CN110067293A - 污水管道工程施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及市政管道施工技术领域，针对管道顶入是摩擦力较大的问题，提供了一种污水管道工程施工工艺，该技术方案如下：包括：S1.管道预处理，具体如下：在管道外壁涂抹保护层混合物以形成保护层；S2.顶管；S3.修筑检查井；保护层混合物包括以下质量份数的组分：聚甲醛100份；硅烷偶联剂3‑5份；管道采用钢筋混凝土管，形成所述管道的混凝土的混凝土浆液包括以下质量份数的组分：水泥100份；砂石150‑180份；铜粉30‑35份；水80‑90份；减水剂5‑7份。通过在管道外壁涂抹保护层混合物以形成保护层，并且保护层以聚甲醛为基体，利用聚甲醛的自润滑性能，进而使得管道易于顶入，提高顶管作业的效率。
Description
技术领域
本发明涉及市政管道施工技术领域，尤其是涉及一种污水管道工程施工工艺。
背景技术
市政排水***中污水管网是排放污水的主要手段，通常通过在地下铺设污水管以将污水排放至处理厂进行污水处理，以减少水体污染。
污水管施工时，为减少路面开挖影响交通，通常会采用顶管工艺，但顶管时由于摩擦力较大，钢筋混凝土管道虽然强度较高，但遇到地下土壤密实度较大时，需克服的摩擦力较大，尤其是管道顶入越多，摩擦力就会越大，导致顶管时耗时较长，甚至可能因为顶管设备功率不足导致无法顶入，因此，还有改善空间。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种污水管道工程施工工艺，具有管道较易顶入的优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种污水管道工程施工工艺，包括以下步骤：
S1.管道预处理，具体如下：
在管道外壁涂抹保护层混合物以形成保护层；
S2.顶管；
S3.修筑检查井；
所述保护层混合物包括以下质量份数的组分：
聚甲醛100份；
硅烷偶联剂3-5份；
所述管道采用钢筋混凝土管，形成所述管道的混凝土的混凝土浆液包括以下质量份数的组分：
水泥100份；
砂石150-180份；
铜粉30-35份；
水80-90份；
减水剂5-7份。
通过采用上述技术方案，通过在管道外壁涂抹保护层混合物以形成保护层，并且保护层以聚甲醛为基体，利用聚甲醛的自润滑性能，使得管道与土壤的摩擦力大幅下降，进而使得管道易于顶入，减少管道顶入时所需耗费的时间，提高顶管作业的效率；
通过在保护层混合物中加入硅烷偶联剂，以通过硅烷偶联剂的硅烷化反应使得保护层与钢筋混凝土管道的混凝土紧密结合，使得保护层不易脱离，使得保护层持续稳定地润滑管道；
通过管道的混凝土中加有铜粉，使得管道的导热效果有所提升，使得加热管道以使得硅烷偶联剂与混凝土发生硅烷化反应以稳定连接保护层与管道的效果较佳。
本发明进一步设置为：所述保护层混合物还包括以下质量份数的组分：
三醋酸纤维素33-39份。
通过采用上述技术方案，通过在保护层混合物中加入三醋酸纤维素，利用三醋酸纤维素与聚甲醛配合，使得保护层的压缩强度大幅提升，进而使得保护层可设置较薄，减少保护层材料用量，进而使得材料消耗减少，同时使得顶管过程中不易出现因保护层压缩强度不足而导致保护层被土壤挤压而破碎的情况。
本发明进一步设置为：所述保护层混合物还包括以下质量份数的组分：
玻璃纤维3-5份。
