[发明专利]大直径水下输水管道浮运装置及方法

说明书

本发明公开了一种大直径水下输水管道浮运装置及方法，包括长度为54～60m和长度为138～140m的输水管道，多个配重块和多个气囊，多个配重块间隔固定在输水管道上，封头板分别固定在一节输水管道的两端端头上，多个气囊沿输水管道纵向两侧间隔设置，数根工字钢首尾相接分别固定在间隔排列的配重块中部两侧下。方法如下：1）HDPE管焊连及安装配重块，2）安装封头板和闭水试验，3）输水管道自浮并安装气囊，4）输水管道注水下沉，5）气囊放气沉放输水管道。本发明大大减少了不锈钢法兰的数量和施工材料成本，且减少了水上不锈钢法兰对接的总时间，降低了输水管道水下施工的成本，缩短了施工工期，提高了施工效率。

技术领域

本发明涉及一种水下管道运输和沉放到位装置，特别涉及一种大直径水下输水管道水下水上运输装置和水下沉放及定位连接方法，属于水下管道施工技术领域。

背景技术

大直径水下输水管道是指管径大于1.5m的管道，管道采用高密度聚乙烯（以下简称HDPE）缠绕制成，HDPE管的熔点约为130℃，相对密度为0.941~0.960。具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好；介电性能、耐环境应力开裂性亦较好，是一种应用广泛的新型水下铺管原料。HDPE管单根长度为6m，工程使用时，如拼接水下输水管道时需要将多根HDPE管连接成一节可以水上运输的管道，运至现场进行安装。HDPE管的连接方式主要有热熔焊接及不锈钢法兰连接，其陆上安装施工可采用热熔焊接来连接，而水下HDPE管的连接只能采用不锈钢法兰连接。若水下HDPE管的单节连接全部采用不锈钢法兰连接，一是加大了施工成本，延长了施工时间较长，另外，水下两根HDPE管的不锈钢法兰对接受风浪影响大，施工不便且成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、施工方便的大直径水下输水管道浮运装置及方法，提高水下施工效率，降低施工成本。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现。

一种大直径水下输水管道浮运装置，包括输水管道、多个配重块和多个气囊，所述输水管道为多根6m标准长度的高密度聚乙烯管通过热熔焊接而成，其长度分别为54～60m和138～140m；多个配重块间隔固定在输水管道上，封头板分别固定在一节输水管道的两端端头上，封头板上部焊有端口朝上的排气管，封头板下部焊有进水管，进水管外端装有进水阀；多个气囊沿输水管道纵向两侧间隔设置，气囊两端分别通过吊带与两个相邻的配重块上部连接；在138～140m一节的输水管道上，数根工字钢首尾相接分别固定在间隔排列的配重块中部两侧下；所述配重块采用钢筋混凝土浇筑而成，包括上盖和下座，上盖下部和下座上部两侧分别向外延伸出上耳板和下耳板，上盖中部和下座中部分别设有与输水管道外圆形状匹配的上半圆弧和下半圆弧，所述上半圆弧和下半圆弧上下夹住输水管道，通过分别穿过对应上耳板和下耳板的紧固件将上盖和下座固定在输水管道上。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

进一步的，所述排气管通径为进水管通径的3.5～3.7倍。

进一步的，上排气管为直角形，包括水平管和垂直管，水平管一端与封头板上部相通，垂直管高出上盖顶部0.9～1.1m。

进一步的，气囊标有编号，在每隔一个气囊的配重块上设置一条测绳，所述测绳下端固定在上盖的顶部，测绳上端与浮标连接。

一种大直径水下输水管道浮运装置的沉放方法，包括以下步骤：

1）施工前准备

按照设计位置开挖沉管处的水下基槽，利用陆上段输水管道围堰内的现有基坑，在其内完成高密度聚乙烯管、配重块、吊带的备料及封头板的制作；

2）围堰内多根高密度聚乙烯管的焊连及安装配重块