一种用于新旧污水井不停水接驳的施工方法与流程

1.本发明涉及给排水管道接驳技术领域，特别涉及一种用于新旧污水井不停水接驳的施工方法。


背景技术：

2.污水管道系统由收集和输送城市污水的管道及其附属构筑物组成。污水由支管流入干管，再流入主干管，最后流入污水处理厂。管道由小到大，分布类似河流，呈树枝状，与给水管网的环流贯通情况完全不同。污水在管道中一般是靠管道两端的水面差从高向低处流动，管道内部不承受压力，即靠重力流动。伴随城市地下工程的迅猛发展，在其施工过程中，往往存在大型污水管道横跨基坑，在其迁改过程中最关键的工序就是接驳施工。对于大型污水管道，由于其排量大，无法实施调排，无法暂停运营，潜水员直接下水作业困难。因此大型污水管道如何确保顺利完成新旧管道接驳成为当前城市地下工程施工急需解决的难题。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题中的至少之一，本发明提供一种用于新旧污水井不停水接驳的施工方法，所采用的技术方案如下：
4.本发明所提供的用于新旧污水井不停水接驳的施工方法包括施工前准备、预封堵装置施工、接驳井施工、接驳结构施工、最终接驳等步骤：破除旧污水井范围内的路面，分层开挖至旧检查井顶板，拆除检查井筒及连接污水管，用水磨钻对旧检查井顶板进行定位开孔，利用绳锯切割顶板进行局部开口；将弧形闸板安装在接驳口一侧，紧贴旧污水井井壁及井底实施封堵；在旧污水井外安装钢沉箱作为接驳井，下沉钢沉箱；钢沉箱下沉到位后钻进顶管至袋装混凝土面，在顶管内安装接驳管，对顶管和接驳管之间的缝隙灌砼防渗；接驳管防渗处理后，检查通水情况，绑扎钢沉箱接驳井井壁钢筋，安装井壁内模板及支撑，浇筑混凝土，钢沉箱结构施工完毕后，拆除弧形闸板及袋装混凝土，实现新污水井和旧污水井的最终连通。
5.本发明的某些实施例中，所述预封堵装置施工步骤先将弧形闸板周边用棉絮封边处理，安装及加固完毕后，浇筑袋装混凝土实现接驳口的预封堵。
6.本发明的某些实施例中，浇筑袋装混凝土前对弧形闸板顶部做润滑处理，采用两台离心式抽水机对闸板内进行抽水处理，顶部反套加厚帆布袋后浇筑砼直至袋装混凝土顺利填充满弧形闸板内部。
7.本发明的某些实施例中，所述袋装混凝土的布袋采用防渗土工布，所述袋装混凝土采用轻集料混凝土或多孔混凝土。
8.本发明的某些实施例中，所述弧形闸板采用工厂预制加工制作，所述弧形闸板的弦长比旧污水井井壁小，所述弧形闸板的直径大于拟接入的新污水管的直径，所述弧形闸板的弧高小于接驳侧井壁到对侧井壁距离的一半。
9.本发明的某些实施例中，所述钢沉箱截面采用梯形设计，分两节预制加工，现场分段开挖，分节下沉，分节安装。
10.本发明的某些实施例中，所述钢沉箱通过现场焊接快速接长，实现连续下沉。
11.本发明的某些实施例中，所述钢沉箱下沉到位后采用混凝土进行封底处理，测量定位确定接驳位置后进行氧割开孔，先用手磨钻在旧污水井井壁试打孔，确定没有水流出后继续钻进，水磨钻机环形打孔，每钻进一层钢筋砼后安装顶管，重复水磨钻打孔并安装顶管至袋装混凝土面。
12.本发明的某些实施例中，所述接驳结构施工灌砼时需要先在接驳管和顶管之间安装环形模板，预留浇筑用的小口，采用微膨胀混凝土进行浇筑，拆模后对浇筑面进行抹缝并做好止水。
13.本发明的某些实施例中，所述内模板采用定制钢板，所述钢筋通过垫块控制，所述支撑采用型钢或钢管直接焊接在所述内模板作为临时支撑，待混凝土终凝后拆除。
14.本发明的实施例至少具有以下有益效果：利用弧形闸板对旧污水井进行预封堵，在不影响现有污水系统运行的情况下进行施工。在旧污水井旁下沉安装钢沉箱作为接驳井，接驳井内作业，顶管和接驳管之间灌砼防渗，最终实现新旧污水井连通。
附图说明
15.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
16.图1为为接驳装置的平面示意图；
17.图2为接驳装置的立面示意图；
18.图3为预封堵装置的平面示意图。
19.附图标记：100、接驳井；200、接驳管；210、接驳管；220、顶管；300、预封堵装置；310、闸板；301、棉絮层；302、防渗层。
具体实施方式
