CN112393031A - 管道的维护方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及大型管道的维护技术领域，具体地涉及一种管道的维护方法。所述管道(1)包括内管(2)和套设在所述内管(2)外的管套(3)，所述管套(3)具有缺陷，所述维护方法包括：S1：将所述管套(3)沿所述管道(1)的长度方向划分成多个套节(7)，分批更换多个所述套节(7)，从而完成对所述管道(1)的维护。该管道的维护方法通过将管套划分为多个套节进行分批更换，减低了管道的维护成本。

Description

管道的维护方法

技术领域

本发明涉及大型管道的维护技术领域，具体地涉及一种管道的维护方法。

背景技术

目前，我国大型引调水工程中使用输水管道的工程越来越多，例如，PCCP管(预应力钢筒混凝土管)、PCP管(预应力钢筋混凝土管)、玻璃夹砂管、钢筋混凝土管、钢管等圆形管为现有技术中常用输水管道。但是，由于设计、施工质量缺陷、运行管理不当等原因，多个引调水工程中已经出现爆管现象，严重威胁着输水管道的安全运行。

大部分PCCP爆管是由于高强混凝土管芯上缠绕环向预应力钢绞线出现断丝等缺陷所致，需要对有严重缺陷的管道进行更换，以消除安全隐患。现有的管道更换技术通常采用置换法，具体为将有缺陷的管道直接进行整体更换，但是，有缺陷的管道通常管芯是完好无损的，采用上述的置换法，导致管道的管芯浪费，维护成本高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的管道通过置换法进行维护而造成成本高的问题，提供一种管道的维护方法，该管道的维护方法通过将管套划分为多个套节进行分批更换，减低了管道的维护成本。

为了实现上述目的，本发明提供一种管道的维护方法，所述管道包括内管和套设在所述内管外的管套，所述管套具有缺陷，所述维护方法包括：S1：将所述管套沿所述管道的长度方向划分成多个套节，分批更换多个所述套节，从而完成对所述管道的维护。

可选的，在步骤S1中，将所述管套划分为n个所述套节，n≥5，n个所述套节沿所述管套的长度方向依次编号为1、2、……、(n-1)、n；更换第2个所述套节和第n-1个所述套节，再更换第1个所述套节和第n个所述套节，最后更换所述管套的位于第2个所述套节和第n-1个所述套节之间的其他所述套节。

可选的，多个所述套节的长度一致。

可选的，所述管套包括缠绕在所述内管外的加强丝和包覆在所述加强丝外的保护层，在步骤S1中，更换单一所述套节的具体过程为：

S11：依次拆除所述套节的所述保护层和所述加强丝；

S12：依次安装所述套节的所述加强丝和所述保护层。

可选的，在步骤S12中，安装所述加强丝时，将所述加强丝缠绕在所述套节的内管外，然后通过张拉设备对所述加强丝进行张拉操作，以为所述加强丝施加预应力。

可选的，在步骤S11中，拆卸所述加强丝时，先切割所述套节处的所述加强丝，然后抽离该加强丝。

可选的，所述管道为地埋式管道，所述维护方法还包括在步骤S1之前的步骤S0，具体为：挖掘并且暴露所述管道。

可选的，在步骤S0中，所述管道的暴露部分的圆心夹角为240°-270°，并且所述暴露部分关于所述管道的竖直纵截面呈对称分布。

可选的，所述维护方法还包括在步骤S1之后的步骤S2，具体为：修建加固结构以固定所述管道。

可选的，在步骤S2中，先将模具设置在管道的径向上的一侧，并且所述模具的开口壁抵住所述管套的外周面，以与所述管套共同形成模腔，再将混凝土浇筑至所述模腔中进行成型，以形成所述加固结构。

通过上述技术方案，本发明提供一种管道的维护方法，该管道的维护方法通过更换管套，减低了管道的维护成本。以大型管道为例，一般都是由多个管道首尾连接而成，当其中一个管道出现缺陷时，如果直接拆除该管道的整个管套，会致使该管道的内管出现下沉等移位现象，进而造成该管道与相邻管道的连接处出现弯曲变形等缺陷，为了进一步解决上述问题，本申请中维修该管道时采用分批更换套节的方式，使得管套能够在原位进行更换，实现了管道的安全维护。