通过采用上述技术方案，通过在保护层混合物中加入玻璃纤维，以利用玻璃纤维提高保护层的韧性，使得保护层不易撕裂，使得保护层更好地持续保护管道，以使得管道顶入时更为顺畅的效果较为稳定。
本发明进一步设置为：所述保护层混合物还包括以下质量份数的组分：
榴莲壳粉10-12份。
通过采用上述技术方案，通过在保护层混合物中加入榴莲壳粉，使得保护层的耐磨性能更佳，使得管道顶入的过程中，保护层不易磨损，使得保护层可设置较薄，减少材料的效果，节约成本。
本发明进一步设置为：所述S2中，先根据施工图中检查井的位置定位钻挖施工井，在施工井中顶管。
通过采用上述技术方案，通过先根据检查井的位置进行定位钻挖施工井，使得施工井在施工完毕后可直接改造成检查井，一定程度上减少了检查井施工时的开挖步骤，提高施工效率。
本发明进一步设置为：所述S3中，浇注混凝土至施工井侧壁以形成检查井。
通过采用上述技术方案，通过浇注混凝土至施工井侧壁以形成检查井，使得检查井施工步骤较为方便，进而使得检查井的施工效率较高。
本发明进一步设置为：所述S1中，将保护层混合物热熔并涂抹在管道外壁，通过加热装置加热钢筋以进行硅烷化反应。
通过采用上述技术方案，通过加热钢筋，使得管道发热，由于硅烷偶联剂在进行硅烷化反应时需要一定的温度，通过管道发热保证涂抹在管道外壁上的保护层混合物中的硅烷偶联剂能与混凝土充分发生硅烷化反应，进而使得冷却后的保护层与管道连接稳定，不易脱离，通过由于钢筋传热效率较高，易于将热量快速且均匀的传递，使得加热管道时的效果较佳
本发明进一步设置为：所述保护层混合物的制备方法包括以下步骤：
a.在搅拌釜中加入聚甲醛颗粒、硅烷偶联剂，搅拌均匀形成初混物；
b.在搅拌釜中加入三醋酸纤维素、玻璃纤维、榴莲壳粉，搅拌均匀形成预混物；
c.将预混物卸料至双螺杆挤出机中，挤出造粒形成保护层混合物。
通过采用上述技术方案，通过先将聚甲醛颗粒与硅烷偶联剂混合，使得聚甲醛颗粒与硅烷偶联剂混合较为均匀，通过将所有原料搅拌均匀后再通过双螺杆挤出机造粒，减少各物料在高温状态下的时间，相比在高温熔融的状态下混合，将使得物料的热历史缩短，减少热氧老化的情况。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.通过在管道外壁涂抹保护层混合物以形成保护层，并且保护层以聚甲醛为基体，利用聚甲醛的自润滑性能，进而使得管道易于顶入，提高顶管作业的效率；
2.通过在保护层混合物中加入硅烷偶联剂，使得保护层不易脱离，使得保护层持续稳定地润滑管道；
3.通过在保护层混合物中加入三醋酸纤维素，利用三醋酸纤维素与聚甲醛配合，使得保护层的压缩强度大幅提升，使得顶管过程中不易出现因保护层压缩强度不足而导致保护层被土壤挤压而破碎的情况；
4.通过在保护层混合物中加入榴莲壳粉，使得保护层的耐磨性能更佳，使得管道顶入的过程中，保护层不易磨损。
附图说明
图1为本发明中污水管道工程施工工艺的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种污水管道工程施工工艺，参照图1，包括以下步骤：
S1.管道预处理，具体如下：
管道采用预应力钢筋混凝土管道，通过支撑架支撑管道两端，使得管道水平悬于空中，通过电热丝加热钢筋以使得管道加热至180℃，然后通过热熔装置，将保护层混合物加热至180℃以热熔后，涂抹在管道外壁上，然后在管道外包裹石棉网，石棉网与保护层混合物留有至少2cm的间距，当管道外壁恒温5min后停止加热，卸下石棉网，自然冷却，待保护层冷却至室温后方可用于顶管作业。
