一种海域管道转弯段加固装置的制作方法

1.本实用新型涉及海域管道施工技术领域，特别是一种海域管道转弯段加固装置。


背景技术：

2.中国经济发展的热点地区位于东部沿海城市，沿海城市工业园区的污水处理问题对于工业园区的发展而言是非常重要的，随着中国对环境保护的要求越来越严格，海上的尾水排放管道必须走向深海，长距离的排海管道工程越来越多，管道在海上的安装工程需要面对错综复杂的海底地形环境，需要根据地形的变化做出合适的设计，管道在必要的时候需要做出弯曲设计，弯曲管道内的水流在流向突然变化处由于动量发生了较大变化，会导致管道受到较大的反作用力，如果不对管道转弯段的施工位置作出适当地加固，会导致管道受到水流源源不断的冲击荷载，使得管道发生移位，严重影响管道的使用寿命，所以有必要对管道的转弯段进行加固处理，目前针对海域管道转弯段的施工方案主要是采用挖沟冲槽的方式进行，通过沟槽的土压力抵消水流运动导致的管道承受的反作用力；
3.而随着海域管道的铺设施工工程越来越多，不可避免的需要根据海底地形的分布设计弯曲管道的施工方案，但是根据水力学动量方程，管道转弯前后截面的动量发生了较大的变化。并且由于海域尾水排海管道的流量和流速都比较大，导致管道弯曲截面前后即使是改变较小的角度也会导致管道转弯段受到巨大的反作用力。巨大的反作用力会导致管道位置发生移动，与设计轴线出现较大的偏差，长期作用会导致管道出现疲劳损伤，严重影响管道的使用寿命。所以在海域管道的转弯段需要对管道安装位置做出适当的加固措施，利用加固装置承受管道受到的水流动量改变的反作用力，限制住管道的位移，确保管道的使用寿命符合要求；
4.针对现有的海域管道转弯段的施工方法采用冲槽挖沟的方式限制管道在水流动量改变下的反作用力，容易导致管道承受的约束力大小不够，管道埋设的土体发生运动的现象，需要一种能够有效约束海域管道转弯段运动的加固装置。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种结构设计合理、施工简单、可使得海域管道能够稳定使用的海域管道转弯段加固装置。
6.本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种海域管道转弯段加固装置，包括，
7.置于海域管道弯管段上的弯管段加固管桩组；
8.置于海域管道弯管段的前后直管段上的直管段加固管桩组；
9.所述的弯管段加固管桩组和直管段加固管桩组均具有竖向设置在海域管道两侧的钢管桩，相邻两根钢管桩之间连接有可压在海域管道顶部外周面上的压管；
10.可与海域管道接触的钢管桩和压管的外周面上均具有保护管层。
11.本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一
种海域管道转弯段加固装置，所述的弯管段加固管桩组包括设置在海域管道弯管段的内弧圈上的一根钢管桩和设置在海域管道弯管段的外弧圈上的至少一根钢管桩。
12.本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种海域管道转弯段加固装置，所述的直管段加固管桩组包括设置在海域管道弯管段的前后直管段两侧的至少一根钢管桩。
13.本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的一种海域管道转弯段加固装置，所述的保护管层为聚乙烯管道
14.与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果是：
15.（1）设置在海域管道弯管段和直管段上的加固管桩组可限制海域管道转弯段的运动，有效约束转弯段海域管道的位置，使得海域管道能够稳定使用；
16.（2）海域管道弯管段和直管段上的加固管桩组采用的钢管制作，安装简单，施工成本较低；
17.（3）在海域管道弯管段和直管段上的加固管桩组的外面还覆盖了一层聚乙烯管道，该设置可在钢管桩在安装的时候可有效的保护了海域管道外部涂覆的保护涂层，适用性强；
