本發(fā)明屬于流沙地質(zhì)中管道加固,具體涉及一種適用于流沙地質(zhì)的hdpe管道穩(wěn)固設備及其安裝方法。
背景技術(shù):
1、在流沙地質(zhì)條件下,hdpe管道因其柔性和耐腐蝕性被廣泛應用于水務、燃氣和化工輸送系統(tǒng)中。為確保管道在流沙環(huán)境中的穩(wěn)定性,通常采用挖掘換土法或注漿穩(wěn)固法。挖掘換土法通過移除流沙層并填充穩(wěn)定土壤或碎石來支撐管道,例如在管道下方鋪設厚度為0.5—1米的砂礫層,再回填至設計標高。注漿穩(wěn)固法則通過向流沙層注入單一類型的固化材料(如水泥漿或化學注漿劑)來提高土壤強度,常見做法是在管道周圍設置多個注漿點,每點注入0.1-0.3立方米材料,形成局部固化區(qū)。這些方法已在多種工程項目中得到應用,并能在一定程度上緩解管道下沉或偏移的問題。
2、現(xiàn)有技術(shù)中,挖掘換土法需要大范圍開挖,難以保證施工后土壤的均勻性和穩(wěn)定性,尤其在流沙層較厚或水流活躍的區(qū)域,回填材料易被沖刷,導致管道支撐失效。單一注漿法雖能提供一定支撐,但注漿材料通常僅在短時間內(nèi)固化,無法持續(xù)改良流沙層的結(jié)構(gòu),例如水泥漿固化后易產(chǎn)生裂縫,化學注漿劑則因滲透范圍有限難以應對長期土壤液化風險。采用上述方法穩(wěn)固的hdpe管道在流沙地質(zhì)中3個月后的位移量通常在10—15毫米以上,使用壽命難以超過20年,在實現(xiàn)hdpe管道長期穩(wěn)定方面存在明顯不足。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明實施例提供一種適用于流沙地質(zhì)的hdpe管道穩(wěn)固設備及其安裝方法,旨在能夠解決現(xiàn)有的流沙地質(zhì)下采用的加固方法因無法保證hdpe管道長期穩(wěn)固而導致的實用性差的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:提供一種適用于流沙地質(zhì)的hdpe管道穩(wěn)固設備,包括多個間隔布置在hdpe管道上的支撐單元;每個所述支撐單元均包括:
3、支撐部件,套設在hdpe管道上,所述支撐部件中設有多個用于監(jiān)測地質(zhì)環(huán)境及hdpe管道狀態(tài)的傳感器;
4、錨定部件,設有多個,各所述錨定部件均與所述支撐部件相連,且底端向下延伸并錨固在流沙地質(zhì)底部的穩(wěn)定土層中;
5、其中,在所述支撐部件上設有用于形成固化注漿區(qū)域的第一注漿通道,以及用于形成緩釋滲透注漿區(qū)域的第二注漿通道。
6、在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述支撐部件的內(nèi)壁覆設彈性固定環(huán)
7、在一種可能的實現(xiàn)方式中,每個所述錨定部件的底端均為分叉狀結(jié)構(gòu)。
8、在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述第一注漿通道與第二注漿通道在hdpe管道上錯位設置;第一注漿通道朝向或者斜朝向hdpe管道的一端;所述第二注漿通道正對hdpe管道或斜朝向hdpe管道的另一端。
9、在一種可能的實現(xiàn)方式中,各所述傳感器分別為壓力傳感器、位移傳感器以及濕度傳感器。
10、本發(fā)明還提供一種適用于流沙地質(zhì)的hdpe管道穩(wěn)固安裝方法,包括:
11、使用探測設備測定流沙層厚度及穩(wěn)定土層深度,且沿著hdpe管道的長度方向每隔2-5m之間規(guī)劃支撐點;