本实施例中保护层厚度为5mm。
S2.顶管，具体如下：
根据设计图纸中检查井的位置，定位钻挖施工井，至少钻挖完毕相邻两个施工井后，再将顶管装置吊装至施工井内，然后开始顶管作业；
顶管时，先将第一节管道单元与高压水切割装置连接，将切割装置顶入土壤中后，再依次将管道单元顶入。
S3修筑检查井，具体如下：
相邻检查井之间的管道顶入完毕后，将顶管装置起吊以运离施工井，然后在施工井内搭建模板，浇注混凝土至施工井与模板之间，以利用混凝土形成检查井内壁，待混凝土初凝后，卸下模板，即形成检查井；
搭建模板时，通过模管连通管道与检查井内部，避免混凝土浇筑后封堵管道口部。
形成预应力钢筋混凝土管道的混凝土部分的混凝土浆液的制备方法包括以下步骤：
A.在搅拌装置中加入水泥100kg、铜粉30kg，转速30r/min，搅拌5min；
B.在搅拌装置中加入水80kg、减水剂7kg，转速45r/min，搅拌8min；
C.在搅拌装置中加入砂石150kg，转速15r/min，搅拌10min，转速10r/min持续搅拌至使用完毕。
保护层混合物的制备方法包括以下步骤：
a.在搅拌釜中加入聚甲醛颗粒100kg、硅烷偶联剂3kg，转速45r/min，搅拌5min后形成初混物；
b.将初混物卸料至双螺杆挤出机中，挤出造粒形成保护层混合物。
实施例2
与实施例1的区别在于：
形成预应力钢筋混凝土管道的混凝土部分的混凝土浆液的制备方法包括以下步骤：
A.在搅拌装置中加入水泥100kg、铜粉33kg，转速30r/min，搅拌5min；
B.在搅拌装置中加入水85kg、减水剂6kg，转速45r/min，搅拌8min；
C.在搅拌装置中加入砂石165kg，转速15r/min，搅拌10min，转速10r/min持续搅拌至使用完毕。
保护层混合物的制备方法包括以下步骤：
a.在搅拌釜中加入聚甲醛颗粒100kg、硅烷偶联剂4kg，转速45r/min，搅拌5min后形成初混物；
b.将初混物卸料至双螺杆挤出机中，挤出造粒形成保护层混合物。
实施例3
与实施例1的区别在于：
形成预应力钢筋混凝土管道的混凝土部分的混凝土浆液的制备方法包括以下步骤：
A.在搅拌装置中加入水泥100kg、铜粉35kg，转速30r/min，搅拌5min；
B.在搅拌装置中加入水90kg、减水剂7kg，转速45r/min，搅拌8min；
C.在搅拌装置中加入砂石180kg，转速15r/min，搅拌10min，转速10r/min持续搅拌至使用完毕。
保护层混合物的制备方法包括以下步骤：
a.在搅拌釜中加入聚甲醛颗粒100kg、硅烷偶联剂5kg，转速45r/min，搅拌5min后形成初混物；
b.将初混物卸料至双螺杆挤出机中，挤出造粒形成保护层混合物。
实施例4
与实施例1的区别在于：
形成预应力钢筋混凝土管道的混凝土部分的混凝土浆液的制备方法包括以下步骤：
A.在搅拌装置中加入水泥100kg、铜粉32kg，转速30r/min，搅拌5min；
B.在搅拌装置中加入水88kg、减水剂6.8kg，转速45r/min，搅拌8min；
C.在搅拌装置中加入砂石170kg，转速15r/min，搅拌10min，转速10r/min持续搅拌至使用完毕。
保护层混合物的制备方法包括以下步骤：
a.在搅拌釜中加入聚甲醛颗粒100kg、硅烷偶联剂3.5kg，转速45r/min，搅拌5min后形成初混物；
b.将初混物卸料至双螺杆挤出机中，挤出造粒形成保护层混合物。
实施例5