附图说明

图1是本发明提供的一种管道的结构示意图，其中，显示了管套划分为多个套节；

图2是本发明提供的一种管道的结构示意图，其中，显示了模具与管道之间的配合关系。

附图标记说明

1、管道；2、内管；3、管套；4、模具；5、模腔；6、木撑；7、套节。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种管道的维护方法，如图1和2所示，所述管道1包括内管2和套设在所述内管外的管套3，所述管套3具有缺陷，所述维护方法包括：S1：将所述管套3沿所述管道1的长度方向划分成多个套节7，分批更换多个所述套节7，从而完成对所述管道1的维护。其中，管道可以为各种合理形式，例如，可以为输水管道，具体的，可以为PCCP管(预应力钢筒混凝土管)、PCP管(预应力钢筋混凝土管)、玻璃夹砂管、钢筋混凝土管、钢管等圆形管等中的任意一种；还可以为直径为2m以上的其他管道。

通过上述技术方案，本发明提供一种管道的维护方法，该管道的维护方法通过更换管套3，减低了管道1的维护成本。以大型管道为例，一般都是由多个管道首尾连接而成，当其中一个管道出现缺陷时，如果直接拆除该管道的整个管套，会致使该管道的内管出现下沉等移位现象，进而造成该管道与相邻管道的连接处出现弯曲变形等缺陷，为了解决上述问题，本申请中维修该管道时采用分批更换套节的方式，使得管套能够在原位进行更换，实现了管道的安全维护，满足了各工序安全操作要求，提高了工效，同时保证了施工质量。

进一步的，在步骤S1中，将所述管套3划分为n个所述套节7，n≥5，n个所述套节7沿所述管套3的长度方向依次编号为1、2、……、(n-1)、n；更换第2个所述套节和第(n-1)个所述套节，再更换第1个所述套节和第n个所述套节，最后更换所述管套3的位于第2个所述套节和第n-1个所述套节之间的其他所述套节，采用上述分批更换套节7的方式，使得管套能够在原位顺利更换，实现了管道的安全维护。以图1中的管套3划分为5个套节为例(即，此时n＝5)，5个套节从左向右依次为第1个套节、第2个套节、第3个套节、第4个套节和第5个套节，在更换管道1的管套3时，先更换第2个套节和第4个套节，再更换第1个套节和第5个套节，最后更换第3个套节。

进一步的，多个所述套节7的长度一致，使得管套能够按照统一标准进行更换，有利于管道的安全维护。

进一步的，所述管套3包括缠绕在所述内管2外的加强丝和包覆在所述加强丝外的保护层，在步骤S1中，更换单一所述套节7的具体过程为：S11：依次拆除所述套节7的所述保护层和所述加强丝；S12：依次安装所述套节7的所述加强丝和所述保护层，便于完成套节的顺利更换。其中，上文提到的管套的缺陷可以为各种形式的缺陷，例如，保护层出现破损等情况，或者是，加强丝断裂出现预应力损失等情况。此外，保护层为各种合理形式，例如，混凝土保护层等；加强丝为各种合理形式，例如，钢绞线等，在剥离钢绞线时，可以采用小型工具进行剥离操作，每个套节均采用从上向下进行两侧剥离，具体的，按照按从管顶经由管周至管底的顺序进行剥离，待剥离至90°圆心角时(以管底为对称轴进行对称分布)，从管道最低点的一侧向该管道最低点的另一侧进行环向剥离，直至环向贯通为止。值得一提的是，在拆除套节之前，应该进行以下准备工作，具体的：先进行千斤顶与油压表配套标定，对标定数据进行线性回归，计算出回归方程；核实施工机具及材料的规格和数量是否与实际需要相符；再选定钢绞线下料场地和搭设施工平台，随后，在选定好平整硬化场地做好下料长度记号，复测下料长度，将两端钢绞线剥外皮以备下料，在下料前，存料区场地内垫好彩条布，防止环氧钢绞线破损。

