一种地下大直径管道迁改割接结构及方法与流程

1.本发明涉及城市地下管线迁改施工技术领域，具体为一种地下大直径管道迁改割接结构及方法。


背景技术：

2.城市地下管线包括雨水、污水、给水、电力、通信、燃气等，地下管线种类多且分布复杂，各类管线在前期的规划、设计阶段难以统筹协调，目前随着城市基础设施建设的快速发展，在地铁、盾构综合管廊等工程项目的建设过程中，经常会遇到因与盾构标高冲突而需要进行管线局部迁改的地方。
3.管线迁改难度大、周期长、影响面广，目前常用的管线迁改方法一般有两种，方法一是将管线两端的工作井、检查井、接头井等节点找到，将两个节点间的现状管线全部废除，重新选择路由进行敷设；方法二是针对一般的小直径浅埋钢制给水管，将需要局部进行迁改的地方挖开后直接进行割接，大直径管道一般是采用顶管施工，工作井之间距离较长(一般为500m左右)，且为避开道路下方其他市政管线，顶管一般埋深较深(达到10m以上)，如采用上述的方法一进行迁改，将两个工作井间的顶管全部废除重建，则迁改成本高、影响面广，且可能与其他现状管线冲突而造成其他管线的迁改，如采用方法二，由于现状管线埋深较深、管径大，直接从地面开挖进行割接风险极大，不具备可实施性，故而提出一种大直径管道迁改方法来解决上述所提出的问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种地下大直径管道迁改割接结构及方法，解决了在现有技术中，无法对大直径深埋管道安全的进行局部迁改的问题，也规避了将两个工作井之间的顶管全部废除重建的高成本和引起的与其他管线冲突的问题。
5.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
6.一种地下大直径管道迁改割接结构，包括待迁改的原管道、新建管道和钢护筒，其中待迁改的原管道的管路上开设有工作井；所述待迁改的原管道包括第一待改接管段、废弃管段和第二待改接管段，其中第一待改接管段与废弃管段设置在工作井内；所述钢护筒设置在第二待改接管段和废气管段处，其中钢护筒内部与第二待改接管段上方连通；所述新建管道一端设置在工作井内，其中新建管道另一端设置在钢护筒内；所述新建管道两端分别与第一待改接管段和第二待改接管段割接。
7.优选地，所述钢护筒下端开设有企口，其中企口的宽度与第二待改接管段外径尺寸相匹配。
8.优选地，所述钢护筒由多个圆筒形钢圈焊接组成，其中圆筒形钢圈高为250mm；所述圆筒形钢圈内径为d+2
×
1.05mm(其中d为第二待改接管段直径)。
9.优选地，所述钢护筒内壁焊接导向钢板，其中钢护筒上下两端外侧开设有倾斜焊缝，用于分节焊接。
10.优选地，所述钢护筒底部填充有素混凝土，其中素混凝土设置在第二待改接管段下方。
11.优选地，所述钢护筒与第二待改接管段之间设有密封板，其中密封板设置在企口处，该密封板与企口焊接。
12.一种地下大直径管道迁改割接方法，包括以下操作步骤：
13.步骤s10：对所需迁改的大直径管道进行精探，准确探出待迁改的原管道的标高、位置，确定需要割接的原管道位置，在地面上准确做出标记，并对地面进行平整作业，以便于后期施工；
14.步骤s20：对钢护筒作业位置处的原管道两侧及下方土体进行加固；
15.步骤s30：根据第二待改接管段外径大小，在工厂中将厚钢板加工为直径大于第二待改接管段的钢护筒；
16.步骤s40：将加工完成后的钢护筒运至施工现场，采用震动锤对钢护筒进行下沉施工，使钢护筒下沉至第二待改接管段管顶标高处停止；
17.步骤s50：对钢护筒周边土体进行二次加固，加固完成后开挖钢护筒内土体至第二待改接管段管顶标高，对最下钢护筒进行切割，切割出与第二待改接管段管尺寸相匹配的企口；
18.步骤s60：企口切割完成后，继续采用震动锤对钢护筒进行下沉施工至指定标高，开挖钢护筒内部第二待改接管段周边及下方土体至指定标高；
19.步骤s70：采用素混凝土对钢护筒底部进行封底处理，并对钢护筒底部企口位置补焊密封板进行封闭处理；
20.步骤s80：将新建管道一端安装在钢护筒内，并在钢护筒内将新建管道与第二待改接管段割接，同时将新建管道另一端安装在工作井内，并在工作井内将新建管道与第一待改接管段割接，完成大直径管道迁改。
21.优选地，所述在步骤s40中，钢护筒下沉施工采用边下沉边开挖的方式，每一节钢护筒下沉完成后与下一节焊接。
22.与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益技术效果：