与实施例4的区别在于：
形成预应力钢筋混凝土管道的混凝土部分的混凝土浆液的制备方法包括以下步骤：
A.在搅拌装置中加入水泥100kg、铜粉32kg，转速30r/min，搅拌5min；
B.在搅拌装置中加入水88kg、减水剂6.8kg，转速45r/min，搅拌8min；
C.在搅拌装置中加入砂石170kg，转速15r/min，搅拌10min，转速10r/min持续搅拌至使用完毕。
保护层混合物的制备方法包括以下步骤：
a.在搅拌釜中加入聚甲醛颗粒100kg、硅烷偶联剂3.5kg，转速45r/min，搅拌5min后形成初混物；
b.在搅拌釜中加入三醋酸纤维素33kg、玻璃纤维3kg、榴莲壳粉10kg，转速45r/min，搅拌5min后形成预混物；
c.将预混物卸料至双螺杆挤出机中，挤出造粒形成保护层混合物。
本实施例中，玻璃纤维长度为2±0.1cm。
实施例6
与实施例4的区别在于：
形成预应力钢筋混凝土管道的混凝土部分的混凝土浆液的制备方法包括以下步骤：
A.在搅拌装置中加入水泥100kg、铜粉32kg，转速30r/min，搅拌5min；
B.在搅拌装置中加入水88kg、减水剂6.8kg，转速45r/min，搅拌8min；
C.在搅拌装置中加入砂石170kg，转速15r/min，搅拌10min，转速10r/min持续搅拌至使用完毕。
保护层混合物的制备方法包括以下步骤：
a.在搅拌釜中加入聚甲醛颗粒100kg、硅烷偶联剂3.5kg，转速45r/min，搅拌5min后形成初混物；
b.在搅拌釜中加入三醋酸纤维素36kg、玻璃纤维4kg、榴莲壳粉11kg，转速45r/min，搅拌5min后形成预混物；
c.将预混物卸料至双螺杆挤出机中，挤出造粒形成保护层混合物。
本实施例中，玻璃纤维长度为3±0.1cm。
实施例7
与实施例4的区别在于：
形成预应力钢筋混凝土管道的混凝土部分的混凝土浆液的制备方法包括以下步骤：
A.在搅拌装置中加入水泥100kg、铜粉32kg，转速30r/min，搅拌5min；
B.在搅拌装置中加入水88kg、减水剂6.8kg，转速45r/min，搅拌8min；
C.在搅拌装置中加入砂石170kg，转速15r/min，搅拌10min，转速10r/min持续搅拌至使用完毕。
保护层混合物的制备方法包括以下步骤：
a.在搅拌釜中加入聚甲醛颗粒100kg、硅烷偶联剂3.5kg，转速45r/min，搅拌5min后形成初混物；
b.在搅拌釜中加入三醋酸纤维素39kg、玻璃纤维5kg、榴莲壳粉12kg，转速45r/min，搅拌5min后形成预混物；
c.将预混物卸料至双螺杆挤出机中，挤出造粒形成保护层混合物。
本实施例中，玻璃纤维长度为1±0.1cm。
实施例8
与实施例4的区别在于：
形成预应力钢筋混凝土管道的混凝土部分的混凝土浆液的制备方法包括以下步骤：
A.在搅拌装置中加入水泥100kg、铜粉32kg，转速30r/min，搅拌5min；
B.在搅拌装置中加入水88kg、减水剂6.8kg，转速45r/min，搅拌8min；
C.在搅拌装置中加入砂石170kg，转速15r/min，搅拌10min，转速10r/min持续搅拌至使用完毕。
保护层混合物的制备方法包括以下步骤：
a.在搅拌釜中加入聚甲醛颗粒100kg、硅烷偶联剂3.5kg，转速45r/min，搅拌5min后形成初混物；
b.在搅拌釜中加入三醋酸纤维素35kg、玻璃纤维3.5kg、榴莲壳粉11kg，转速45r/min，搅拌5min后形成预混物；