12、采用水平定向鉆探技術(shù),通過小型鉆孔將權(quán)利要求1-5任一項所述的支撐單元推送至hdpe管道下方,使所述的支撐部件貼合hdpe管道,且使所述的錨定部件錨固在流沙地質(zhì)底部的穩(wěn)定土層中;
13、通過所述的第一注漿通道注入快速固化材料形成固化注漿區(qū)域;通過第二注漿通道注入緩釋滲透材料形成緩釋滲透注漿區(qū)域;
14、利用各傳感器監(jiān)測地質(zhì)環(huán)境和hdpe管道的位移,并根據(jù)反饋數(shù)據(jù)調(diào)整注漿量和注漿壓力;
15、填平鉆孔,驗證hdpe管道的位移量。
16、在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述探測設備為探地雷達。
17、在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述緩釋滲透材料為聚合物凝膠。
18、在一種可能的實現(xiàn)方式中,小型鉆孔直徑為20-30cm,所述錨定部件深入土層的深度為0.5-2m。
19、本實現(xiàn)方式中,多個間隔設置的支撐單元可在hdpe管道的軸線方向上對hdpe管道進行支撐,通過多個支撐點的方式,保證hdpe管道的均勻受力,進而保證hdpe管道的穩(wěn)定性。同時每個支撐單元中的支撐部件可套設在hdpe管道上,進而保證與hdpe管道的連接穩(wěn)定性,而錨定部件可將支撐單元錨固在流沙地質(zhì)下方的穩(wěn)定土層中,保證支撐單元的穩(wěn)定性,進而保證hdpe管道的穩(wěn)定性。第一注漿通道能夠保證注入固化材料后在hdpe管道外部形成固化注漿區(qū)域,而第二注漿通道能夠保證注入緩釋滲透材料后在hdpe管道外部形成緩釋滲透注漿區(qū)域,配合多個傳感器靈活注漿,進而改良流沙地質(zhì)的土壤結(jié)構(gòu),能夠在流沙地質(zhì)中實現(xiàn)即時與長期穩(wěn)定的協(xié)同效應,能夠顯著延長hdpe管道的使用壽命,同時減少因土壤液化導致的失效風險,實用性強。
1.適用于流沙地質(zhì)的hdpe管道穩(wěn)固設備,其特征在于,包括多個間隔布置在hdpe管道上的支撐單元;每個所述支撐單元均包括:
2.如權(quán)利要求1所述的適用于流沙地質(zhì)的hdpe管道穩(wěn)固設備,其特征在于,所述支撐部件的內(nèi)壁覆設彈性固定環(huán)。
3.如權(quán)利要求1所述的適用于流沙地質(zhì)的hdpe管道穩(wěn)固設備,其特征在于,每個所述錨定部件的底端均為分叉狀結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的適用于流沙地質(zhì)的hdpe管道穩(wěn)固設備,其特征在于,所述第一注漿通道與第二注漿通道在hdpe管道上錯位設置;第一注漿通道朝向或者斜朝向hdpe管道的一端;所述第二注漿通道正對hdpe管道或斜朝向hdpe管道的另一端。
5.如權(quán)利要求1所述的適用于流沙地質(zhì)的hdpe管道穩(wěn)固設備,其特征在于,各所述傳感器分別為壓力傳感器、位移傳感器以及濕度傳感器。
6.適用于流沙地質(zhì)的hdpe管道穩(wěn)固安裝方法,其特征在于,包括:
7.如權(quán)利要求6所述的適用于流沙地質(zhì)的hdpe管道穩(wěn)固安裝方法,其特征在于,所述探測設備為探地雷達。
8.如權(quán)利要求6所述的適用于流沙地質(zhì)的hdpe管道穩(wěn)固安裝方法,其特征在于,所述快速固化材料為交替硅注漿;所述緩釋滲透材料為聚合物凝膠。
9.如權(quán)利要求6所述的適用于流沙地質(zhì)的hdpe管道穩(wěn)固安裝方法,其特征在于,小型鉆孔直徑為20-30cm,所述錨定部件深入土層的深度為0.5-2m。