23.本发明的该大直径深埋管道的迁改方法，极大地减少了管线迁改的工作量，实现了大直径深埋管道的局部迁改，与常规管线迁改方法相比，影响面小、成本低、周期短、安全性更高。
附图说明
24.图1是本发明新建管道与待迁改的原管道完成割接的结构示意图；
25.图2a、2b是本发明钢护筒的结构示意图；
26.图3是本发明钢护筒下沉至管道上端的示意图；
27.图4是本发明钢护筒切割土体下沉至管道下方指定标高示意图；
28.图5是本发明钢护筒下端封底和企口密封的示意图；
29.图6是本发明工作流程框图。
30.其中：1、原管道；101、第一待改接管段；102、废弃管段；103、第二待改接管段；2、新建管道；3、钢护筒；4、工作井；5、企口；6、导向钢板；7、素混凝土；8、密封板。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.请结合参照图1至图5，一种地下大直径管道迁改割接结构，包括待迁改的原管道1、新建管道2和钢护筒3，其中待迁改的原管道1的管路上开设有工作井4；所述待迁改的原管道1包括第一待改接管段101、废弃管段102和第二待改接管段103，其中第一待改接管段101与废弃管段102设置在工作井4内；所述钢护筒3设置在第二待改接管段103和废气管段102处，其中钢护筒3内部与第二待改接管段102上方连通；所述新建管道2一端设置在工作井4内，该新建管道2另一端设置在钢护筒3内；所述新建管道2两端分别与第一待改接管段101和第二待改接管段103割接。
33.具体的，钢护筒3下端开设有企口5，其中企口5的宽度与第二待改接管段103外径尺寸相匹配，通过在钢护筒3底部开设企口5，使钢护筒3在下沉过程中底部企口5卡设在第二待改接管段103上，方便后续割接施工。
34.具体的，钢护筒3由多个圆筒形钢圈焊接组成，其中圆筒形钢圈高为250mm；所述圆筒形钢圈内径为d+2
×
1.05mm(其中d为第二待改接管段直径)，方便在钢护筒3内施工作业。
35.具体的，钢护筒3内壁焊接导向钢板6，其中钢护筒3上下两端外侧开设有倾斜焊缝，使相邻两个钢护筒3之间形成带钝边的“v”型焊缝，方便相邻钢护筒3之间焊接，提高钢护筒3焊接的牢固性。
36.具体的，钢护筒3底部填充有素混凝土7，其中素混凝土7设置在第二待改接管段103下方；钢护筒3与第二待改接管段103之间设有密封板8，其中密封板8设置在企口5处，该密封板8与企口5焊接。
37.请参照图6，一种地下大直径管道迁改割接方法，包括以下操作步骤：
38.步骤s10：使用陀螺仪等物探仪器精确探查管道的走向和埋深，对所需迁改的大直径原管道1进行精探，准确探出待迁改的原管道1的标高、位置，并在地面上对原管道1的走向和埋深采用定位桩进行标识，施工前再次复核管线走向；确定需要割接的原管道1位置，在地面上准确做出标记，并对地面进行平整作业，移除绿化、树木，清除施工区域内碎石石块，加固施工机械作业位置处土层，以便于后期施工；
39.步骤s20：对钢护筒3作业位置处的原管道1两侧及下方土体进行加固，从而形成土地加固区域，便于钢护筒3下沉；
40.步骤s30：根据第二待改接管段103外径大小，在工厂中将厚钢板加工为直径大于第二待改接管段的钢护筒3；
41.步骤s40：将加工完成后的钢护筒3运至施工现场，采用震动锤对钢护筒3进行下沉施工，钢护筒3下沉施工采用边下沉边开挖的方式，每一节钢护筒3下沉完成后与下一节焊接，当钢护筒3下沉至第二待改接管段管103顶标高处停止；
42.步骤s50：对钢护筒3周边土体进行二次加固，加固完成后开挖钢护筒3内土体至第二待改接管段管103顶标高，对最下钢护筒3进行切割，切割出与第二待改接管段管103尺寸相匹配的企口5；
43.步骤s60：企口5切割完成后，继续采用震动锤对钢护筒3进行下沉施工至指定标高，开挖钢护筒3内部第二待改接管段103周边及下方土体至指定标高；
44.步骤s70：采用素混凝土7对钢护筒3底部进行封底处理，并对钢护筒3底部企口5位置补焊密封板8进行封闭处理；
45.步骤s80：将新建管道2一端安装在钢护筒3内，并在钢护筒3内将新建管道2与第二待改接管段103割接，同时将新建管道2另一端安装在工作井4内，并在工作井4内将新建管道2与第一待改接管段101割接，完成大直径管道迁改。
46.需要说明的是，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。
