过河管道抗浮施工方法及过河管道抗浮结构

技术领域

本发明属一种过河管道施工技术，具体涉及管道的抗浮施工方法及抗浮结构。

背景技术

目前我国城市长输管线的施工技术已趋于成熟。在管线埋地施工中，遇到部分区域穿越障碍物、河流、铁路、公路的情况时有发生。因此，当管道穿越河道地段时，由于管道重量可能小于水的浮力，河道疏浚后会造成管道的上浮，导致管道不能永久定位。通常传统的管道抗浮措施有锚杆抗浮和配重抗浮。锚杆抗浮施工复杂，锚杆对地层条件要求高，造价高；配重抗浮大多利用混凝土的自重大，施工起来工序多，养护时间长。

发明内容

本发明旨在优化现有技术中管道抗沉施工，提供一种即便于施工，造价低廉，又能节省施工周期的管道抗浮方法。

为达到上述目的，本发明提出的具体技术手段是：

一种过河管道抗浮施工方法，管道布置完成后，在管道之上设置有抗浮石笼，抗浮石笼下部与管道两侧地基固定，抗浮石笼是由钢丝网箱以及块石组成，块石填充在钢丝网箱内。

本发明属于一种过河管道抗浮结构施工方法，适用于中小河流以及水流速不大的情况下，可取代传统的锚杆抗浮和配重抗浮的管道抗浮措施，其取材料方便，施工成本低廉，不需要进行养护，施工完后直接进行后续施工。抗浮石笼具有良好的渗透性，可防止由流体静力造成的损害，同时水中的悬移物和淤泥等得以沉淀于填充料缝隙中有利于植物生长，鱼类的生存，可与周围自然环境融为一体，从而有利于自然植物的生长，逐步恢复原有生态环境。

具体的，本发明抗浮石笼安装的具体操作为：

第一步：A管道铺设

1)初步地基处理后，布置管道；

2)按照管道的定位及走向，清除管线施工区域的淤泥，自管底标高处向下施作一层天然集配砂石，天然集配砂石与原地面标高一致；

3)管道上铺一层中粗砂以作保护及管道固定；

B抗浮石笼制作

1)将网片在平整的场地拉直，经绑扎形成钢丝网箱，该网箱底面与管道周围的中粗砂层外形匹配，网箱顶面为平整平面；

2)向同层的多个钢丝网箱内填充块石，各钢丝网箱同时装料，投料厚度在控制在30cm以下，并用小碎石进行密实填缝；

3)钢丝网箱封盖；

第二步，将抗浮石笼吊装到指定位置，压在管道表层的中粗砂层之上，沿管线走向等距安放其余具浮石笼；

第三步，过河管线的抗浮石笼安放就位后即可拆除围堰，疏浚河流。

优选的，钢丝网箱内用间隔网隔断，间隔网与网箱身为90°相交。

优选的，钢丝网箱采用2-3个单体的网箱组合为较大网箱。

优选的，钢丝网箱采用镀锌钢丝编制。

优选的，钢丝网箱内填充的材料顶面高出网箱箱体3cm-5cm且为密实填充。

优选的，封盖与石笼边框相交线每相隔25cm做一道绑丝。

本发明还提供了一种由上述施工直接获得地过河管道抗浮结构，包括管道及位于管道两侧的抗浮结构固定基础，管道铺设有于地基这，管道表面包裹一层中粗砂保护层，中粗砂保护层断面为矩形；中粗砂保护层之上设置抗浮石笼，所述抗浮石笼由钢丝网箱以及填充在钢丝网箱中的块石组成；钢丝网箱底部为与中粗砂保护层匹配的矩形，钢丝网箱底部两侧与固定基础固接，外部均平整平面。

优选的，石料大小是钢丝网箱网眼尺寸的1.5倍以上。

附图说明

图1为本发明施工结构的截面结构图；

图2为本发明的施工效果示意图。

具体实施方式

下面将结合附图1-2对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明针对传统管道抗浮结构的缺点，提出一种适合中小河流且水流量不大的河底管道抗浮结构的施工。与现有的管道抗浮方式相比更加实用且生态环保。

这种结构包括钢丝护笼及內填的块石。所需的钢丝护笼为镀锌钢丝编制，內填块石，块石现场取料即可。

钢丝护笼的施工包括地基处理、护笼的组装及绑扎。内填块石的施工包括填料的选择及填料施工。

本发明提供的过河管道抗浮施工方法前期准备：施工前，根据施工区域地质水文等情况，选取合适的围堰方式，堰内抽水及河底淤泥处理完毕。本发明具体抗浮石笼的安装施工操作步骤如下：