c.将预混物卸料至双螺杆挤出机中，挤出造粒形成保护层混合物。
本实施例中，玻璃纤维长度为2±0.1cm。
比较例1
与实施例8的区别在于：
形成预应力钢筋混凝土管道的混凝土部分的混凝土浆液的制备方法包括以下步骤：
A.在搅拌装置中加入水泥100kg、铜粉32kg，转速30r/min，搅拌5min；
B.在搅拌装置中加入水88kg、减水剂6.8kg，转速45r/min，搅拌8min；
C.在搅拌装置中加入砂石170kg，转速15r/min，搅拌10min，转速10r/min持续搅拌至使用完毕。
保护层混合物的制备方法包括以下步骤：
a.在搅拌釜中加入聚甲醛颗粒100kg、硅烷偶联剂3.5kg，转速45r/min，搅拌5min后形成初混物；
b.在搅拌釜中加入玻璃纤维3.5kg、榴莲壳粉11kg，转速45r/min，搅拌5min后形成预混物；
c.将预混物卸料至双螺杆挤出机中，挤出造粒形成保护层混合物。
本实施例中，玻璃纤维长度为2±0.1cm。
比较例2
与实施例8的区别在于：
形成预应力钢筋混凝土管道的混凝土部分的混凝土浆液的制备方法包括以下步骤：
A.在搅拌装置中加入水泥100kg、铜粉32kg，转速30r/min，搅拌5min；
B.在搅拌装置中加入水88kg、减水剂6.8kg，转速45r/min，搅拌8min；
C.在搅拌装置中加入砂石170kg，转速15r/min，搅拌10min，转速10r/min持续搅拌至使用完毕。
保护层混合物的制备方法包括以下步骤：
a.在搅拌釜中加入聚甲醛颗粒100kg、硅烷偶联剂3.5kg，转速45r/min，搅拌5min后形成初混物；
b.在搅拌釜中加入三醋酸纤维素45kg、玻璃纤维3.5kg、榴莲壳粉11kg，转速45r/min，搅拌5min后形成预混物；
c.将预混物卸料至双螺杆挤出机中，挤出造粒形成保护层混合物。
本实施例中，玻璃纤维长度为2±0.1cm。
比较例3
与实施例8的区别在于：
形成预应力钢筋混凝土管道的混凝土部分的混凝土浆液的制备方法包括以下步骤：
A.在搅拌装置中加入水泥100kg、铜粉32kg，转速30r/min，搅拌5min；
B.在搅拌装置中加入水88kg、减水剂6.8kg，转速45r/min，搅拌8min；
C.在搅拌装置中加入砂石170kg，转速15r/min，搅拌10min，转速10r/min持续搅拌至使用完毕。
保护层混合物的制备方法包括以下步骤：
a.在搅拌釜中加入聚甲醛颗粒100kg、硅烷偶联剂3.5kg，转速45r/min，搅拌5min后形成初混物；
b.在搅拌釜中加入三醋酸纤维素35kg、玻璃纤维3.5kg，转速45r/min，搅拌5min后形成预混物；
c.将预混物卸料至双螺杆挤出机中，挤出造粒形成保护层混合物。
本实施例中，玻璃纤维长度为2±0.1cm。
比较例4
与实施例8的区别在于：
形成预应力钢筋混凝土管道的混凝土部分的混凝土浆液的制备方法包括以下步骤：
A.在搅拌装置中加入水泥100kg、铜粉32kg，转速30r/min，搅拌5min；
B.在搅拌装置中加入水88kg、减水剂6.8kg，转速45r/min，搅拌8min；
C.在搅拌装置中加入砂石170kg，转速15r/min，搅拌10min，转速10r/min持续搅拌至使用完毕。
保护层混合物的制备方法包括以下步骤：
a.在搅拌釜中加入聚甲醛颗粒100kg、硅烷偶联剂3.5kg，转速45r/min，搅拌5min后形成初混物；
