都盈管道裂管法

都盈管道裂管法装置及施工方法与流程

  一.背景技术：

随着社会、经济的发展，我国城市规模不断扩大，基础设施也不断完善，城市的供水、燃气、电力、通讯、石油等地下管线铺设数量增加，造成道路凿路开挖量急骤上升。但是开挖施工一方面容易阻塞交通、产生安全隐患并破坏城市环境；另一方面造成市政设施的重复养护，浪费难以估量。为此，运用一种新的地下管线工程施工方法势在必行，非开挖技术的出现解决了这个问题。
在非开挖施工的过程中，管道穿越过程往往面临着地下空间有限，环境复杂，拖管阻力大，在原管位非开挖裂管修复地下管道的施工过程中，新管在施工中容易受损等问题。
因此，本发明开发一种用于管道裂管装置，使得拖管过程能够适应复杂的地下环境，以及减少新管在施工中的受损情况。

   二.适用范围
<碎(裂)管法技术指南>中的规定：典型的管道直径范围为50~1000mm，理论

上碎(裂)管法的大直径为1200mm。碎(裂)管法一般用于等管径管道更换或增

大直径管道更换。更换的管道直径大于原有管道直径的30%的施工时比较常见的

。扩大原有管道直径3倍的管道更换施工已经成功进行，但需要更大的回拖力，

并可能出现较大的地表隆起。
    0.8cm或埋深小于0.8m时，建议不要使用该方法，如要采用该方法，应采取

相应的保护措施。

  三.都盈管道裂管法技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是非开挖施工过程中新管铺设施工的不稳定性。
为实现上述目的，首要是提供了一种管道裂管装置，包括自左向右依次同轴连接的拖管接头、扩张器、主体和牵引接头，牵引接头设置有螺纹，主体包括圆柱体和圆台，圆柱体和扩张器连接，圆台和牵引接头连接，圆柱体的侧面上设置有多个扩张栅，多个扩张栅设置在靠近扩张器一端；圆台上设置有刀头，刀头沿圆台的母线设置，刀头和其中一个扩张栅共面；圆柱体和圆台的侧面上分别设置有多个通孔，通孔和管道裂管装置的内腔相连通。
进一步地，多个扩张栅沿圆柱体的侧面均匀间隔环绕分布。
进一步地，扩张栅的个数为8个。
进一步地，扩张栅的截面为直角三角形，直角三角形的一条直角边和圆柱体的母线重合，直角三角形的另一条直角边设置为靠扩张器一侧，直角三角形的斜边和管道裂管装置的轴向呈15-30°角。
进一步地，刀头的刀刃和管道裂管装置的轴向呈17-18°角。
进一步地，多个通孔沿扩张栅轴向环绕设置在圆柱体的侧面上，以及沿扩张栅轴向环绕设置在圆台的侧面上，刀头位置处不设置有通孔。
进一步地，通孔的数量为15个

    四.都盈管道裂管法的优缺点
 
碎裂管法管道修复技术相比开挖法具有施工速度快、效率高、价格优势、对环境更加有利、对地面干扰少等优势。
     与其他管道修复方法相比，碎(裂)管法的优势在于它是能够采用大于原有管道直径的管道更换原有管道，从而增加管道的过流能力的施工方法。研究表明，碎(裂)管法非常适合更换管壁腐蚀超过壁厚80%(外部)和60%(内部)的管道。
    五.技术特征：
1.一种管道裂管装置，其特征在于，包括自左向右依次同轴连接的拖管接头、扩张器、主体和牵引接头，所述牵引接头设置有螺纹，所述主体包括圆柱体和圆台，所述圆柱体和扩张器连接，所述圆台和所述牵引接头连接，所述圆柱体的侧面上设置有多个扩张栅，所述多个扩张栅设置在靠近所述扩张器一端；所述圆台上设置有刀头，所述刀头沿所述圆台的母线设置，所述刀头和其中一个扩张栅共面；所述圆柱体和圆台的侧面上分别设置有多个通孔，所述通孔和所述管道裂管装置的内腔相连通。

