CN114593304B - 水厂大埋深水管道气囊填充式封堵施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水管道封堵的技术领域，公开了水厂大埋深水管道气囊填充式封堵施工方法，包括以下施工步骤：1)、开挖逆作井至通水段的下方，设置孔位，焊接法兰盘；2)、利用水泵将水管道内部的水排空；3)在通水段布置气囊以及定位结构，将气囊进行充气，直至气囊内压力达到设定压力后，气囊抵接着通水段的内侧壁，且抵压着定位结构，气囊将通水段与拆除段隔断布置；4)、切割拆除段，将拆除段与通水段分离；施工人员通过孔位进入通水段内部，设置定位结构以及气囊，将气囊充气后，气囊与通水段的内侧壁抵接，且抵压着定位结构，利用充气后的气囊将通水段隔断布置，然后再将拆除段拆除，施工简单，施工效率高。

Description

水厂大埋深水管道气囊填充式封堵施工方法

技术领域

本发明专利涉及水管道封堵的技术领域，具体而言，涉及水厂大埋深水管道气囊填充式封堵施工方法。

背景技术

在水厂中，通过在地下设置水管道进行水流的输送，包括引水以及将处理后的自来水进行输送。

水厂运行年限较久，或者由于城市输水需求变化等等，需要进行升级改造等，但是在进行升级改造的过程中，也需要同时保证水厂的正常供水操作，这样，则通过供水时段以及各个设备的交替运作进行施工，对水厂进行逐点升级改造。

现有技术中，由于水厂在升级改造的过程中，水管道的布置以及走向等等需要进行调整，这样，在将水管道的拆除段进行拆除之前，则需要对水管道的通水段进行封堵，才能保证正常施工，目前，针对水管道的封堵施工过程复杂，施工效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供水厂大埋深水管道气囊填充式封堵施工方法，旨在解决现有技术中，水管道的封堵施工存在施工复杂及施工效率低的问题。

本发明是这样实现的，水厂大埋深水管道气囊填充式封堵施工方法，包括以下施工步骤：

1)、水管道包括通水段以及待拆除的拆除段，所述通水段与拆除段对接，开挖逆作井至通水段的下方；通过所述逆作井在通水段上设置连通通水段内部的孔位，在所述孔位上焊接法兰盘；

2)、利用水泵通过法兰盘，将水管道内部的水排空；打开法兰盘，进入水管道内进行管径测量以及除掉水管道内的污垢；

3)、通过法兰盘进入通水段内，在所述通水段布置气囊以及定位结构，沿着所述通水段至拆除段的延伸方向，所述气囊与定位结构依序布置，所述定位结构与通水段的内侧壁固定连接；通过充气设备将气囊进行充气，直至气囊内压力达到设定压力后，气囊膨胀后抵接着通水段的内侧壁，且抵压着定位结构，所述气囊将通水段与拆除段隔断布置；

4)、通过切割拆除段，将拆除段与通水段分离后，所述通水段的端部形成有朝向拆除段的端部开口，在端部开口焊接封堵端板，所述封堵端板将端部开口封闭。

进一步的，所述施工步骤1)中，在所述通水段的外周焊接固定环，所述固定环环绕通水段的周向布置；所述施工步骤4)中，当所述拆除段拆除后，所述端部开口形成在固定环的围合区域内，所述封堵端板固定连接在固定环上。

进一步的，所述封端端部具有朝向通水段的封堵侧壁，所述封堵侧壁的中部背离通水段凹陷，形成凹陷槽；所述施工步骤4)中，当所述封堵端部封闭端部开口后，所述凹陷槽的外周与端部开口的外周对接。

进一步的，所述凹陷槽上凸设有多个隔板，多个所述隔板沿着通水段的周向间隔环绕布置；所述隔板的长度方向沿着通水段的轴向布置，所述隔板的宽度方向沿着通水段的径向布置；

所述施工步骤4)中，当所述封堵端部封闭端部开口后，所述隔板的外侧壁抵接着通水段的内侧壁，所述隔板的内侧壁朝向通水段的中心位置延伸。

进一步的，所述定位结构包括布置在通水段内的多个水平布置的横梁以及纵向布置的限位板，所述横梁的两端分别与通水段的内侧壁焊接，沿着通水段的高度方向，多个所述横梁依序间隔布置；所述限位板与多个横梁连接，且朝向气囊布置，所述气囊具有朝向限位板的限位端；

