一种非开挖新管道的铺设方法与流程

1.本发明属于管道铺设领域，涉及一种非开挖铺设管道的技术，特别是一种非开挖新管道的铺设方法。


背景技术：

2.非开挖修复管道的铺设技术经过多年的发展，技术以相对成熟，其是采用机械缠绕的方法将带状型材在原有管道内形成一条新的管道内衬的修复方法。其相对于传统的开挖换新管的技术，具有不影响交通、减少环境污染、施工时间短、施工人员少、安全性高、综合成本低等巨大优势。非开挖修复技术的引用，大大提高了城市地下管线更新换代的可能性。
3.但是，对于新管的铺设而言，其目前还无法做到非开挖或者微开挖。现有铺设的管道大多为由水泥节拼接而成的水泥管道或者由拼接管片拼接而成的复合管道，其无论哪种形式，在具体的施工过程中，均存在如下问题：1，需要至少开挖设备工作井及与该工作井连通的可供一节管料下料的输送井，开挖长度较大，施工不便；2，由于各组成管件的输送与拼接是由置于设备工作井处的液压千斤顶完成的，为了顺利输送及拼接，需对液压千斤顶的背部提供足够的支撑力，如果土壤比较松软的话，则将为施工带来困难；3，根据所要铺设管道的长度需要匹配相应的输送能力，而如果管道过长，则需要在中部设置中继站，这样不但增加了设备，而且还会对施工效率造成影响。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种方便施工、提高施工效率、节约施工成本、不受土质影响、铺设长度不受限、易于实现的非开挖新管道的铺设方法。
5.本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
6.一种非开挖新管道的铺设方法，包括如下步骤：
7.第一步，在起始处和接收处根据所铺设新管道的大小，分别开挖一个起始坑及接收坑，或利用原来管道的窨井分别当作起始坑及接收坑，将盾构机、机头行走式螺旋缠绕机分别吊装到起始坑中，在地面上起始坑的一侧设置缠绕型材的托架；
8.第二步，利用盾构机的切削机头将泥土或者旧管道打碎、切削后，再利用盾构机的泥土输送装置将打碎的泥土或旧管道输送到地面；盾构机的切削机头边向前行走，机头行走式螺旋缠绕机边将塑料型材成型为新的塑料管道；同时，注浆机在新的塑料管道外壁与泥土之间进行注浆加固处理；
9.第三步，当机头行走式螺旋缠绕机及盾构机到达接收坑时将其吊起，完成整个新管道的铺设过程。
10.而且，所成型的所述新的塑料管道截面不限于圆形。
11.而且，所述利用盾构机的切削机头将泥土或者旧管道打碎、切削后，再利用盾构机的泥土输送装置将打碎的泥土或旧管道输送到地面的具体操作为：
12.盾构机的液压马达驱动刀盘旋转，同时开启切削机推进油缸，将切削机向前推进，随着推进油缸的向前推进，刀盘持续旋转，被切削下来的碴土充满泥土仓，此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上，后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中，再通过竖井运至地面。
13.而且，在所述利用盾构机的泥土输送装置将打碎的泥土或旧管道输送到地面的过程中，需要对排土量与排土速度进行控制，以保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流人泥土仓中的渣土量相平衡。
14.本发明的优点和积极效果是：
15.1.本非开挖新管道的铺设方法，将目前新管道的开挖铺设改为了非开挖或微开挖铺设，减少了对地面的破坏，方便施工；同时，通过将成熟的非开挖管道修复技术应用到新管道的铺设技术上，有效解决了因土壤松软而对液压千斤顶的背部支撑力不足，以致管件拼接不畅的问题；以及要铺设管道长度过长而不便施工的问题。
16.2.本非开挖新管道的铺设方法，铺设的新的塑料管道截面不限于圆形，满足了不同环境下管道的铺设要求，如地铁隧道内，如遇管廊，则可通过铺设异形截面的管道来躲避，这是现有圆形截面管道所不能实现的。
17.3.本非开挖新管道的铺设方法，当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到一定数量时，开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大，当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时，开挖面就能保持稳定，开挖面对应的地面部分也不致坍塌或隆起，这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流人泥土仓中的渣土量相平衡时，开挖工作就能顺利进行。
18.4.本发明设计科学合理，具有方便施工、提高施工效率、节约施工成本、不受土质影响、铺设长度不受限、易于实现等优点，是一种具有较高创新性的非开挖新管道的铺设方法。
附图说明
19.图1为本发明应用在新铺设管道的施工示意图；
20.图2为本发明替换旧管道的施工示意图。
21.附图标记说明
[0022]1‑
托架、2
‑
型材、3
‑
起始坑、4
‑
浆料、5
‑
机头行走式螺旋缠绕机、6
‑
泥土输送装置、7
‑
切削机头、8
‑
旧管道。
具体实施方式
[0023]
以下结合附图对本发明的实施例做进一步详述：
[0024]
一种非开挖新管道的铺设方法，其创新之处在于：包括如下步骤：
[0025]
第一步，在起始处和接收处根据所铺设新管道的大小，分别开挖一个起始坑3及接收坑，或利用原来管道的窨井分别当作起始坑及接收坑，将盾构机、机头行走式螺旋缠绕机5分别吊装到起始坑中，在地面上起始坑的一侧设置缠绕型材2的托架1；
[0026]
第二步，利用盾构机的切削机头7将泥土或者旧管道8打碎、切削后，再利用盾构机的泥土输送装置6将打碎的泥土或旧管道输送到地面；盾构机的切削机头边向前行走，机头
行走式螺旋缠绕机边将塑料型材成型为新的塑料管道；同时，注浆机在新的塑料管道外壁与泥土之间进行注浆料4加固处理；
[0027]
第三步，当机头行走式螺旋缠绕机及盾构机到达接收坑时将其吊起，完成整个新管道的铺设过程。
[0028]
所成型的所述新的塑料管道截面不限于圆形。
[0029]
所述利用盾构机的切削机头将泥土或者旧管道打碎、切削后，再利用盾构机的泥土输送装置将打碎的泥土或旧管道输送到地面的具体操作为：
[0030]
盾构机的液压马达驱动刀盘旋转，同时开启切削机推进油缸，将切削机向前推进，随着推进油缸的向前推进，刀盘持续旋转，被切削下来的碴土充满泥土仓，此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上，后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中，再通过竖井运至地面。
[0031]
在所述利用盾构机的泥土输送装置将打碎的泥土或旧管道输送到地面的过程中，需要对排土量与排土速度进行控制，以保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流人泥土仓中的渣土量相平衡。
[0032]
具体为：当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到一定数量时，开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大，当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时，开挖面就能保持稳定，开挖面对应的地面部分也不致坍塌或隆起，这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流人泥土仓中的渣土量相平衡时，开挖工作就能顺利进行。
[0033]
切削机掘进过程中，缠绕机操作手操作缠绕机将塑料型材沿切削机的路径缠绕成新的管道，缠绕机可以紧贴孔洞进行管道缠绕，从而铺设出一条新管道。
[0034]
注浆装置主要包括注浆泵、浆液箱及管线。这些装置可以放在地面，通过管线与切削机相连，切削机圆周方向分布注浆孔，切削机掘进时，注浆泵泵出的浆液被同步注入塑料管道与土层之间的环隙中，浆液凝固后就可以起到稳定管道和地层的作用。
[0035]
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。