都盈管道裂管法裝置及施工方法與流程

  一.背景技術：

隨著社會、經濟的發展，我國城市規模不斷擴大，基礎設施也不斷完善，城市的供水、燃氣、電力、通訊、石油等地下管線鋪設數量增加，造成道路鑿路開挖量急驟上升。但是開挖施工一方面容易阻塞交通、產生安全隱患并破壞城市環境；另一方面造成市政設施的重復養護，浪費難以估量。為此，運用一種新的地下管線工程施工方法勢在必行，非開挖技術的出現解決了這個問題。
在非開挖施工的過程中，管道穿越過程往往面臨著地下空間有限，環境復雜，拖管阻力大，在原管位非開挖裂管修復地下管道的施工過程中，新管在施工中容易受損等問題。
因此，本發明開發一種用于管道裂管裝置，使得拖管過程能夠適應復雜的地下環境，以及減少新管在施工中的受損情況。

   二.適用范圍
<碎(裂)管法技術指南>中的規定：典型的管道直徑范圍為50~1000mm，理論

上碎(裂)管法的大直徑為1200mm。碎(裂)管法一般用于等管徑管道更換或增

大直徑管道更換。更換的管道直徑大于原有管道直徑的30%的施工時比較常見的

。擴大原有管道直徑3倍的管道更換施工已經成功進行，但需要更大的回拖力，

并可能出現較大的地表隆起。
    0.8cm或埋深小于0.8m時，建議不要使用該方法，如要采用該方法，應采取

相應的保護措施。

  三.都盈管道裂管法技術實現要素：

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是非開挖施工過程中新管鋪設施工的不穩定性。
為實現上述目的，首要是提供了一種管道裂管裝置，包括自左向右依次同軸連接的拖管接頭、擴張器、主體和牽引接頭，牽引接頭設置有螺紋，主體包括圓柱體和圓臺，圓柱體和擴張器連接，圓臺和牽引接頭連接，圓柱體的側面上設置有多個擴張柵，多個擴張柵設置在靠近擴張器一端；圓臺上設置有刀頭，刀頭沿圓臺的母線設置，刀頭和其中一個擴張柵共面；圓柱體和圓臺的側面上分別設置有多個通孔，通孔和管道裂管裝置的內腔相連通。
進一步地，多個擴張柵沿圓柱體的側面均勻間隔環繞分布。
進一步地，擴張柵的個數為8個。
進一步地，擴張柵的截面為直角三角形，直角三角形的一條直角邊和圓柱體的母線重合，直角三角形的另一條直角邊設置為靠擴張器一側，直角三角形的斜邊和管道裂管裝置的軸向呈15-30°角。
進一步地，刀頭的刀刃和管道裂管裝置的軸向呈17-18°角。
進一步地，多個通孔沿擴張柵軸向環繞設置在圓柱體的側面上，以及沿擴張柵軸向環繞設置在圓臺的側面上，刀頭位置處不設置有通孔。
進一步地，通孔的數量為15個

    四.都盈管道裂管法的優缺點
 
碎裂管法管道修復技術相比開挖法具有施工速度快、效率高、價格優勢、對環境更加有利、對地面干擾少等優勢。
     與其他管道修復方法相比，碎(裂)管法的優勢在于它是能夠采用大于原有管道直徑的管道更換原有管道，從而增加管道的過流能力的施工方法。研究表明，碎(裂)管法非常適合更換管壁腐蝕超過壁厚80%(外部)和60%(內部)的管道。
    五.技術特征：
1.一種管道裂管裝置，其特征在于，包括自左向右依次同軸連接的拖管接頭、擴張器、主體和牽引接頭，所述牽引接頭設置有螺紋，所述主體包括圓柱體和圓臺，所述圓柱體和擴張器連接，所述圓臺和所述牽引接頭連接，所述圓柱體的側面上設置有多個擴張柵，所述多個擴張柵設置在靠近所述擴張器一端；所述圓臺上設置有刀頭，所述刀頭沿所述圓臺的母線設置，所述刀頭和其中一個擴張柵共面；所述圓柱體和圓臺的側面上分別設置有多個通孔，所述通孔和所述管道裂管裝置的內腔相連通。

2.如權利要求1所述的一種管道裂管裝置，其特征在于，所述多個擴張柵沿所述圓柱體的側面均勻間隔環繞分布。

3.如權利要求2所述的一種管道裂管裝置，其特征在于，所述擴張柵的個數為8個。

4.如權利要求1所述的一種管道裂管裝置，其特征在于，所述擴張柵的截面為直角三角形，所述直角三角形的一條直角邊和所述圓柱體的母線重合，所述直角三角形的另一條直角邊設置為靠所述擴張器一側，所述直角三角形的斜邊和所述管道裂管裝置的軸向呈15-30°角。