所述施工步骤3)中，当所述气囊充气至气囊内的压力达到设定压力后，所述限位端抵压在限位板上。

进一步的，所述限位板的外周具有外周侧壁，所述限位板的外周侧壁与通水段的内侧壁之间具有嵌入间隔，所述限位板具有朝向气囊弧形凸起的抵压端面，所述抵压端面呈球面状；

所述施工步骤3)中，当所述气囊充气至气囊内的压力达到设定压力后，所述抵压端面抵压着限位端的中部，驱动所述限位端的外周嵌入在嵌入间隔中。

进一步的，所述施工步骤3)中，当所述气囊充气至气囊内的压力达到设定压力后，所述限位端的中部形成有背离抵压端面凹陷的限位部，所述限位端的外周形成有朝向嵌入间隔凸出的嵌入部，所述嵌入部环绕在所述限位部的外周；

所述施工步骤3)中，所述抵压端面嵌入在限位部中，抵压着限位部，所述嵌入部嵌入在嵌入间隔中，抵压着通水段的外周侧壁。

进一步的，所述限位板的外周侧壁中设有环槽，所述环槽沿着外周侧壁的周向环绕布置，所述施工步骤3)中，所述嵌入部的内侧嵌入在所述环槽中。

进一步的，所述通水段的内侧壁凸设有凸环条，所述凸环条沿着通水段的周向环绕布置，所述凸环条与限位板的外周侧壁正对布置，所述凸环条与限位板的外周侧壁之间形成所述嵌入间隔；

所述施工步骤3)中，当所述嵌入部嵌入在嵌入间隔中后，所述凸环条嵌入在嵌入部的外侧，挤压嵌入部变形。

进一步的，所述气囊具有朝向通水段的内侧壁布置的弹性壁，所述弹性壁沿着通水段的周向环绕布置，所述弹性壁内设有多个限制环，多个所述限制环沿着通水段的轴向间隔布置，所述限制环沿着通水段的周向环绕布置；

所述施工步骤3)中，当所述气囊充气至气囊内的压力达到设定压力后，所述弹性壁抵压着通水段的内侧壁，所述限制环与通水段的内侧壁之间具有隔断间隔，所述隔断间隔沿着通水段的周向环绕布置。

与现有技术相比，本发明提供的水厂大埋深水管道气囊填充式封堵施工方法，施工人员通过孔位进入通水段内部，设置定位结构以及气囊，将气囊充气后，气囊与通水段的内侧壁抵接，且抵压着定位结构，利用充气后的气囊将通水段隔断布置，然后再将拆除段拆除，施工简单，施工效率高。

附图说明

图1是本发明提供的水厂大埋深水管道气囊填充式封堵施工方法的流程框架图；

图2是本发明提供的水管道在逆作井中的主视示意图；

图3是本发明提供的充气后的气囊与通水段以及定位结构之间配合的主视示意图；

图4是本发明提供的限位板与横梁以及通水段之间连接的主视示意图；

图5是本发明提供的封堵端板与隔条连接的主视示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1-5所示，为本发明提供的较佳实施例。

水厂大埋深水管道气囊填充式封堵施工方法，包括以下施工步骤：

1)、水管道包括通水段101以及待拆除的拆除段102，通水段101与拆除段102对接，开挖逆作井100至通水段101的下方；通水段101是后续还需要进行通水所用，拆除段102是后续需要拆除的；通过逆作井100在通水段101上设置连通通水段101内部的孔位，施工人员通过逆作井100下去，然后在孔位上焊接法兰盘104；

2)、利用水泵通过法兰盘104，将水管道内部的水排空；打开法兰盘104，进入水管道内进行管径测量以及除掉水管道内的污垢；

3)、通过法兰盘104进入通水段101内，在通水段101布置气囊200以及定位结构，沿着通水段101至拆除段102的延伸方向，气囊200与定位结构依序布置，定位结构与通水段101的内侧壁固定连接；通过充气设备将气囊200进行充气，直至气囊200内压力达到设定压力后，气囊200膨胀后抵接着通水段101的内侧壁，且抵压着定位结构，气囊200将通水段101与拆除段102隔断布置；

