管道水下鋪設

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  • 管道水下安裝
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    水下管道的兩種鋪設方式
    1、鋪設在水底上;
    2、埋設在水底下溝槽內;
    埋設在水底下溝槽內時,溝槽內管頂鋪設深度一般為管徑的3—4倍,以避免船隻拋錨,河床衝刷等影響。海下管道的埋地鋪設,還應防止風暴時管道可能浮漂或下沉,為此,管道應埋設在海床下足夠深度。此外,如果水道較深,水底之上鋪管不會影響航運,水底平坦,沿管線沒有障礙物和懸空地,管道不會因船隻拋錨、流體動力、土壤液化、床底土運動、河床衝刷或其他原因引起破壞,則可將管道直接鋪設在穩定的河床或海床上。
    水底直接敷設的管道抗震性能要優於水下溝槽埋設。
    水下溝槽開挖
    管道水下溝槽敷設一般有3種情況:
    1、先挖槽後埋管;
    2、挖槽和埋管同時進行;
    3、先放管後沉入土內。
    這些方法的選擇取決於水底土質、水係寬度和深度等因素。
    先挖槽後埋管的優點是施工設備簡單;缺點是管線定位不易準確,槽底平整度差,溝槽準直度低,而且易於回淤。因此,當采用這種方法時,應適當選擇槽底寬度和開挖深度。底寬一般為管外徑加0.8—1.0m.開挖深度根據回淤情況而定,邊坡係數為1:2—1:4.粘土河床的回淤情況並不嚴重,沙土回淤迅速。常用的水下溝槽開挖方法和設備有爆破法、岸式索鏟、挖泥船、高壓泵船等。
    爆破法開挖:適用於岩石河床;
    岸式索鏟:適用於狹窄水係。鏟鬥用岸上卷揚機曳引。鏟鬥順滑道往上拉,隨著挖深增加而往下放滑道。這種方法可以比較準確地控製溝槽的平麵位置和準直度。
    挖泥船和高壓泵船:水係寬闊一般用抓鬥式或多鬥式挖泥船開挖水下溝槽的方法,土方卸在溝槽水流下遊一側,或由駁船運至遠處;河床土質鬆散,可用高壓泵船以高壓水流衝射水底土層進行開挖 .
    用船或其他浮動設備開挖時,挖泥船等應臨時錨舶,以保證溝槽中心位置準確。水下溝槽中心線用岸標或浮標顯示,並用經緯儀或激光準直儀測量。條件允許時,可在兩岸標之間拉設管道中心線,以中心線為準用標尺或錘球可測水下溝槽的位置和槽底高程。
    為了防止回淤影響,可以采用分段開挖鋪管的施工方法,以縮短水下晾槽時間。
    管道的水下鋪設
    1、浮漂拖航鋪管:
    浮漂拖航鋪管的方法是先在岸邊把管子連接成一定長度的管段,管段兩端堵板,浮漂拖航到鋪管位置,灌水入管,下沉到水底或溝槽內,取下堵板,然後將各管段之間在水下接口。
    如果水係較淺,有縱深岸邊,岸邊與水麵高差不大,可在過河管中心延長線的岸邊原地麵製備管段;或者岸邊與水麵高差較大,就須開挖岸邊,減少與水麵高差,並在開挖區內降低地下水位後再製備管段。預製管段用船隻或用設在對岸的曳引設備(卷揚機、拖拉機等)浮拖。
    但多數情況是岸邊預製的管段與水係平行,管段製備後裝上浮筒推入水中,在水麵上由船浮漂拖航。
    管的兩端采用法蘭盤螺栓堵板。在堵板上設有直徑1/2——1的放氣孔和進水孔。
    管段由水麵浮航到溝槽上方,由定位起重船吊放入槽,管段下放到溝槽內。
    管段水下定位及接口均由潛水工操作。潛水工用通訊工具與定位起重船聯係,調正定位船錨泊位置和船上起重臂操作,使下沉管段與已鋪管段對口。
    2、水底拖曳鋪管
    當長度較大的管段采用浮航困難時,可在水底拖曳。拖運時受風浪、潮汐等影響較小,作業安全,不需牽製船,但拖運馬力較大。適用與長距離深水鋪管,如向海中鋪設排汙幹管。
    如管道分段預製,則應在拖曳過程中將管道逐段接口,增長拖曳長度。管道一次拖曳長度可達數十米。
    3、鋪管船鋪管
    將管子用運管船運至鋪管船上,在鋪管船上進行管段接口後,沿鋪管船上的滑道、管托架等裝置,下入水底。這種方法適用於長距離管段遠離岸邊的鋪管工作。
    4、衝沉土層鋪管
    水底鋪設的管段,如采用預先挖溝的方法,管線定位、溝槽準直、溝底平整等質量不易保證。為了避免預先挖溝引起的缺點,可采用衝沉法鋪管。
    衝沉法鋪管是先把管子放在水底,然後用衝泥器把高壓水射向管底土層,使管底土液化,喪失承載能力,管道就埋入水底。液化土層的厚度一般為管徑的3—4倍。
    采用這種方法的前提條件是管底土層為可被液化的。
    5、綜合作業船鋪管
    預挖水下溝槽鋪管的方法的缺點是溝槽可能發生回淤,棄土和回填土工作量大。為了克服這種缺點,可采用綜合作業船鋪管。
    溝槽由水泵噴射高壓水衝挖,挖出的土由砂泵抽升到後部回填溝槽,使溝槽晾槽時間減少至最短,而且取消了回填土的遠距離搬運。[1] 
    水下管道發展趨勢
    自50年代以來,水下管道敷設量不斷增長,過去隻能跨越江、河,現在已發展到跨越深海。
    程度提高
    在現階段,敷管船的自動化程度不斷提高;鋼材及混凝土用料更進一步適應水下的要求;
    趨於標準
    管道的製作開始趨於標準化;利用自動電焊和自動探傷攝影;
    耐久提高
    采用陰極防腐蝕技術以及應用自動控製技術和遙測遙控裝置,使水下管道的安全性和耐久性大大提高
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