沉管方法，通过制作取水头吊运及安装的工作船、在岸上组装管段后将管段逐步安装在取水头后方，当取水头到达设计取水位置后进行沉管。该方法通过工作船驱动螺旋桨能够牵引取水头及取水管道向指定位置移动，到达指定位置只需放下重力锚就能锁定船只，适用于水深小、风力大的盐湖；管线上采用配重块以克服盐湖浮力，加快沉管速度，配重块由特殊模具制成，通过混凝土包裹钢结构，能够有效降低钢结构的腐蚀，并且配重块连接后，二次灌浆模板可以将连接螺栓用膨胀混凝土包裹，更进一步的减少腐蚀。

技术研发人员：张健,和向钧,赵永,张正才,江浩,郭海涛,李飞林,李德忠,浦绍雷,郭徽,段志科,周之宾
受保护的技术使用者：云南建投安装股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21