b.在搅拌釜中加入三醋酸纤维素35kg、玻璃纤维3.5kg、榴莲壳粉11kg，转速45r/min，搅拌5min后形成预混物；
c.将预混物卸料至双螺杆挤出机中，挤出造粒形成保护层混合物。
本实施例中，玻璃纤维长度为2±0.1cm。
比较例5
与实施例8的区别在于：
取消步骤S1。
实验1
根据GB10006-88《塑料薄膜和薄片摩擦系数测定方法》检测利用实施例1-8、比较例1-4中保护层混合物以及比较例5中混凝土浆液制备的试样的摩擦系数。
实验2
根据GBT1041-2008《塑料压缩性能的测定》检测利用实施例1-8、比较例1-4中保护层混合物制备的试样的压缩强度。
实验3
根据GB/T5478-2008《塑料滚动磨损试验方法》检测利用实施例1-8、比较例1-4中保护层混合物制备的试样在转动1000r时的质量损失量。
具体实验数据见表1
表1
根据表1可得，通过三醋酸纤维素与聚甲醛配合，使得保护层的压缩强度大幅提升，加入三醋酸纤维素后将使得保护层的摩擦系数有所上升，但上升幅度不大，当三醋酸纤维素加入量过高后，将使得保护层的摩擦系数持续上升但提高保护层压缩强度的效果明显下降。
通过加入榴莲壳粉可有效提高保护层的耐磨性能，使得保护层的在转动1000r后，质量损失量有明显的下降，使得管道顶入时，保护层不易磨损。
通过保护层包裹管道，利用保护层的摩擦系数明显大幅度低于混凝土的摩擦系数，使得管道具有较好的润滑效果，使得顶管时所需用时较短，进而提升了顶管作业的效率。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种污水管道工程施工工艺，其特征是：包括以下步骤：
S1.管道预处理，具体如下：
在管道外壁涂抹保护层混合物以形成保护层；
S2.顶管；
S3.修筑检查井；
所述保护层混合物包括以下质量份数的组分：
聚甲醛100份；
硅烷偶联剂3-5份；
所述管道采用钢筋混凝土管，形成所述管道的混凝土的混凝土浆液包括以下质量份数的组分：
水泥100份；
砂石150-180份；
铜粉30-35份；
水80-90份；
减水剂5-7份。
2.根据权利要求1所述的污水管道工程施工工艺，其特征是：所述保护层混合物还包括以下质量份数的组分：
三醋酸纤维素33-39份。
3.根据权利要求2所述的污水管道工程施工工艺，其特征是：所述保护层混合物还包括以下质量份数的组分：
玻璃纤维3-5份。
4.根据权利要求3所述的污水管道工程施工工艺，其特征是：所述保护层混合物还包括以下质量份数的组分：
榴莲壳粉10-12份。
5.根据权利要求4所述的污水管道工程施工工艺，其特征是：所述S2中，先根据施工图中检查井的位置定位钻挖施工井，在施工井中顶管。
6.根据权利要求1所述的污水管道工程施工工艺，其特征是：所述S3中，浇注混凝土至施工井侧壁以形成检查井。
7.根据权利要求1所述的污水管道工程施工工艺，其特征是：所述S1中，将保护层混合物热熔并涂抹在管道外壁，通过加热装置加热钢筋以进行硅烷化反应。
8.根据权利要求1所述的污水管道工程施工工艺，其特征是：所述保护层混合物的制备方法包括以下步骤：
a.在搅拌釜中加入聚甲醛颗粒、硅烷偶联剂，搅拌均匀形成初混物；
b.在搅拌釜中加入三醋酸纤维素、玻璃纤维、榴莲壳粉，搅拌均匀形成预混物；
c.将预混物卸料至双螺杆挤出机中，挤出造粒形成保护层混合物。
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