[发明专利]一种基于浅海吹填区海底管线荷载分级过渡保护装置的施工方法

说明书

技术领域

本发明属于海底管线保护技术领域，特别是涉及一种基于浅海吹填区海底管线荷载分级过渡保护装置的施工方法。

背景技术

随着国家经济的发展进步，近年来围海造陆工程逐渐兴起，具有巨大的社会和经济效益，同时也会对其周围地上和地下的环境造成一定影响。例如在围海造陆规划中，经常会出现规划区域覆盖一些海底设施的情况，尤其是遇到海底油气管线等类似情况。

海底管线通常承担着关系经济民生的重要用途，因此在围海造陆施工中必须对其进行专项的保护，以确保满足管线安全需要而不发生安全生产事故。此类管线上方一般约覆盖约1m至2m厚的泥层。吹填施工过程中加载的泥层产生的荷载致使施工区内管线承受压力大于施工区外管线承受压力，局部荷载的增加致使交叉处的管线产生挠曲变形，在管道中产生附加的拉、压应力。如果管道中的附加应力与管道在操作状态下原有应力（如温度和内压引起的应力）的组合超过管道材质的屈服应力时，管线将发生破坏。

为解决这一问题，目前一般采用扩大基础的充填袋基床加盖混凝土盖板的施工方法，费用昂贵且施工效率较低。本发明采用的木桩结合盖板的施工方法，可以有效的解决这一施工难题，提高施工效率且大大降低施工成本。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种施工便捷，沉桩精度高，以达到保护海底管线的作用的基于浅海吹填区海底管线荷载分级过渡保护装置的施工方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种基于浅海吹填区海底管线荷载分级过渡保护装置的施工方法，

（1）、施工准备；

（2）、船舶定位：

a、根据管线平面布置图采用磁探仪对管线实际走向进行探测，并依据探测数据绘制管线精确位置图，以此制作辅助GPS定位系统的背景文件图；

b、根据上述的背景文件图驻船定位，船舶作业面一侧船舷标记桩位作业点并导入上述的GPS定位系统；

c、船舶定位后，由潜水员结合泥浆泵潜水探摸，人工插标杆复探，并实地标识出管线位置，根据标识垂直于管线轴线方向采用四锚定位；

（3）、竖桩沉桩：船舶驻位后，由挖掘机提桩，利用船舷的限位装置进行限位，并通过移锚沿管线轴线方向逐排沉桩入位；

（4）、斜桩沉桩：船舶驻位后，由挖掘机提桩，利用安装在船舷上的斜桩支架套筒进行限位，并通过挖掘机沿斜桩支架套筒方向沉桩入位；

（5）、桁架安装：沉桩入位后，在相邻的竖桩上布设空间结构的立体桁架；

（6）、桩头找平；

（7）、横纵梁安装：先安装横梁，横梁采用紧固件安装在竖桩顶部上，再在横梁上采用紧固件安装纵梁；

（8）、铺设盖板，安装完横纵梁后，在纵梁上表面通过紧固件铺设盖板；

（9）、移船流水作业施工。

本发明具有的优点和积极效果是：本发明采取防护结构使管线上部的荷载呈台阶状分级过渡，从而使施工区外侧原地表荷载与施工区内侧完全吹填荷载之间管线所承受荷载可以均匀过渡，有效确保管线不发生大的弯曲变形突破极限应力导致管道破坏，该方法既减少了采用完全保护所投入的大量的人力、物力，又减少了其施工机械和能源的浪费，是一种即环保又经济的结构。本发明施工便捷，保护结构顶面处于潮间区，尽量避免水下施工，所有上部结构单体组装，多断面形成流水作业，可充分利用潮间时间；对工料机要求低，材料渠道宽，船机稍作改造便可施工，减少工前准备时间，可操作性强。经济效益主要表现在设计结构实现了在简便工艺条件，可操作性强的施工方法下对海底管线形成有效安全的保护。

附图说明

图1是吹填区内管线荷载分级过渡的荷载分布示意图

图2是第一级分级过渡段的结构示意图；

图3是图2的Ⅰ-Ⅰ剖面图；

图4是船舶施工定位图；

图5为竖桩沉桩施工示意图；

图6是图5中K向视图；

图7为斜桩沉桩施工示意图；

图8为桁架施工示意图；

图9为横纵梁安装示意图；

图10为安装固定木盖板示意图；

图11是施工方法流程图。