[发明专利]一种大直径超长HDPE管道水下沉放方法

说明书

本发明提供了一种大直径超长HDPE管道水下沉放方法，包括以下步骤：S1：在待沉放管段两端分别安装盲板，并在待沉放管段上用吊带绑扎多个气囊并通过牺牲绳将所述吊带首尾相连；S2：灌水沉降；S3：顺次割断所述牺牲绳，使所述待沉放管段以S型曲线下沉、对接端下沉至对接高度后进行管道对接；S4：对接完成后，从已安装管道方向将所述水上气囊顺次放气，待沉放管段沉降到底，完成HDPE管道水下的沉放。利用管道自身柔性，以气囊配合牺牲绳的工艺，就可以完成管段沉放，尤其适用于大直径高密度聚乙烯管道的沉放，操作简便且灵活、适用各种水深、对船机设备要求低、所需操作人员数量较少。

技术领域

本发明涉及港口工程、交通工程、水利工程、公路工程等领域，尤其涉及一种大直径超长HDPE管道水下沉放方法。

背景技术

高密度聚乙烯管（以下简称HDPE管）广泛应用于给（引）水系统、排水系统和燃气输送等多个领域。HDPE管线到达待安装位置后，由于其密度小于海水密度，因此须向管内充水以增大管段重力，使管段由水面漂浮状态过渡至完全淹没状态、下潜至对接深度后，才能进行水下对接。管段沉放工艺应保证在各种水深条件下，管线曲率半径必须大于其允许最小曲率半径(曲率半径限值一般由管材、壁厚和管线外径决定，数值上以若干倍的管段外径D表示)，避免管线发生屈曲变形而导致损伤，并且应通过较少的下潜次数形成对接所需线型，以便提高管线安装效率。

目前HDPE管线沉放工艺仍局限于小直径管段（630mm以下），而对于大直径乃至超大直径HDPE管线，现有管段沉放工艺的适用性较差。随着经济的发展，大直径HDPE管线的应用势必更加广泛，因此急需研发一种适用于大直径HDPE管道的沉放方法。

发明内容

为了解决现有技术中大直径高密度聚乙烯管道沉放难的问题，本发明提供了一种易于操作、安全系数高的大直径超长HDPE管道水下沉放方法。

本发明提供了一种大直径超长HDPE管道水下沉放方法，包括以下步骤： S1：在待沉放管段两端分别安装盲板，并在待沉放管段上用吊带绑扎多个气囊并通过牺牲绳将所述吊带首尾相连；S2：将所述待沉放管段运送到待安装位置、并进行定位后，将所述待沉放管段一端盲板上的水阀开启、另一端盲板上的气阀开启，利用驳船上的吊机吊起所述待沉放管段的排气端，此时待沉放管段以S型曲线由水面漂浮状态下沉至水下淹没状态；S3：顺次割断所述牺牲绳，使所述待沉放管段以S型曲线下沉、对接端下沉至对接高度后进行管段对接；S4：对接完成后，从已安装管道方向将所述气囊顺次放气，待沉放管段沉降到底，完成HDPE管道水下沉放。

作为本发明的进一步改进，步骤S1中，所述气囊包括水上气囊及用于控制管段下潜的水下气囊，根据待沉放管段的长度确定所需水上气囊的数量及用于控制管道下潜的水下气囊数量，根据沉放深度确定所述吊带的长度。

作为本发明的进一步改进，步骤S4中，从已安装管道方向将所述水上气囊顺次放气。

作为本发明的进一步改进，步骤S1中，所述气囊总数量由助浮安全系数和待沉放管段负浮力占比共同确定，所述控制管段下潜的水下气囊总浮力相当于0.7~0.8倍管段水下总浮重，其中管段水下总浮重指管段在空气中重力与其水中所受浮力的差值，助浮安全系数指气囊总浮力与管段水下总浮重的比值，负浮力占比指管段水下总浮重同剩余未放气的气囊总浮力的差值与管段水下总浮重的比值。

作为本发明的进一步改进，步骤S1中，每个所述气囊与所述待沉放管段之间设有多条吊带且首尾依次连接，所述牺牲绳也为多条且分别将各吊带首尾相连，最终汇聚于同一吊带端点处，所述吊带长度与数量由待沉放管段允许单次最大下潜深度和水深确定。

作为本发明的进一步改进，所述待沉放管段允许单次最大下潜深度由管段允许曲率半径限值决定。

作为本发明的进一步改进，步骤S1中，所述气囊沿待沉放管段均匀分布。

作为本发明的进一步改进，步骤S2中，所述水阀及气阀均为多个。