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水下管道是敷设在江、河、湖、海的水下用来输送液体、气体或松散固体的管道。以下是对水下管道铺设的详细介绍:
一、水下管道的特点
不受限制:水下管道不受水深、地形等条件限制,输送效率高、耗能少。
难以维修:大多数水下管道埋于水下土层中,因此检查和维修较困难。
易受影响:登陆部分常处于潮差段或波浪破碎区,易受风浪、潮流、冰凌等影响,在规划和设计时要考虑预防措施。
二、水下管道的铺设方式
水下管道一般有两种铺设方式:
铺设在水底上:直接将管道铺设在稳定的水底,适用于水道较深、水底平坦且沿管线没有障碍物的情况。这种铺设方式抗震性能较好,但需注意防止管道因船只抛锚、河床冲刷等原因受损。
埋设在水底下沟槽内:先挖好沟槽,再将管道铺设在沟槽内。沟槽内管顶铺设深度一般为管径的3~4倍,以避免船只抛锚、河床冲刷等影响。海下管道的埋地铺设还需防止风暴时管道可能浮漂或下沉,因此应埋设在海床下足够深度。
三、水下沟槽开挖方法
管道水下沟槽敷设一般有3种情况:
先挖槽后埋管:优点是施工设备简单,但管线定位不易准确,槽底平整度差,沟槽准直度低,而且易于回淤。因此,应适当选择槽底宽度和开挖深度。
挖槽和埋管同时进行:可以缩短工期,但施工难度较大,需要协调好挖槽和埋管的节奏。
先放管后沉入土内:采用冲沉法铺管,即先把管子放在水底,然后用冲泥器把高压水射向管底土层,使管底土液化,丧失承载能力,管道就埋入水底。液化土层的厚度一般为管径的3~4倍。
四、水下管道铺设的施工技术
浮漂拖航铺管:先在岸边把管子连接成一定长度的管段,管段两端堵板,浮漂拖航到铺管位置,灌水入管,下沉到水底或沟槽内,取下堵板,然后将各管段之间在水下接口。
水底拖曳铺管:当长度较大的管段采用浮航困难时,可在水底拖曳。拖运时受风浪、潮汐等影响较小,作业安全,不需牵制船,但拖运马力较大。
铺管船铺管:将管子用运管船运至铺管船上,在铺管船上进行管段接口后,沿铺管船上的滑道、管托架等装置,下入水底。
综合作业船铺管:预挖水下沟槽铺管,沟槽由水泵喷射高压水冲挖,挖出的土由砂泵抽升到后部回填沟槽,使沟槽晾槽时间减少至最短,而且取消了回填土的远距离搬运。
五、水下管道铺设的注意事项
确保稳定性:在管道敷设过程中和敷设后均须验算稳定性,包括在波浪、水流(主要为潮流)、冰层压力和流水冲击力作用下管道的稳定性,以及由于管道基底面不平整、地基基础的不均匀沉陷而对管道稳定性的影响。
调节重量:调节水下管道的重量,可以降低管道在施工敷设时的应力和保持管道在敷设过程中和敷设后的稳定。
保证密封性:使用水下连接器将管道牢固连接,确保密封性,防止漏水。
进行压力测试:进行压力测试,确保管道在水中能够承受住各种压力。
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