20.下面结合图1至图3详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
21.在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“中心”、“中部”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。限定有“第一”、“第二”的特征是用于区分特征名称，而非具有特殊含义，此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
23.本发明涉及一种用于新旧污水井不停水接驳的施工方法，施工方法构筑接驳装置，接驳装置包括接驳井100、接驳结构200、预封堵装置300，接驳井100为钢沉箱，钢沉箱设置在旧污水井外；接驳结构200贯穿旧污水井井壁设置，接驳结构200连接接驳井100和旧污水井；预封堵装置300设置在旧污水井内侧，预封堵装置300封堵接驳结构200的端部。接驳装置利用钢沉箱作为接驳井100，抗渗效果佳，实用性强，对场地及施工机械要求低，安全可靠，施工便捷。接驳井100设置在旧污水井外，接驳结构200可以准确到达接驳预封堵位置，避免距离较长时接驳结构200因轻微偏移而导致无法实现接驳的情况发生。接驳结构200连接旧污水井的一端设置有预封堵装置300，无需污水系统调度配合即可完成施工，全过程对旧污水井及污水排放没有任何影响。
24.进一步地，预封堵装置300包括闸板310，闸板310与旧污水井接触处密封。具体地，闸板310紧贴旧污水井的井壁与井底设置。闸板310设置为弧形闸板。弧形闸板由钢板及型钢加工制作而成，现场安装固定在旧污水井内一侧。弧形闸板的外弧面对水流影响很小，全过程对现状污水井及污水排放几乎没有造成任何影响，接驳完工后人工配合汽车吊即可实现快速清除闸板310，且闸板310可继续周转使用或再回收利用，绿色环保，节约施工成本。
25.进一步地，预封堵装置300包括棉絮层301，棉絮层301填充弧形闸板与旧污水井内壁的缝隙。设置棉絮层301可以有效提高弧形闸板与井壁的贴合度，有利于降低由井壁不平整造成的渗漏，形成低渗透。
26.进一步地，预封堵装置300包括防渗结构302，防渗结构302填充弧形闸板内部设置，防渗结构302包括袋装混凝土。具体地，弧形闸板顶部做润滑处理，采用两台离心式抽水机对闸内进行抽水处理，顶部反套加厚帆布袋后浇筑砼，袋装混凝土顺利填充满弧形闸板内部。
27.进一步地，袋装混凝土浇筑时，部分细砂及水泥浆会渗出布袋。由于棉絮层301的存在，弧形闸板受挤压后空隙减小，细砂无法通过，只能堆积。棉絮层301外部与水泥浆共同作用，构筑成类似于纤维混凝土的防渗结构，形成最终防渗结构302，既确保了袋装混凝土的质量，同时提高了抗渗效果。
28.进一步地，接驳井100截面形状设置为梯形、矩形或方形，接驳井100的高度与旧污水井一致。钢沉箱截面可根据场地实际情况在加工场提前设计及加工，本实施例中，钢沉箱截面的一条边与弧形闸板的弧长平行，另一条边与拟接入的新污水管垂直。
29.进一步地，钢沉箱包括至少两节，至少两节钢沉箱分节下沉或焊接接长。具体地，至少两节钢沉箱在现场分段开挖，分节下沉，分节安装，还可通过现场焊接快速接长，实现连续下沉。利用钢沉箱的井壁薄的优点，利于破土，通过振动锤可快速实现沉井下沉到位。可以理解的是，根据下沉深度的不同，钢沉箱也可以整体一次下沉到位。
30.进一步地，接驳结构200包括接驳管210，接驳管210用于连通新建污水管。具体地，接驳管210与拟接入的新污水管直径相同。
31.进一步地，接驳结构200包括顶管220，接驳管210套设在顶管220内。为了方便钻进
及出渣，本技术方案采用人工敞开式掘进顶管，顶管220分节顶进，焊接安装接长。顶管至袋装混凝土处即停止顶进，安装接驳管210。接驳管210采用焊接接长，焊接时可以旋转接驳管210，便于焊接及检查焊接效果，还可以对焊缝进行防锈防腐处理。
32.进一步地，在接驳管210和顶管220之间浇筑微膨胀混凝土进行防渗处理，利用混凝土自密性提高防渗效果。