47.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种地下大直径管道迁改割接结构，包括待迁改的原管道(1)、新建管道(2)和钢护筒(3)，其中待迁改的原管道(1)的管路上开设有工作井(4)；其特征在于，所述待迁改的原管道(1)包括第一待改接管段(101)、废弃管段(102)和第二待改接管段(103)，其中第一待改接管段(101)与废弃管段(102)设置在工作井(4)内；所述钢护筒(3)设置在第二待改接管段(103)和废气管段(102)处，其中钢护筒(3)内部与第二待改接管段(103)上方连通；所述新建管道(2)一端设置在工作井(4)内，其中新建管道(2)另一端设置在钢护筒(3)内；所述新建管道(2)两端分别与第一待改接管段(101)和第二待改接管段(103)割接。2.根据权利要求1所述的一种地下大直径管道迁改割接结构，其特征在于，所述钢护筒(3)下端开设有企口(5)，其中企口(5)的宽度与第二待改接管段(103)外径尺寸相匹配。3.根据权利要求2所述的一种地下大直径管道迁改割接结构，其特征在于，所述钢护筒(3)由多个圆筒形钢圈焊接组成。4.根据权利要求3所述的一种地下大直径管道迁改割接结构，其特征在于，所述钢护筒(3)内壁焊接导向钢板(6)，其中钢护筒(3)上下两端外侧开设有倾斜焊缝，用于分节焊接。5.根据权利要求4所述的一种地下大直径管道迁改割接结构，其特征在于，所述钢护筒(3)底部填充有素混凝土(7)，其中素混凝土(7)设置在第二待改接管段(103)下方。6.根据权利要求1所述的一种地下大直径管道迁改割接结构，其特征在于，所述钢护筒(3)与第二待改接管段(103)之间设有密封板(8)，其中密封板(8)设置在企口(5)处，该密封板(8)与企口(5)焊接。7.一种地下大直径管道迁改割接方法，其特征在于，包括以下操作步骤：步骤s10：对所需迁改的大直径管道进行精探，准确探出待迁改的原管道(1)的标高、位置，确定需要割接的原管道(1)位置，在地面上准确做出标记，并对地面进行平整作业，以便于后期施工；步骤s20：对钢护筒(3)作业位置处的原管道(1)两侧及下方土体进行加固；步骤s30：根据第二待改接管段(103)外径大小，在工厂中将厚钢板加工为直径大于第二待改接管段的钢护筒(3)；步骤s40：将加工完成后的钢护筒(3)运至施工现场，采用震动锤对钢护筒(3)进行下沉施工，使钢护筒(3)下沉至第二待改接管段管(103)顶标高处停止；步骤s50：对钢护筒(3)周边土体进行二次加固，加固完成后开挖钢护筒(3)内土体至第二待改接管段管(103)顶标高，对最下钢护筒(3)进行切割，切割出与第二待改接管段管(103)尺寸相匹配的企口(5)；步骤s60：企口(5)切割完成后，继续采用震动锤对钢护筒(3)进行下沉施工至指定标高，开挖钢护筒(3)内部第二待改接管段(103)周边及下方土体至指定标高；步骤s70：采用素混凝土(7)对钢护筒(3)底部进行封底处理，并对钢护筒(3)底部企口(5)位置补焊密封板(8)进行封闭处理；步骤s80：将新建管道(2)一端安装在钢护筒(3)内，并在钢护筒(3)内将新建管道(2)与第二待改接管段(103)割接，同时将新建管道(2)另一端安装在工作井(4)内，并在工作井(4)内将新建管道(2)与第一待改接管段(101)割接，完成大直径管道迁改。8.根据权利要求7所述的一种地下大直径管道迁改割接方法，其特征在于，所述在步骤s40中，钢护筒(3)下沉施工采用边下沉边开挖的方式，每一节钢护筒下沉完成后与下一节
焊接。

技术总结
本发明公开一种地下大直径管道迁改割接结构及方法，包括待迁改的原管道、新建管道和钢护筒，其中待迁改的原管道包括第一待改接管段、废弃管段和第二待改接管段，所述新建管道两端分别与第一待改接管段和第二待改接管段割接；该方法包括步骤S10、管线精探；S20、管道两侧及下方土体加固；S30、钢护筒的加工；S40、钢护筒下沉施工；S50、钢护筒内土体开挖至管道管顶，切割企口；S60、钢护筒继续下沉至指定标高，筒内土体开挖至指定标高；S70、钢护筒素混凝土封底，企口位置处补焊钢板；S80、新建管道管道施工及割接。本发明极大地减少了管线迁改的工作量，实现了大直径深埋管道的局部迁改，与常规管线迁改方法相比，影响面小、成本低、周期短、安全性更高。安全性更高。安全性更高。


技术研发人员：郑铭钧 朱溢敏 杨明 石雷 姜华 王高科 殷四平 俞海伟
受保护的技术使用者：宁波城建投资控股有限公司 宁波市城建设计研究院有限公司 宁波市基础设施运营管理有限公司
技术研发日：2023.04.23
技术公布日：2023/7/25