进一步的，在步骤S12中，安装所述加强丝时，将所述加强丝缠绕在所述套节7的内管2外，然后通过张拉设备对所述加强丝进行张拉操作，以为所述加强丝施加预应力，以使得管道能够通过加强丝加强内管，提高了管道的整体强度。其中，加强丝可以为各种缠绕形式，例如，加强丝可以绕内管的圆周方向缠绕；优选地，加强丝可以绕内管的外周面螺旋缠绕，有利于提高管道的整体强度。其中，张拉设备可以为各种形式，例如，适用于钢绞线的张拉机；具体的，采用分区环穿钢绞线束时，每套锚具环穿2根钢绞线，每根钢绞线环绕需加固PCCP管道两圈，将下料好的钢绞线牵引到管道底部，从底部穿绕两圈，两端头安装密封管，通过夹片固定在锚具上，工作长度宜预留不少于0.9m；钢绞丝束在完成穿束操作后，根据管体外壁的完整程度，宜按5～10％的设计张拉力控制值进行张拉，预紧钢绞线，在预紧前调节均匀钢绞线的间距，钢绞线布设间距应根据需加固PCCP管道的完好程度，通过运行压力计算确定，再由2台油泵控制4台千斤顶，实现同步张拉，在钢绞线张拉完成后，应进行受力分析测试，对锚具进行防护，并且安装锚具防护罩前将钢绞线张拉端预留工作长度进行剪切(例如，剪切后剩余端头须长出锚头5cm)；值得注意的是，千斤顶安装预紧时，确定延长器与锚具对位，与千斤顶工装限位槽配位，在预紧操作时，按设计的阶段控制力值预紧，先检查张拉组件无异常，匀速缓慢加压，每增加一次张拉力前须暂停3-5min。此外，在预应力加强丝紧固内管2后，将保护层包覆在加强丝外；具体的，待钢绞丝束完成张拉作业后，用防护罩将锚具罩住固定，在防护罩内灌注聚硫密封胶，最后制作模具灌注密封锚具，以在钢绞丝束外形成保护层，从而保证了钢绞线的完全防护与密封。另外，为了实现锚具的固定安装，可以在管顶正中画一纵线，宜在管顶的环向方向上的两侧分别向外延展20°，即自管顶的最高点分别往左右两侧各下移20°的圆心角来绘制沿轴向延伸的两个平行线，以得到两条锚固区分布轴线，然后，根据锚具的类型不同，在管道绘制的分布轴线上的相应位置安装锚具；具体的，可以先用结构胶将垫板粘合定位在管道的相应位置处，再用改性环氧胶贴剂固定锚具垫板(锚具达到允许强度的时间不得少于48h)，以完成锚具的固定安装。

进一步的，在步骤S11中，拆卸所述加强丝时，先切割所述套节7处的所述加强丝，然后抽离该加强丝，简化了拆卸加强丝的操作难度，更为简单便捷。其中，可以采用长柄角磨机切割加强丝；采用张拉设备抽离加强丝。

进一步的，所述管道1为地埋式管道1，所述维护方法还包括在步骤S1之前的步骤S0，具体为：挖掘并且暴露所述管道1，操作更为简单。其中，采用常规挖掘机进行挖掘作业，并且通过装载机配合装车。值得注意的是，管侧狭窄区域应采用小型挖掘机下至平台开挖，挖掘至管道下部120°管基再进行分步序人工掏挖，管道的中间区域可采用长臂挖掘机开挖；可以理解的是，每次开挖深度满足环穿要求即可，但人工开挖管底施工需要一定的作业面，开挖时对邻区的管底基层有扰动，可采用挡板支撑两侧槽边，以减少对相邻区域的管底砂砾料的塌落，并且，管基人工掏挖和钢丝抽离、砂浆保护层剥落可以循环进行，为减少砂浆崩落，也可在人工掏挖结束后，钢丝抽离、砂浆保护层剥落工序也可在同一时段穿插进行。

为了防止管道在自重作用下发生滚动而损伤连接在该管道两侧的其他管道，在步骤S0中，所述管道1的暴露部分的圆心夹角为240°-270°，并且所述暴露部分关于所述管道1的竖直纵截面呈对称分布，则掩埋部分的圆心夹角的范围相应设为120°-90°，通过掩埋部分为该管道提供必要的支撑作用，保证了该管道顺利地更换受损管套。可以理解的是，该管道完成管套的更换操作后，进行土体回填，再回填压实。