33.进一步地，接驳结构200设置为短距离敞开式，实现新旧污水井的快速接驳。钢沉箱距离检查井内井壁距离小，主要施工难度在于通过两层钢筋混凝土结构，分别是旧污水井外井壁及检查井井壁。具体地，利用水磨钻打孔，钢管分段顶进、分段焊接安装接长的方法，直至穿越检查井井壁到达防渗结构302实现接驳目的。
34.施工方法包括施工前准备、预封堵装置施工、接驳井施工、接驳结构施工、最终接驳等步骤，具体工艺如下：破除旧污水井范围内的路面，分层开挖至旧检查井顶板，拆除检查井筒及连接污水管，用水磨钻对旧检查井顶板进行定位开孔，利用绳锯切割顶板进行局部开口；将弧形闸板安装在接驳口一侧，紧贴旧污水井井壁及井底实施封堵；在旧污水井外安装钢沉箱作为接驳井100，下沉钢沉箱；钢沉箱下沉到位后钻进顶管220至袋装混凝土面，在顶管220内安装接驳管210，对顶管220和接驳管210之间的缝隙灌砼防渗；接驳管210防渗处理后，检查通水情况，绑扎钢沉箱接驳井100井壁钢筋，安装井壁内模板及支撑，浇筑混凝土，钢沉箱结构施工完毕后，拆除弧形闸板及袋装混凝土，实现新污水井和旧污水井的最终连通。
35.进一步地，预封堵装置施工步骤先将弧形闸板周边用棉絮封边处理，安装及加固完毕后，浇筑袋装混凝土实现接驳口的预封堵。棉絮层可有效提高弧形闸板与井壁的贴合度，有利于降低由于井壁不平整造成的渗漏，形成低渗透以防止渗漏。
36.进一步地，浇筑袋装混凝土前对弧形闸板顶部做润滑处理，采用两台离心式抽水机对闸内进行抽水处理，顶部反套加厚帆布袋后浇筑砼直至袋装混凝土顺利填充满弧形闸板内部，袋装混凝土浇筑时，部分细砂及水泥浆会渗出布袋，由于棉絮层弧形闸板受挤压后，空隙减小，细砂无法通过，只能堆积棉絮层外部与水泥浆共同作用，构筑成类似于纤维混凝土的防渗结构，既确保了袋装轻质混凝土的质量，同时提高了抗渗效果。
37.进一步地，袋装混凝土的布袋采用防渗土工布，袋装混凝土采用轻集料混凝土或多孔混凝土。
38.进一步地，弧形闸板采用工厂预制加工制作，弧形闸板的弦长比旧污水井井壁小，弧形闸板的直径大于拟接入的新污水管的直径，弧形闸板的弧高小于接驳侧井壁到对侧井壁距离的一半。采用弧形闸板辅以袋装轻质混凝土填充的接驳口封堵施工方法，无需污水系统调度配合即可完成施工，外弧面对水流影响很小，全过程对现状污水井及污水排放几乎没有造成任何影响，接驳完工后人工配合汽车吊即可实现快速清除弧形闸板及袋装混凝土，且弧形闸板可继续周转使用或再回收利用，绿色环保，节约施工成本。
39.进一步地，钢沉箱截面采用梯形设计，分两节预制加工，现场分段开挖，分节下沉，分节安装。具体地，钢沉箱截面可根据场地实际情况在加工场提前设计及加工。
40.进一步地，钢沉箱通过现场焊接快速接长，实现连续下沉。定制钢沉箱作为接驳井，代替传统的钢筋混凝土沉井，可加工成各种形状，适用性强，对场地及施工机械要求低，通过振动锤可快速实现沉井下沉到位，一体性好，抗渗效果佳。进一步地，钢沉箱下沉到位
后采用混凝土进行封底处理，测量定位确定接驳位置后进行氧割开孔，先用手磨钻在旧污水井井壁试打孔，确定没有水流出后继续钻进，水磨钻机环形打孔，每钻进一层钢筋砼后安装顶管220，重复水磨钻打孔并安装顶管220至袋装混凝土面。
41.进一步地，水磨钻机钻通钢筋砼后采用风镐或水磨钻十字分块后外运。钢沉箱距离检查井内井壁距离小，主要施工难度是要通过两层钢筋混凝土结构，分别是污水井外井壁及检查井井壁，利用水磨钻打孔，分块解小，顶管分段顶进，分段焊接安装接长的方法，直至穿越检查井壁到达袋装混凝土实现接驳目的。
42.进一步地，接驳结构施工灌砼时需要先在接驳管210和顶管220之间安装环形模板，预留浇筑用的小口，采用微膨胀混凝土进行浇筑，拆模后对浇筑面进行抹缝并做好止水。
43.进一步地，内模板采用定制钢板，钢筋通过垫块控制，支撑采用型钢或钢管直接焊接在内模板作为临时支撑，待混凝土终凝后拆除。钢支撑加工方便快速，具有安全可靠，施工便捷的特点。
44.本发明利用弧形闸板对旧污水井进行预封堵，在不影响现有污水系统运行的情况下进行施工。在旧污水井旁下沉安装钢沉箱作为接驳井100，接驳井100内作业，顶管220和接驳管210之间灌砼防渗，最终实现新旧污水井连通。
45.在本说明书的描述中，若出现参考术语“一个实施例”、“一些实例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