2.如权利要求1所述的一种管道裂管装置，其特征在于，所述多个扩张栅沿所述圆柱体的侧面均匀间隔环绕分布。

3.如权利要求2所述的一种管道裂管装置，其特征在于，所述扩张栅的个数为8个。

4.如权利要求1所述的一种管道裂管装置，其特征在于，所述扩张栅的截面为直角三角形，所述直角三角形的一条直角边和所述圆柱体的母线重合，所述直角三角形的另一条直角边设置为靠所述扩张器一侧，所述直角三角形的斜边和所述管道裂管装置的轴向呈15-30°角。

5.如权利要求1所述的一种管道裂管装置，其特征在于，所述刀头的刀刃和所述管道裂管装置的轴向呈17-18°角。

6.如权利要求1所述的一种管道裂管装置，其特征在于，所述多个通孔沿所述扩张栅轴向环绕设置在所述圆柱体的侧面上，以及沿扩张栅轴向环绕设置在所述圆台的侧面上，所述刀头位置处不设置有通孔。

7.如权利要求6所述的一种管道裂管装置，其特征在于，所述通孔的数量为15个。

8.一种应用如权利要求1所述的一种管道裂管装置的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、根据经验距离，沿管道长度方向开挖钻机处工作坑和拖管工作坑；

步骤二、将开挖钻机处工作坑和拖管工作坑处的原管道断开取出；

步骤三、将钻机置于钻机处工作坑的导向侧，通过导向作业使钻杆穿过待裂管道直至进入拖管工作坑；

步骤四、在拖管工作坑内将钻杆和管道裂管装置的牵引接头连接，管道裂管装置的拖管接头和待拖新管道连接；

步骤五、将水平定向钻的泥浆系统和管道裂管装置的内腔连接，并预先测试泥浆系统注浆后，通孔处的泥浆流量是否达到施工要求；

步骤六、当管道裂管装置上通孔处的泥浆流量达到施工要求后，泥浆系统持续注浆；

步骤七、钻机回拖，同时通过钻机的牵伸力传感器检测钻杆处的牵引力，通过管道裂管装置的刀头将待裂管道裂开，将待拖新管道沿原管道位置回拖至钻机处工作坑，则完成待拖新管道的铺设。

9.如权利要求8所述的施工方法，其特征在于，所述泥浆系统包括泥浆混合搅拌罐、泥浆泵和泥浆管路组成，通过泥浆泵将混合搅拌罐中的泥浆由泥浆管路泵入所述管道裂管装置的内腔管道裂管装置的内腔。

10.如权利要求8所述的施工方法，其特征在于，所述泥浆系统中的泥浆为水基钻进液组合物，包括膨润土，各组分及含量如下：

2％～3％来安土或2％的哈利土、

0.24％～3％防塌剂、

0.18％～0.21％聚丙烯酰胺、

0.27％～0.31％降失水剂、

0.27％～0.32％磺化酚醛树脂、

0.28％～0.32％润滑剂，

余量为水；

其中防塌剂可选自腐殖酸钾、沥青粉、磺化沥青粉及煤碱剂中的任意一种，

降失水剂可选自水解聚丙烯腈及钠羧甲基纤维素中的任意一种，

润滑剂可选自极压润滑剂、聚氧乙烯辛基苯酚醚、磺化妥尔油沥青中的任意一种。

   六.碎(裂)管法的局限包括如下方面：
 
①需要开挖地面进行支管连接；
 
②需对局部塌陷进行开挖施工以穿插牵拉绳索或拉杆；
 
③需对进行过点状修复的位置进行处理；
 
④对于严重错位的原有管道，新管道也将产生严重错位现象；
 
⑤需要开挖起始工作坑和接收工作坑。

七.都盈管道裂管法技术总结
本文讲述了都盈管道裂管法装置及其施工方法，该装置包括自左向右依次同轴连接的拖管接头、扩张器、主体和牵引接头，主体包括圆柱体和圆台，圆柱体和扩张器连接，圆台和牵引接头连接，圆柱体的侧面上设置有多个扩张栅，多个扩张栅设置在靠近扩张器一端；圆台上设置有刀头，刀头沿圆台的母线设置，刀头和其中一个扩张栅共面，圆柱体和圆台的侧面上分别设置有多个通孔，通孔和管道裂管装置的内腔相连通，本发明公开的一种管道裂管装置的扩张器和扩张栅能增加刀头的切割效率，在切割旧管的同时，有效减少拖管前进的阻力。而通孔能够使得泥浆进入旧管空间，防止旧管切开后，碎沙进入旧管空间，同时在新管拖动过程中起到润滑的作用。