4)、通过切割拆除段102，将拆除段102与通水段101分离后，通水段101的端部形成有朝向拆除段102的端部开口，在端部开口焊接封堵端板500，封堵端板500将端部开口封闭。

上述提供的水厂大埋深水管道气囊填充式封堵施工方法，施工人员通过孔位进入通水段101内部，设置定位结构以及气囊200，将气囊200充气后，气囊200与通水段101的内侧壁抵接，且抵压着定位结构，利用充气后的气囊200将通水段101隔断布置，然后再将拆除段102拆除，施工简单，施工效率高。

本实施例中，逆作井100的内侧壁上设置有环形护壁，环形护壁环绕着逆作井100的周向环绕布置，且对逆作井100起到支撑的作用，由于逆作井100具有一定的深度，故需要在逆作法施工逆作井100的过程中，利用环形护壁对逆作井100进行支撑。

环形护壁包括多个环形段1001，多个环形段1001沿着逆作井100的高度方向依序布置，环形段1001环绕着逆作井100的周向环绕布置，环形段1001具有朝向逆作井100的内侧壁，沿着自上而下的方向，环形段1001的内侧壁偏离逆作井100倾斜布置，这样，逆作法施工逆作井100的过程中，便于环形段1001的施工。

环形段1001的顶部具有朝向布置的顶端面，顶端面朝下凹陷，形成有嵌入槽1002，嵌入槽1002沿着逆作井100的周向环绕布置，环形段1001的底部具有***段1003，相邻的环形段1001之间，上方的环形段1001的***段1003直接***在下放的环形段1001的嵌入槽1002中，这样，实现了相邻之间的环形段1001的依序配合。

环形段1001的顶端面形成有布置在***段1003外侧的环形台阶面1004，这样，后续在进入逆作井100进行施工的过程中，便于工具卡在环形台阶面1004上。

本实施例中，施工步骤1)中，在通水段101的外周焊接固定环103，固定环103环绕通水段101的周向布置；施工步骤4)中，当拆除段102拆除后，端部开口形成在固定环103的围合区域内，封堵端板500固定连接在固定环103上。这样，当拆除段102拆除后，封堵端板500则可以直接与固定环103进行连接，施工方便。

封端端部具有朝向通水段101的封堵侧壁，封堵侧壁的中部背离通水段101凹陷，形成凹陷槽501；施工步骤4)中，当封堵端部封闭端部开口后，凹陷槽501的外周与端部开口的外周对接。

这样，当万一气囊200出现泄漏后，水流通过气囊200抵压至封堵端板500后，由于封堵端板500形成有凹陷槽501，且凹陷槽501背离通水段101布置，避免水流完全施加压力在封堵端板500与固定环103之间，可以缓冲水流的泄漏。

凹陷槽501上凸设有多个隔板502，多个隔板502沿着通水段101的周向间隔环绕布置；隔板502的长度方向沿着通水段101的轴向布置，隔板502的宽度方向沿着通水段101的径向布置；

施工步骤4)中，当封堵端部封闭端部开口后，隔板502的外侧壁抵接着通水段101的内侧壁，隔板502的内侧壁朝向通水段101的中心位置延伸。

通过设置多个隔板502，首先，可以使得封堵端板500与通水段101之间连接更为稳固，不仅是封端端板与固定环103之间的连接，且多个隔板502***在通水段101内部，与通水段101的内侧壁抵接；其次，万一水流抵压至封堵端板500后，由于多个隔板502分别抵接在通水段101的内侧壁，可以将水流分割成多个部分，避免水流通过封堵端板500与固定环103之间的连接处泄露，降低水利的外泄压力。

本实施例中，定位结构包括布置在通水段101内的多个水平布置的横梁400以及纵向布置的限位板300，横梁400的两端分别与通水段101的内侧壁焊接，沿着通水段101的高度方向，多个横梁400依序间隔布置；限位板300与多个横梁400连接，且朝向气囊200布置，气囊200具有朝向限位板300的限位端；

施工步骤3)中，当气囊200充气至气囊200内的压力达到设定压力后，限位端抵压在限位板300上。多个横梁400起到结构支撑固定的作用，限位板300起到限位的作用，气囊200的限位段直接抵压在限位板300上，为气囊200与通水段101的内侧壁之间的抵压提供限位作用。

