? 燃氣管道在鐵路、電車軌道和城市主要干道下穿過的。應敷設在鋼套管或鋼筋混凝土套管內(nèi)。穿過鐵路干線時,應敷設在涵洞內(nèi)。套管兩端應超出路基底邊,至最外邊軌道的距離不得小于3m。穿跨管道應選擇質(zhì)量好的長度較長的鋼管,以減少中間焊縫。焊縫應100%射線探傷檢查,其合格級別應按現(xiàn)行國家標準《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級》(GB 3323)的“Ⅱ級焊縫標準”執(zhí)行。穿越工程鋼制套管的防腐絕緣應與燃氣管道防腐絕緣等級相同。
管道穿越鐵路或公路的夾角應盡量接近90°,在任何情況下不得小于30°。應盡可能避免在潮濕或巖石地帶以及需要深挖處穿越。管道穿越鐵路或公路時,管頂距鐵路軌枕下面的埋深不得小于1.6m;距公路路面埋深不得小于1.2m;距路邊坡最低處的埋深不得小于0.9m。
當條件許可時,也可采用跨越方式交叉。輸氣管線跨越鐵路時,管底至路軌頂?shù)木嚯x,電氣化鐵路不得小于11.1m,其他鐵路不得小于6m。穿越鐵路的一般要求:
1.穿越點應選擇在鐵路區(qū)間直線段路堤下,路堤下應排水良好,土質(zhì)均勻,地下水位低。有施工場地。穿越點不宜選在鐵路站區(qū)和岔段內(nèi),穿越電氣化鐵路不得選在回流電纜與鋼軌連接處。
2.穿越鐵路宜采用鋼筋混凝土套管頂管施工。當不宜采用頂管施工 時,也可采用修建專用橋涵,使管道從專用橋涵中通過。
3.輸氣管穿越鐵路干線的兩側,需設置截斷閥,以備事故時截斷管路。
4.穿越鐵路的位置應與鐵路部門協(xié)商同意后確定。
穿越公路
1.公路等級劃分 根據(jù)《公路工程技術標準》(JTJ01—1988),公路等級分為“汽車專用公路”和“一般公路”兩類。汽車專用公路又分高速公路、一級公路、二級公路三個等級。汽車專用公路屬國家重要交通干線,車流量大,路面寬度大,技術等級較高。一般公路又分為二、三、四級、其車流量、路面寬和技術等級和重要程度依序降低。
此外還有不屬國家管理的公路,如礦區(qū)公路??h鄉(xiāng)公路等。
2.穿越公路的一般要求 輸氣管線穿越公路的一般要求與鐵路基本相同。汽車專用公路和二級一般公路由于交通流量很大,不宜明挖施工,應采用頂管施工方法。其余公路一般均可以明溝開挖,埋設套管,將燃氣管敷設在套管內(nèi)。套管長度伸出公路邊坡坡角外2m??h鄉(xiāng)公路和機耕道,可采用直埋方式,不加套管。
一、頂管施工
地下燃氣管道穿越鐵路、電車軌道和城市主要于道時,一般不允許開挖管溝,常采用頂管施工。運用液壓傳動產(chǎn)生巨大的推力向土壤內(nèi)頂進套管,再將燃氣管道安裝在套管內(nèi)。
1.頂力計算 頂管施工必須有足夠的頂力,才能克服管子在頂進過程中土壤對管子產(chǎn)生的阻力。頂管施工的主要設備(油泵、油缸或千斤頂)及配套設備(頂鐵、槽鋼)是根據(jù)所頂管道的最大頂力來選擇的。頂管時,管道在土壤中承受兩種力:管端阻力P1和管外壁與土壤的摩擦力P2。最大阻力為:
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式中 D—管道外徑(m);
q—土壤單位面積的抗力,其值取0.7~1.5MPa;
k—管道外壁在土壤中單位面積的摩擦力,其值取18~35kPa;
L—管道頂進長度(m)。
取最在阻力的1.1~1.2倍即為最大頂力,由此來選擇設備。
(1)外擠壓頂進法 常用于φ400mm以下的小口徑管頂管施工。頂進前在鋼套管端部加安錐體頂頭,根據(jù)土壤可壓縮特性,借助頂力將管子四周土壤壓縮而不需要管內(nèi)出土。錐體頂頭的作用是將正面阻力變成側面摩擦力,從而大大降低管道頂進時的阻力。見圖9-1。
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圖9-1b所示的平頂頭正面阻力為:
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式中 p——單位面積抗力(MPa)。
圖9-1a錐形頂頭側向摩擦力為:
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式中 p——水平方向單位面積的抗力(MPa);
α——側面法向力在水平方向的投影角;
F——錐形頂頭的側面積(m2);
f——摩擦系數(shù)。
α角越大,P錐越小。而α角隨錐體頂頭錐度θ而變化,θ角越小,α角就越大。阻力就越小,因此錐體頂頭錐度角越小,阻力就越小。圖9-1c和d所示平頂和錐形頂頭擠壓土壤力的擴散情況,平頂擠壓擴散面大于維形頂頭擠壓擴散面。平頂頭不僅阻力大,而且由于擴散面大,往往容易造成地坪拱起。
1)選擇千斤頂。根據(jù)頂力計算公式,計算出最大頂力,即可選擇所需的千斤頂。
2)頂鐵。由于千斤頂行程有限,每頂完一行程,再次頂管前需增加頂鐵的組合長度。完成1根頂管,需多次更換頂鐵。頂鐵用與頂進管道同規(guī)格或較大規(guī)格的鋼管制作。制作時,應保證兩端面平行且與軸線垂直。頂鐵的長度及數(shù)量見表9-1。頂鐵上焊有φ10mm鋼筋把手。
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頂管長度/mm | 6000 | 9000 | ||||||
頂鐵長度/mm | 100 | 200 | 500 | 1000 | 100 | 200 | 500 | 1000 |
數(shù) 量/個 | 2 | 2 | 2 | 3 | 2 | 2 | 2 | 4 |
3)墊板。頂管過程中,頂鐵與頂鐵之間以及頂鐵與管子之間,常會出現(xiàn)不在同一軸線上的現(xiàn)象,為解決這一問題,在管子與頂鐵以及頂鐵與項鐵結合處加1塊鋼制墊板。墊板厚約14mm,為圓形或方形,其直徑或邊長比套筒外徑大40~60mm。
4)導軌??捎貌垆摻M焊,兩根槽鋼之間可用鋼板連接。
5)操作坑與輔助坑。操作坑應設置在地下管線較少的一側,操作坑長度一般由管節(jié)長度、千斤頂長度、后背墻厚度(枕木、鋼板等)等而定。操作坑寬度為管徑加1.2m,操作坑深度由燃氣管道設計標高確定。在路的另一側挖輔助坑,深度與操作坑相同,用于觀察和切除管子錐蓋(錐體頂頭)。
操作坑挖好后,坑底夯實,并在項管部位挖一深為500mm、直徑與操作坑相同的洞,用以定位。下一步,在后背墻處設置橫豎兩排枕木和一塊20~30mm厚鋼板,作為千斤,其他部件按圖9-2所示就位。
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