5.如權利要求1所述的一種管道裂管裝置，其特征在于，所述刀頭的刀刃和所述管道裂管裝置的軸向呈17-18°角。

6.如權利要求1所述的一種管道裂管裝置，其特征在于，所述多個通孔沿所述擴張柵軸向環繞設置在所述圓柱體的側面上，以及沿擴張柵軸向環繞設置在所述圓臺的側面上，所述刀頭位置處不設置有通孔。

7.如權利要求6所述的一種管道裂管裝置，其特征在于，所述通孔的數量為15個。

8.一種應用如權利要求1所述的一種管道裂管裝置的施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、根據經驗距離，沿管道長度方向開挖鉆機處工作坑和拖管工作坑；

步驟二、將開挖鉆機處工作坑和拖管工作坑處的原管道斷開取出；

步驟三、將鉆機置于鉆機處工作坑的導向側，通過導向作業使鉆桿穿過待裂管道直至進入拖管工作坑；

步驟四、在拖管工作坑內將鉆桿和管道裂管裝置的牽引接頭連接，管道裂管裝置的拖管接頭和待拖新管道連接；

步驟五、將水平定向鉆的泥漿系統和管道裂管裝置的內腔連接，并預先測試泥漿系統注漿后，通孔處的泥漿流量是否達到施工要求；

步驟六、當管道裂管裝置上通孔處的泥漿流量達到施工要求后，泥漿系統持續注漿；

步驟七、鉆機回拖，同時通過鉆機的牽伸力傳感器檢測鉆桿處的牽引力，通過管道裂管裝置的刀頭將待裂管道裂開，將待拖新管道沿原管道位置回拖至鉆機處工作坑，則完成待拖新管道的鋪設。

9.如權利要求8所述的施工方法，其特征在于，所述泥漿系統包括泥漿混合攪拌罐、泥漿泵和泥漿管路組成，通過泥漿泵將混合攪拌罐中的泥漿由泥漿管路泵入所述管道裂管裝置的內腔管道裂管裝置的內腔。

10.如權利要求8所述的施工方法，其特征在于，所述泥漿系統中的泥漿為水基鉆進液組合物，包括膨潤土，各組分及含量如下：

2％～3％來安土或2％的哈利土、

0.24％～3％防塌劑、

0.18％～0.21％聚丙烯酰胺、

0.27％～0.31％降失水劑、

0.27％～0.32％磺化酚醛樹脂、

0.28％～0.32％潤滑劑，

余量為水；

其中防塌劑可選自腐殖酸鉀、瀝青粉、磺化瀝青粉及煤堿劑中的任意一種，

降失水劑可選自水解聚丙烯腈及鈉羧甲基纖維素中的任意一種，

潤滑劑可選自極壓潤滑劑、聚氧乙烯辛基苯酚醚、磺化妥爾油瀝青中的任意一種。

   六.碎(裂)管法的局限包括如下方面：
 
①需要開挖地面進行支管連接；
 
②需對局部塌陷進行開挖施工以穿插牽拉繩索或拉桿；
 
③需對進行過點狀修復的位置進行處理；
 
④對于嚴重錯位的原有管道，新管道也將產生嚴重錯位現象；
 
⑤需要開挖起始工作坑和接收工作坑。

七.都盈管道裂管法技術總結
本文講述了都盈管道裂管法裝置及其施工方法，該裝置包括自左向右依次同軸連接的拖管接頭、擴張器、主體和牽引接頭，主體包括圓柱體和圓臺，圓柱體和擴張器連接，圓臺和牽引接頭連接，圓柱體的側面上設置有多個擴張柵，多個擴張柵設置在靠近擴張器一端；圓臺上設置有刀頭，刀頭沿圓臺的母線設置，刀頭和其中一個擴張柵共面，圓柱體和圓臺的側面上分別設置有多個通孔，通孔和管道裂管裝置的內腔相連通，本發明公開的一種管道裂管裝置的擴張器和擴張柵能增加刀頭的切割效率，在切割舊管的同時，有效減少拖管前進的阻力。而通孔能夠使得泥漿進入舊管空間，防止舊管切開后，碎沙進入舊管空間，同時在新管拖動過程中起到潤滑的作用。