限位板300的外周具有外周侧壁，限位板300的外周侧壁与通水段101的内侧壁之间具有嵌入间隔，限位板300具有朝向气囊200弧形凸起的抵压端面，抵压端面呈球面状；

施工步骤3)中，当气囊200充气至气囊200内的压力达到设定压力后，抵压端面抵压着限位端的中部，驱动限位端的外周嵌入在嵌入间隔中。

当气囊200在充气过程中，直至气囊200内部的压力达到设定压力值后，由于抵压端面固定布置，抵压端面会抵压气囊200的限位端背离限位板300凹陷，使得限位段与抵压端面之间配合稳固，且限位段在凹陷的过程中，限位段外周则会嵌入在嵌入间隔中，使得气囊200的限位端与限位板300之间配合稳固，密封性更好。

本实施例中，施工步骤3)中，当气囊200充气至气囊200内的压力达到设定压力后，限位端的中部形成有背离抵压端面凹陷的限位部106，限位端的外周形成有朝向嵌入间隔凸出的嵌入部105，嵌入部105环绕在所述限位部106的外周；

施工步骤3)中，抵压端面嵌入在限位部106中，抵压着限位部106，嵌入部105嵌入在嵌入间隔中，抵压着通水段101的外周侧壁。

限位板300的外周侧壁中设有环槽302，环槽302沿着外周侧壁的周向环绕布置，施工步骤3)中，嵌入部105的内侧嵌入在环槽302中。这样，嵌入部105进入嵌入间隔后，嵌入部105的内侧会卡入在环槽302中，使得嵌入部105与定位板之间配合稳固。

本实施例中，通水段101的内侧壁凸设有凸环条301，凸环条301沿着通水段101的周向环绕布置，凸环条301与限位板300的外周侧壁正对布置，凸环条301与限位板300的外周侧壁之间形成嵌入间隔；

施工步骤3)中，当嵌入部105嵌入在嵌入间隔中后，凸环条301嵌入在嵌入部105的外侧，挤压嵌入部105变形。

这样，当嵌入部105进入嵌入间隔后，凸环条301也会挤压嵌入部105的外侧变形，嵌入在嵌入部105的外侧中，这样，凸环条301与环槽302配合，从两侧夹持着嵌入部105的外侧及内侧，使得嵌入部105稳固在嵌入间隔中。

本实施例中，气囊200具有朝向通水段101的内侧壁布置的弹性壁，弹性壁沿着通水段101的周向环绕布置，弹性壁内设有多个限制环201，多个限制环201沿着通水段101的轴向间隔布置，限制环201沿着通水段101的周向环绕布置；

施工步骤3)中，当气囊200充气至气囊200内的压力达到设定压力后，弹性壁抵压着通水段101的内侧壁，限制环201与通水段101的内侧壁之间具有隔断间隔202，隔断间隔202沿着通水段101的周向环绕布置。

这样，通过多个布置多个限制环201，将充气后的气囊200分隔为多段布置，且限制环201与通水段101的内侧壁之间具有隔断间隔202，实现气囊200与通水段101的内侧壁之间的多段抵接，提高抵接稳固性，且实现多段抵接，大大增强密封性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.水厂大埋深水管道气囊填充式封堵施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：

1）、水管道包括通水段以及待拆除的拆除段，所述通水段与拆除段对接，开挖逆作井至通水段的下方；通过所述逆作井在通水段上设置连通通水段内部的孔位，在所述孔位上焊接法兰盘；

2）、利用水泵通过法兰盘，将水管道内部的水排空；打开法兰盘，进入水管道内进行管径测量以及除掉水管道内的污垢；

3）、通过法兰盘进入通水段内，在所述通水段布置气囊以及定位结构，沿着所述通水段至拆除段的延伸方向，所述气囊与定位结构依序布置，所述定位结构与通水段的内侧壁固定连接；通过充气设备将气囊进行充气，直至气囊内压力达到设定压力后，气囊膨胀后抵接着通水段的内侧壁，且抵压着定位结构，所述气囊将通水段与拆除段隔断布置；