18.（4）海域管道弯管段和直管段上的加固管桩组连同海域管道全部埋设于海床泥面以下，有效减少了海域管道弯管段和直管段上的加固管桩组对海上船只航运的影响，可操作性强。
附图说明
19.图1为本实用新型的主视结构示意图；
20.图2为本实用新型的俯视结构示意图。
21.图中，1、海域管道弯管段；2、前后直管段；3、钢管桩；4、压管；5、保护管层。
具体实施方式
22.以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
23.实施例1，参照图1—2，一种海域管道转弯段加固装置，包括，
24.置于海域管道弯管段1上的弯管段加固管桩组；
25.置于海域管道弯管段1的前后直管段2上的直管段加固管桩组；
26.所述的弯管段加固管桩组和直管段加固管桩组均具有竖向设置在海域管道两侧的钢管桩3，相邻两根钢管桩3之间连接有可压在海域管道顶部外周面上的压管4，该压管4压在海域管道的顶部外周面上，以此防止海域管道向上位移；
27.可与海域管道接触的钢管桩3和压管4的外周面上均具有保护管层5。
28.实施例2，实施例1中任一所述的一种海域管道转弯段加固装置，所述的弯管段加固管桩组包括设置在海域管道弯管段1的内弧圈上的一根钢管桩3和设置在海域管道弯管段1的外弧圈上的至少一根钢管桩3。
29.实施例2中，具体的，海域管道弯管段1的外弧圈上的钢管桩3可设置有两根。
30.实施例3，实施例1中任一所述的一种海域管道转弯段加固装置，所述的直管段加
固管桩组包括设置在海域管道弯管段1的前后直管段2两侧的至少一根钢管桩3。
31.实施例3中，具体的，直管段加固管桩组中的钢管桩3可设置有两根，两根钢管桩3对称设置在直管段2的两侧，以此对海域管道的直管段2部分进行限位。
32.实施例4，实施例1
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3中任一所述的一种海域管道转弯段加固装置，所述的保护管层5为聚乙烯管道。
33.实施例4中，采用聚乙烯塑料管道作为钢管桩3外周面上的保护管层5可尽可能的对海域管道的外周面涂层进行保护，防止钢管桩3本身的硬度较大而对海域管道外周面上的原有涂层由于挤压而造成破损。
34.该海域管道转弯段加固装置使用时，先进行转弯段下沉准备，首先通过抓斗式挖泥船按照海域管道弯管段1的设计结构进行沟槽开挖，工人操作抓斗式挖泥船的抓斗将管道埋设的沟槽开挖至设计深度，并且开挖截面满足设计要求之后，通过拖轮将事先拼装焊接好的海域管道弯管段1下沉设计位置，然后采用向管道中注水的方式将管道缓慢下沉，直至海域管道弯管段1完全下沉至沟槽中的设计深度之后，开始加固装置的施工；此时在岸上将钢管桩3拼装焊接成弯管段加固管桩组和直管段加固管桩组，为保护排海管道防腐涂层，在弯管段加固管桩组和直管段加固管桩组与海域管道接触的位置外面套上一层聚乙烯的外壳即上述的聚乙烯管道，通过拖轮将若干弯管段加固管桩组和直管段加固管桩组运输至海域管道转弯段及直管段2的安装地点，开始进行钢制框架的沉桩施工，首先通过gps准确定位弯管段加固管桩组和直管段加固管桩组的钢管桩3下沉位置，位置定位完毕之后，通过起重船的吊钩将弯管段加固管桩组和直管段加固管桩组吊运至沉桩位置上方，随后控制弯管段加固管桩组和直管段加固管桩组的钢管桩3下沉，下沉至海床泥面一定深度之后，松开起重船的吊点，弯管段加固管桩组和直管段加固管桩组在自重作用下缓慢下沉，弯管段加固管桩组和直管段加固管桩组在自重作用下下沉完毕之后，通过振动锤对弯管段加固管桩组和直管段加固管桩组的钢管桩3进行振动沉桩处理，直到弯管段加固管桩组和直管段加固管桩组下沉至设计深度，使得弯管段加固管桩组和直管段加固管桩组的顶部钢管桩3即上述的压管4紧贴海域管道的顶部，从而实现海域管道转弯段的位置约束加固，此时进行回填海砂埋设转弯段管道作业，弯管段加固管桩组和直管段加固管桩组振动沉桩完毕之后，将海域管道埋设沟槽的海砂进行回填，回填至海床原泥面高程，然后结束海域管道转弯段加固装置的施工，通过海砂回填将转弯段加固装置和海域管道全部埋设在海砂之下，确保管道铺设工程完工之后的稳定运行和正常使用。