[发明专利]一种非开挖管道更新施工体系及施工方法

说明书

本发明属于地下管道施工技术领域,具体涉及一种非开挖管道更新施工体系及施工方法,适用于地下管道非开挖施工过程中管节的原位更换，实现旧管道的全面更新升级；该施工体系包括在待更新的地下既有管道段的两端分别设置始发井和接收井；在始发井与接收井之间设置有掘进装置，掘进装置对既有管道周围土体进行掘进切削；在掘进装置的前端切削面上还设置有密封保通装置，密封保通装置的结构尺寸与既有管道的截面尺寸相匹配；在掘进装置上还设置有拉拔装置；该发明提供的非开挖管道更新施工体系及施工方法，实现了旧管道的全面更新升级；满足了不同直径的地下管道之间的相互更换，实现了既有管道的容量升级施工过程。

技术领域

本发明属于地下管道施工技术领域；具体说是涉及一种非开挖管道更新施工体系及施工方法。

背景技术

近年来国内因管线腐蚀老化引起的城市大雨内涝、管线爆裂、路面坍塌等事故频发；市政管道的设计年限一般为50年，80年代兴修的管线年龄在40年左右，已经濒临甚至超过设计使用年限，加上因为运维管理不当、频繁施工的影响，管道实际腐蚀损坏情况更为严重，加上城市人口密度的增加，旧管道的容量也难以满足功能需求，城市普遍存在着大量老旧管线面临全面更新问题；目前管道的修复更新技术主要分两大类，一类是明挖法，一类是非开挖技术；明挖法已较难满足城市核心区的诸多边界条件要求；而现有的非开挖技术主要有原位固化法、穿插管法、缠绕法等，这些方法在管道修复方面有一定优势，但是无法适用于地下管道的完全更新和容积扩增等方面。

发明内容

本发明的发明目的：

主要是为了解决现有技术的缺陷，提供一种非开挖管道更新施工体系及施工方法；不但适用于地下管道非开挖施工过程中管节的原位更换，实现旧管道的全面更新升级；而且还满足不同直径的地下管道之间的相互更换，实现既有管道的容量升级；同时保证既有管道在更换升级过程中的正常使用。

本发明的技术方案为：

提供了一种非开挖管道更新施工体系，包括地下既有管道，在待更新的地下既有管道段的两端分别设置始发井和接收井；在始发井内设置有掘进装置，掘进装置对既有管道周围土体进行掘进切削；在掘进装置的前端切削面上还设置有密封保通装置，密封保通装置的结构尺寸与既有管道的截面尺寸相匹配；在掘进装置上还设置有拉拔装置，拉拔装置设置在掘进装置的壳体边缘位置处。

所述的掘进装置包括掘进刀盘、盾体和主驱动，掘进刀盘通过主驱动提供掘进动力，盾体为掘进刀盘和主驱动的承载载体；在掘进装置前端掘进刀盘位置处开设有与既有管道相匹配的导向通道。

所述的密封保通装置设置在导向通道前端位置处，该密封保通装置包括密封柱塞，密封柱塞的结构尺寸与既有管道的截面尺寸相匹配，在密封柱塞内设置有过水管路，过水管路通过导流管路连通至非施工区间。

密封柱塞采用柔性或半刚性柱塞结构，在密封柱塞上设置有多道密封材料层。

所述的拉拔装置采用气动拉杆或液压拉杆。

所述的拉拔装置采用牵引套索，牵引套索对既有管道进行分离拉拔。

在掘进装置上还并列设置有转运小车。

在始发井位置处还设置有主顶千斤顶。

在始发井上端分别设置有既有管道存放区和更换管道存放区，既有管道通过管道吊具吊出始发井，更换管道通过管道吊具吊入始发井。

一种利用上述所述的一种非开挖管道更新施工体系的施工方法，其包括：

（1）、竖井开挖：完成始发井和接收井施工；

（2）、设备安装：包括选择与既有管道相匹配对应的掘进刀盘，掘进刀盘中心设有导向通道，掘进刀盘用于对既有管道的周围土体进行掘进切削，在始发井内对掘进装置的掘进刀盘安装连接；在掘进刀盘上同步安装密封保通装置；在掘进装置的壳体边缘上设置拉拔装置；在始发井内设置顶推装置；