[发明专利]一种埋地管道抢险加固装置及其施工方法

说明书

本发明公开了一种埋地管道抢险加固装置及施工方法，它位于地表以下且其包括分设于埋地管道两侧的微型桩、分设于埋地管道上方两侧的一对纵向的连梁、两端连接在该对连梁上的横梁和钢绞线，微型桩的下端伸入岩石持力层中，连梁位于微型桩的上方并与其上端连接，钢绞线的一端与横梁连接，另一端沿着埋地管道的下管壁延伸并向上固定在横梁上以承托埋地管道。本发明可以优化加固后埋地管道的受力结构，加固效果好。本发明在进行加固施工时，对埋地管道的结构造成影响极小，在施工过程中仍能保证埋地管道的正常使用功能，本发明结构简单、布置灵活、施工速度快、对土体扰动小、施工场地适应性强，可广泛适用于埋地管道的应急抢险工程。

技术领域

本发明涉及一种埋地管道抢险加固装置，还涉及该埋地管道抢险加固装置的施工方法。

背景技术

埋地管道作为一种常见的输送系统，广泛地应用于水利、石油、天然气和化工等领域中，它维系着当代城市功能和区域经济的发展，扮演着至关重要的角色。由于埋地管道通常以网络系统的形式发挥其功能，并且分布地域广阔，且需要穿过不同地质条件的场地，当所处的场地条件、周边荷载等因素发生变化时，埋地管道的受力状态的改变可能会导致其发生结构性的破坏，影响后续的使用功能。因此，如何在埋地管道将要发生结构性破坏时进行抢险加固并保证其使用安全是本行业亟待解决的重要问题之一。

目前，传统的管道加固方法主要是焊接与使用夹具，这两种加固方法都是通过加强自身结构的性能而在一定程度上抵抗场地条件变化导致受力情况发生转变的影响，但是，这两种方法存在着以下缺陷：

(1)使用焊接方法在必须进行服役的管道上进行焊接加固时，管道焊穿的可能性较大，在焊接环境湿度较大或所处环境温度过低时还有可能发生冷脆的危险。

(2)使用夹具对管道进行加固时，所需的施工设备以及所用的施工工艺比较复杂，使得施工成本较高。

(3)焊接与使用夹具这两种加固方法对埋地管道进行加固时的需要较长的施工周期，在很多情况下无法满足埋地管道加固抢险工程的工期要求。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种结构简单、成本低、可提高施工效率、加固效果好、可使埋地管道在施工中正常工作的埋地管道抢险加固装置。

本发明的第一个目的通过以下的技术措施来实现：一种埋地管道抢险加固装置，其特征在于，它位于地表以下且其包括分设于埋地管道两侧的微型桩、分设于埋地管道上方两侧的一对纵向的连梁、两端连接在该对连梁上的横梁和钢绞线，所述微型桩的下端伸入岩石持力层中，所述连梁位于所述微型桩的上方并与其上端连接，所述钢绞线的一端与横梁连接，另一端沿着埋地管道的下管壁延伸并向上固定在横梁上以承托埋地管道。

本发明利用钢绞线对埋地管道进行托换，钢绞线传力给横梁，横梁再将力传递给微型桩并最终传力给岩石持力层，使本发明成为一个整体共同受力结构，可以优化加固后埋地管道的受力结构，加固效果好。本发明在进行加固施工时，对埋地管道的结构造成影响极小，因此，在施工过程中仍能保证埋地管道的正常使用功能，另外，本发明结构简单、布置灵活、施工速度快、对土体扰动小、施工场地适应性强，可广泛适用于埋地管道的应急抢险工程。

为了减少钢绞线与埋地管道之间的摩擦，本发明所述钢绞线在埋地管道下管壁上延伸的线段包裹于弹性材质的套管中，优选的，该弹性材质的套管是橡胶软管。

为了提高微型桩的侧向受力能力，进一步加强开挖后土体的抗倾覆能力，本发明所述埋地管道抢险加固装置包括分设于埋地管道两侧的预应力锚索，所述预应力锚索斜向设置，其上端固定在连梁上，下端则锚固在土体中。

本发明所述钢绞线与所述横梁的夹角α：80°≤α≤90°。

本发明位于埋地管道两侧的微型桩桩顶为统一标高。

本发明所述钢绞线通过锚具锚固在横梁上。