(1)地基处理、管道铺设：在铺设好的管道5两侧施工抗浮石笼的基础3。基底密实度符合要求，现场如遇较差的地基时，另作地基处理。

(2)石笼组装及绑扎：将网片在平整的场地拉直，按照折缝位置拼装，经绑扎形成外部为形成规范的长方形钢丝网箱1。为便于较大网箱绑扎，网箱内用间隔网隔断，间隔网与网身应成90°相交。绑扎线必须是与网线同规格、同材质的钢丝。每一道绑扎必须是双股线并绞紧，钢丝的末端向里折、不外露。钢丝网箱1的各结构面的网片交接处绑扎应符合以下要求：1)间隔网与笼身的四处交角各绑扎一道；2)间隔网与笼身交接处每间隔20-25cm处绑扎一道。钢丝网箱也可以采用2-3个单体的网箱组合为一体，形成的较大的网箱。体积较小的网箱分别绑扎更便于操作。钢丝网箱1组间连接绑扎应符合下列要求：1)相邻钢丝网箱组的上下四角各绑扎一道；2)相邻钢丝网箱组的上下框线或折线每间隔20-25cm处绑扎一道；3)在绑扎相邻边框线下角一道时，如下方有钢丝网箱组，应将下方钢丝网箱一并绑扎连成一体。各层网箱连接完成后，可用木杆或铁管顺层箱边缘临时固定，保证箱体装料后边缘顺直流畅。

(3)石笼填石

施工前首先进行填料的选择。所填块石2石料应达到干砌块石的要求，石块坚固新鲜，无风化剥落或裂纹。且石料应容重大，块石2的最小尺寸不小于石笼网眼尺寸的1.5倍。严禁使用浮石。填石应注意的是：

1)应同时均匀地向同层的多个箱体内投料，不允许向单格箱体内一次性投满，填充材料顶面宜适当高出结构体3cm-5cm，且应密实。

2)填料施工中，应控制每层投料厚度在30cm以下，并用小碎石进行密实填缝。外侧的填充石料，表面应人工或机械砌垒整平，石料间应互相搭接。

(4)石笼封盖

顶部石料砌垒平整后进行抗浮石笼的封盖。必须先使用封盖夹固定网箱每端相邻结点后，再加以绑扎。封盖与网箱边框相交线，应每相隔25cm绑扎一道。

(5)石笼安放

抗浮石笼的安放应在管道5就位后进行。按照管道的定位及走向，清除管线施工区域的淤泥。在管底标高处向下开挖一定深度，施作一定厚度的天然集配砂石达到原地面标高。管身的周围铺一定厚度的中粗砂保护层4，一方面用于固定管道，另一方面避免块石2与管道5之间的磕碰。

用吊车或者履带吊将抗浮石笼安放到指定位置即可。沿管线走向每间隔一定距离安放其余的石笼。

(6)围堰拆除

过河管线的抗浮石笼安放就位后即可拆除围堰，疏浚河流。

本发明的施工方法直接获得地过河管道抗浮结构：包括管道5及位于管道两侧的抗浮结构固定基础3，管道5铺设有于地基之上，管道5表面包裹一层中粗砂保护层4，中粗砂保护层4断面为矩形；中粗砂保护层4之上设置抗浮石笼，所述抗浮石笼由钢丝网箱1以及填充在钢丝网箱中的块石2组成；钢丝网箱1底部为与中粗砂保护层4匹配的矩形，钢丝网箱1底部两侧与固定基础3固接，外部均平整平面；块石2大小是钢丝网箱网眼尺寸的1.5倍以上。

本发明的有益效果:

(1)经济性：本施工只需将填充料装入网箱内封口即可，节约运输费用，较现浇混凝土类、预制构件类防护工程的造价低很多；

(2)施工简便：钢丝网箱可以折叠起来运输，在工地上就地取材装配，不需特殊技术；

(3)良好的耐久性：块石从河道现场取材，钢丝网箱为镀锌钢丝，材料有很强的抵御自然破坏及耐腐蚀和抗恶劣气候影响的能力；

(4)抗冲刷能力较强：本抗浮石笼能承受最大的水流速度可达6m/s；

(5)良好的柔韧性：本抗浮石笼能适应周边环境的变动而不被破坏，可以承受大范围的变形仍不坍塌，比刚性结构具备更好的延展性及安全稳定性；

本发明提供的抗浮石笼具有良好的渗透性，可防止由流体静力造成的损害，同时水中的悬移物和淤泥等得以沉淀于填充料缝隙中有利于植物生长，鱼类的生存，可与周围自然环境融为一体，从而有利于自然植物的生长，逐步恢复原有生态环境。