46.以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

技术特征：
1.一种用于新旧污水井不停水接驳的施工方法，其特征在于，包括步骤如下：施工前准备：破除旧污水井范围内的路面，分层开挖至旧检查井顶板，拆除检查井筒及连接污水管，用水磨钻对旧检查井顶板进行定位开孔，利用绳锯切割顶板进行局部开口；预封堵装置施工：将弧形闸板安装在接驳口一侧，紧贴旧污水井井壁及井底实施封堵；接驳井施工：在旧污水井外安装钢沉箱作为接驳井，下沉钢沉箱；接驳结构施工：钢沉箱下沉到位后钻进顶管至袋装混凝土面，在顶管内安装接驳管，对顶管和接驳管之间的缝隙灌砼防渗；最终接驳：接驳管防渗处理后，检查通水情况，绑扎钢沉箱接驳井井壁钢筋，安装井壁内模板及支撑，浇筑混凝土，钢沉箱结构施工完毕后，拆除弧形闸板及袋装混凝土，实现新污水井和旧污水井的最终连通。2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述预封堵装置施工步骤先将弧形闸板周边用棉絮封边处理，安装及加固完毕后，浇筑袋装混凝土实现接驳口的预封堵。3.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于：浇筑袋装混凝土前对弧形闸板顶部做润滑处理，采用两台离心式抽水机对闸板内进行抽水处理，顶部反套加厚帆布袋后浇筑砼直至袋装混凝土顺利填充满弧形闸板内部。4.根据权利要求3所述的施工方法，其特征在于：所述袋装混凝土的布袋采用防渗土工布，所述袋装混凝土采用轻集料混凝土或多孔混凝土。5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述弧形闸板采用工厂预制加工制作，所述弧形闸板的弦长比旧污水井井壁小，所述弧形闸板的直径大于拟接入的新污水管的直径，所述弧形闸板的弧高小于接驳侧井壁到对侧井壁距离的一半。6.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述钢沉箱截面采用梯形设计，分两节预制加工，现场分段开挖，分节下沉，分节安装。7.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于：所述钢沉箱通过现场焊接快速接长，实现连续下沉。8.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于：所述钢沉箱下沉到位后采用混凝土进行封底处理，测量定位确定接驳位置后进行氧割开孔，先用手磨钻在旧污水井井壁试打孔，确定没有水流出后继续钻进，水磨钻机环形打孔，每钻进一层钢筋砼后安装顶管，重复水磨钻打孔并安装顶管至袋装混凝土面。9.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述接驳结构施工灌砼时需要先在接驳管和顶管之间安装环形模板，预留浇筑用的小口，采用微膨胀混凝土进行浇筑，拆模后对浇筑面进行抹缝并做好止水。10.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述内模板采用定制钢板，所述钢筋通过垫块控制，所述支撑采用型钢或钢管直接焊接在所述内模板作为临时支撑，待混凝土终凝后拆除。

技术总结
本发明公开了一种用于新旧污水井不停水接驳的施工方法，包括施工前准备、预封堵装置施工、接驳井施工、接驳结构施工、最终接驳等步骤。本发明利用弧形闸板对旧污水井进行预封堵，在不影响现有污水系统运行的情况下进行施工。在旧污水井旁下沉安装钢沉箱作为接驳井，接驳井内作业，顶管和接驳管之间灌砼防渗，最终实现新旧污水井连通。终实现新旧污水井连通。终实现新旧污水井连通。


技术研发人员：龚胜 叶锐聪 朱国才 刘杰 林振升 肖燃 何庆生 陈珂 彭承铮 魏维杰 曾孟晗 黄洋磊 李学春 尹立炬 吴建航 杨卓华 林伟松 赵勇军 向前 全建晓
受保护的技术使用者：广东省基础工程集团有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/3/8