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水下作业 |
水中铺设塑料管道的方法 |
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这里简单介绍排放管道,取水管道(无压塑料管道)和输送管道(有压塑料管道)水中铺设塑料管道的方法。水中铺设塑料管道方法的基本原则是尽量避免水底作业和尽量减少水下的工程。
漂浮-下沉法 通常使用的是HDPE实壁管的漂浮-下沉法。众所周知,高密度聚乙烯HDPE的比重小于1,在管道充满水后仍然有浮力。所以水中铺设塑料管道必须加上压重才能使其能够稳定地座在要求的水底位置上。(通常采用的压重方法是在管道上隔一定间距固定上混凝土压重块。)通过大量实践证明:通常在的离岸近的海洋条件下,压重一般不需要超过管道排水量的65%,大多数情况下相当排水量25到50%的压重 足够了。所以管道在充满空气时即使已经加上压重块也可以浮在水面上。因此充满空气的塑料管道可以带着压重块先利用水面上漂送到铺设位置,然后通过灌水沉到水底位置。这样 可以尽量避免水底作业。该方法的施工过程是:
●利用HDPE管道可以熔接的特长在岸边把运来的管段对接熔焊成几百米长的连续长管段,逐步下水漂浮在水上,或者把管材挤出生产线安置在岸边,直接制成几百米长的连续长管段逐步下水漂浮在水上;
●压重块可以在岸上 安装到管道上,然后和管道一起下水;也可以在水面上利用驳船把压重块固定到管道上;
●把固定好压重块的连续长管段拖引到计划铺设的位置;
●把各段长管连接到工程需要的长度;
●通过从岸端灌水使管道逐步沉到水底要求的位置;利用塑料管道的柔韧性,让管道随着水底的地形起伏躺在水底上(为了减少轻水流作用力,通常利用压重块使管道和水底间有一定间距离)。通常大部分塑料管道 直接暴露在水中,只在近岸处将部分管道埋在水底的管沟内。
水底拖拉法当水上交通阻止采用用浮-沉铺设法时(如在穿越河流的工程中),可以采用下图所示的‘水底拖拉'法。当采用这种方法时,先把塑料管道在岸上连接成连续长管,加装上足够保证管道始终沉在水底的压重,然后用卷扬机把管道拖过河。通过适当设计的压重和固定在管道前端的特殊拖拉头—‘滑橇'确保管道在拖过河时能随着河底的断面轮廓顺畅滑动。水中铺设通常采用的HDPE实壁管可以采用对接熔焊方法连接。对接熔焊的设备和工艺都和普通HDPE压力管用的一样。但是有些连接处是不可能采用对接熔焊,例如:需要在水底下和已经沉降到位的扩散器连接,这些连接处可以采用机械压紧方式的连接。例如采用法兰连接:在HDPE管端先对接熔焊上一个‘根形管端',活套上一个金属的或玻璃钢的法兰背盘, 可以和有同样法兰端头的其他管道、管件或结构连接。
漂浮水中铺设的HDPE实壁管常常采用漂浮的方法运输到铺设位置或者暂时存储在水面上。因为HDPE的比重小于1,两端密闭的HDPE管空管有很大的浮力,同时又非常柔韧不怕波浪的冲击,所以可以在波涛汹涌的大海上漂浮运输。例如前面介绍到的法国蒙彼利埃市排海工程所采用的20根直径1600mm长度550m的连续长管 是在挪威的工厂生产,在海面上分4批经过北海,大西洋,拖运到地中海边的工地。
水中铺设通常采用的HDPE实壁管 依靠压重块稳定在水底。压重块通常是预制的钢筋混凝土块,由上下两件组成,以一定的间隔用螺拴夹紧固定在管道上。在压重块和管道之间要加既有弹性又有摩擦力的保护垫层防止压重块损伤管道。安装压重块的工作有的在岸上进行,也有的是在水面上进行。在岸上安装压重块是在管道已经连接好准备下水前进行。当管道下水时已经安装好压重块,所以常常需要设置滑道让附带有压重块的管道能够顺利的滑入水中。在水面上安装压重块是把没有安装压重块的管道下水,飘浮在水面上,然后用施工驳船上的吊车把管道的一部分吊上驳船,安装好压重块后再吊回到水中去。为了避免管道过度的弯曲,施工的驳船要有离水很近的施工甲板。
沉降管道沉降前需把管道准确地定位到要求位置的上方。沉降过程是漂浮-下沉法中 关键的工序,必须周密计划和严格控制。要求管道的沉降从近岸端逐步向外进展,让管道能够顺着水下地形躺到水底,避免发生‘架桥'。同时保证管道沉降时的弯曲半径始终不小于限制值,避免因为过度弯曲造成管壁中应变过大或压屈失稳。
为了使沉降过程从近岸端逐步向外进展,要在从近岸端灌水前先把漂浮的管道近岸一小段吊出水面抬高,使灌溉入的水先充满近岸一段管道,形成一个‘水袋'。这段管道充满水下沉后随着水的灌入,再逐步把前方的管道充满下沉。同时,管道的 外端要用盲板密闭,在盲板上装备上阀门,用阀门控制管道内空气的排出速度。
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