4）、通过切割拆除段，将拆除段与通水段分离后，所述通水段的端部形成有朝向拆除段的端部开口，在端部开口焊接封堵端板，所述封堵端板将端部开口封闭；

所述定位结构包括布置在通水段内的多个水平布置的横梁以及纵向布置的限位板，所述横梁的两端分别与通水段的内侧壁焊接，沿着通水段的高度方向，多个所述横梁依序间隔布置；所述限位板与多个横梁连接，且朝向气囊布置，所述气囊具有朝向限位板的限位端；所述施工步骤3）中，当所述气囊充气至气囊内的压力达到设定压力后，所述限位端抵压在限位板上。

2.如权利要求1所述的水厂大埋深水管道气囊填充式封堵施工方法，其特征在于，所述施工步骤1）中，在所述通水段的外周焊接固定环，所述固定环环绕通水段的周向布置；所述施工步骤4）中，当所述拆除段拆除后，所述端部开口形成在固定环的围合区域内，所述封堵端板固定连接在固定环上。

3.如权利要求2所述的水厂大埋深水管道气囊填充式封堵施工方法，其特征在于，所述封堵端的端部具有朝向通水段的封堵侧壁，所述封堵侧壁的中部背离通水段凹陷，形成凹陷槽；所述施工步骤4）中，当所述封堵端部封闭端部开口后，所述凹陷槽的外周与端部开口的外周对接。

4.如权利要求3述的水厂大埋深水管道气囊填充式封堵施工方法，其特征在于，所述凹陷槽上凸设有多个隔板，多个所述隔板沿着通水段的周向间隔环绕布置；所述隔板的长度方向沿着通水段的轴向布置，所述隔板的宽度方向沿着通水段的径向布置；

所述施工步骤4）中，当所述封堵端部封闭端部开口后，所述隔板的外侧壁抵接着通水段的内侧壁，所述隔板的内侧壁朝向通水段的中心位置延伸。

5.如权利要求1至4任一项所述的水厂大埋深水管道气囊填充式封堵施工方法，其特征在于，所述限位板的外周具有外周侧壁，所述限位板的外周侧壁与通水段的内侧壁之间具有嵌入间隔，所述限位板具有朝向气囊弧形凸起的抵压端面，所述抵压端面呈球面状；

所述施工步骤3）中，当所述气囊充气至气囊内的压力达到设定压力后，所述抵压端面抵压着限位端的中部，驱动所述限位端的外周嵌入在嵌入间隔中。

6.如权利要求5所述的水厂大埋深水管道气囊填充式封堵施工方法，其特征在于，所述施工步骤3）中，当所述气囊充气至气囊内的压力达到设定压力后，所述限位端的中部形成有背离抵压端面凹陷的限位部，所述限位端的外周形成有朝向嵌入间隔凸出的嵌入部，所述嵌入部环绕在所述限位部的外周；

所述施工步骤3）中，所述抵压端面嵌入在限位部中，抵压着限位部，所述嵌入部嵌入在嵌入间隔中，抵压着通水段的外周侧壁。

7.如权利要求6所述的水厂大埋深水管道气囊填充式封堵施工方法，其特征在于，所述限位板的外周侧壁中设有环槽，所述环槽沿着外周侧壁的周向环绕布置，所述施工步骤3）中，所述嵌入部的内侧嵌入在所述环槽中。

8.如权利要求7所述的水厂大埋深水管道气囊填充式封堵施工方法，其特征在于，所述通水段的内侧壁凸设有凸环条，所述凸环条沿着通水段的周向环绕布置，所述凸环条与限位板的外周侧壁正对布置，所述凸环条与限位板的外周侧壁之间形成所述嵌入间隔；

所述施工步骤3）中，当所述嵌入部嵌入在嵌入间隔中后，所述凸环条嵌入在嵌入部的外侧，挤压嵌入部变形。

9.如权利要求1至4任一项所述的水厂大埋深水管道气囊填充式封堵施工方法，其特征在于，所述气囊具有朝向通水段的内侧壁布置的弹性壁，所述弹性壁沿着通水段的周向环绕布置，所述弹性壁内设有多个限制环，多个所述限制环沿着通水段的轴向间隔布置，所述限制环沿着通水段的周向环绕布置；

所述施工步骤3）中，当所述气囊充气至气囊内的压力达到设定压力后，所述弹性壁抵压着通水段的内侧壁，所述限制环与通水段的内侧壁之间具有隔断间隔，所述隔断间隔沿着通水段的周向环绕布置。