进一步的，所述维护方法还包括在步骤S1之后的步骤S2，具体为：修建加固结构以固定所述管道1，保证了管道附近土体的回填密实度。

如图2所示，在步骤S2中，先将模具4设置在管道1的径向上的一侧，并且所述模具4的开口壁抵住所述管套3的外周面，以与所述管套3共同形成模腔5，再将混凝土浇筑至所述模腔5中进行成型，以形成所述加固结构，操作简单，成本低。可以理解的是，模腔5的浇注口可以为各种形式，例如，可以设置为顶部浇注口，即为模具的顶部与管套3的外周面之间的间隙处。进一步的，为了保证混凝土的顺利浇注和成型，模具4的外侧还可以用木撑6进行固定支撑。此外，本申请可以采用单一模具4，此时单一模具可以抵住图2所示的管套在轴向方向上的其中一部分，当然，还可以抵住管套在轴向方向上的整段；优选地，本申请还可以采用多个模具4，例如，采用5个模具沿管套的轴向依次排列(相邻两个模具之间具有间隙)，则每个模具相应地抵住图1所示的管套上的每个套节，待完成混凝土成型处理后，拆除图1所示的第2个套节、第3个套节和第4个套节所对应的模具。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种管道的维护方法，其特征在于，所述管道(1)包括内管(2)和套设在所述内管(2)外的管套(3)，所述管套(3)具有缺陷，所述维护方法包括：

S1：将所述管套(3)沿所述管道(1)的长度方向划分成多个套节(7)，分批更换多个所述套节(7)，从而完成对所述管道(1)的维护。

2.根据权利要求1所述的管道的维护方法，其特征在于，在步骤S1中，将所述管套(3)划分为n个所述套节(7)，n≥5，n个所述套节(7)沿所述管套(3)的长度方向依次编号为1、2、……、(n-1)、n；更换第2个所述套节和第n-1个所述套节，再更换第1个所述套节和第n个所述套节，最后更换所述管套(3)的位于第2个所述套节和第n-1个所述套节之间的其他所述套节。

3.根据权利要求2所述的管道的维护方法，其特征在于，多个所述套节(7)的长度一致。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的管道的维护方法，其特征在于，所述管套(3)包括缠绕在所述内管(2)外的加强丝和包覆在所述加强丝外的保护层，在步骤S1中，更换单一所述套节(7)的具体过程为：

S11：依次拆除所述套节(7)的所述保护层和所述加强丝；

S12：依次安装所述套节(7)的所述加强丝和所述保护层。

5.根据权利要求4所述的管道的维护方法，其特征在于，在步骤S12中，安装所述加强丝时，将所述加强丝缠绕在所述套节(7)的内管(2)外，然后通过张拉设备对所述加强丝进行张拉操作，以为所述加强丝施加预应力。

6.根据权利要求4所述的管道的维护方法，其特征在于，在步骤S11中，拆卸所述加强丝时，先切割所述套节(7)处的所述加强丝，然后抽离该加强丝。

7.根据权利要求1所述的管道的维护方法，其特征在于，所述管道(1)为地埋式管道(1)，所述维护方法还包括在步骤S1之前的步骤S0，具体为：挖掘并且暴露所述管道(1)。

8.根据权利要求7所述的管道的维护方法，其特征在于，在步骤S0中，所述管道(1)的暴露部分的圆心夹角为240°-270°，并且所述暴露部分关于所述管道(1)的竖直纵截面呈对称分布。

9.根据权利要求1所述的管道的维护方法，其特征在于，所述维护方法还包括在步骤S1之后的步骤S2，具体为：修建加固结构以固定所述管道(1)。

10.根据权利要求9所述的管道的维护方法，其特征在于，在步骤S2中，先将模具(4)设置在管道(1)的径向上的一侧，并且所述模具(4)的开口壁抵住所述管套(3)的外周面，以与所述管套(3)共同形成模腔(5)，再将混凝土浇筑至所述模腔(5)中进行成型，以形成所述加固结构。

Images