水下管道是敷設(shè)在江、河、湖、海的水下用來輸送液體、氣體或松散固體的管道。以下是對水下管道鋪設(shè)的詳細介紹:
一、鋪設(shè)方式
水下管道一般有兩種鋪設(shè)方式:
鋪設(shè)在水底上: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,管道不會因船只拋錨、流體動力、土壤液化、床底土運動、河床沖刷或其他原因引起破壞,則可將管道直接鋪設(shè)在穩(wěn)定的河床或海床上。水底直接敷設(shè)的管道抗震性能要優(yōu)于水下溝槽埋設(shè)。
埋設(shè)在水底下溝槽內(nèi):埋設(shè)時,溝槽內(nèi)管頂鋪設(shè)深度一般為管徑的3~4倍,以避免船只拋錨、河床沖刷等影響。海下管道的埋地鋪設(shè)還應(yīng)防止風暴時管道可能浮漂或下沉,為此管道應(yīng)埋設(shè)在海床下足夠深度。
二、水下溝槽開挖
管道水下溝槽敷設(shè)一般有3種情況:
先挖槽后埋管:優(yōu)點是施工設(shè)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,而且易于回淤。因此,當采用這種方法時,應(yīng)適當選擇槽底寬度和開挖深度。底寬一般為管外徑加0.81.0m,開挖深度根據(jù)回淤情況而定,邊坡系數(shù)為1:21:4。粘土河床的回淤情況并不嚴重,沙土回淤迅速。
挖槽和埋管同時進行
先放管后沉入土內(nèi)
常用的水下溝槽開挖方法和設(shè)備有爆破法、岸式索鏟、挖泥船、高壓泵船等:
爆破法開挖:適用于巖石河床。
岸式索鏟:適用于狹窄水系。鏟斗用岸上卷揚機曳引,鏟斗順滑道往上拉,隨著挖深增加而往下放滑道。這種方法可以比較準確地控制溝槽的平面位置和準直度。
挖泥船和高壓泵船:水系寬闊一般用抓斗式或多斗式挖泥船開挖水下溝槽,土方卸在溝槽水流下游一側(cè),或由駁船運至遠處;河床土質(zhì)松散,可用高壓泵船以高壓水流沖射水底土層進行開挖。
三、管道的水下鋪設(shè)方法
浮漂拖航鋪管: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(nèi),取下堵板,然后將各管段之間在水下接口。預(yù)制管段用船只或用設(shè)在對岸的曳引設(shè)備(卷揚機、拖拉機等)浮拖。但多數(shù)情況是岸邊預(yù)制的管段與水系平行,管段制備后裝上浮筒推入水中,在水面上由船浮漂拖航。管的兩端采用法蘭盤螺栓堵板,在堵板上設(shè)有放氣孔和進水孔。管段由水面浮航到溝槽上方,由定位起重船吊放入槽,管段下放到溝槽內(nèi)。管段水下定位及接口均由潛水工操作。
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(yè)安全,不需牽制船,但拖運馬力較大。如管道分段預(yù)制,則應(yīng)在拖曳過程中將管道逐段接口,增長拖曳長度。
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后,沿鋪管船上的滑道、管托架等裝置,下入水底。這種方法適用于長距離管段遠離岸邊的鋪管工作。
沖沉土層鋪管:先把管子放在水底,然后用沖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。