【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及绿色施工，尤其涉及饱和土地层浅埋管铺设技术。
技术介绍
1、绿色施工是指工程建设中，在保证质量、安全等基本要求的前提下，通过科学管理和技术进步，最大限度地节约资源、减少对环境负面影响的施工活动，实现节能、节地、节水、节材和环境保护“四节一环保”的建筑工程施工活动。
2、饱和土地层，也被称为饱和土壤层，是指土壤中所有的孔隙或空隙都充满水分的土壤层，饱和土地层的土壤不能再吸收更多的水分。
3、传统的饱和土地层浅埋管(埋深小于5米)施工是采用降水（需要以施工区域为中心向外扩展，在较大区域内使整个地下水位低于预定高度，如低于管道底部以下0.5米－1米，因而降水量很大；比如在施工区域周边打降水井降水，不仅在降水井靠近管道沟槽一侧会降低地下水位，在降水井远离管道沟槽的一侧也会降低地下水位；本专利技术的一个创新就在于避免了降水而只需要工具管排水从而大幅减少排水量）、明挖施工加钢板桩支护结构，具有降水难度大、造价高，施工工期长、安全风险大等缺点；传统的饱和土地层浅埋管采用顶管法具有容易冒顶和造价高的缺陷，因此无法推广应用。
4、随着技术的发展，针对饱和土地层浅埋管的施工，目前出现了一种半开槽顶管施工的方法，这种方法先降水，再开挖沟槽，然后进行正常的顶管施工，在机头通过外部机械配合进行土层开挖，使得管节的上部可以外露，而管节的下部依旧和原土层相紧贴，管节最终全部安装完成后，再进行土方回填。
5、半开槽顶管施工的方法具有如下缺陷：
6、1、管节的上部外露因而不受土层的约束，使
7、2、管道下部外壁和土层摩擦力随着顶进距离的增大而增大，顶管管材壁厚需增加，造成材料浪费，尤其不适用于外径不等的承插口管道。
8、3、需要对管道铺设路线的全长（全段）进行降水，地下水抽水量大且不能回收，一是破坏地下水资源，二是增加施工成本。
9、4、施工降水占用耕地面积较大，对施工场地耕作层土壤易造成一定的污染。
10、总之，现有沟槽降水施工方法具有占用耕地面积大，地下水抽水量大且不能回收，抽水耗电量大，支护费用高，对施工场地耕作层土壤易造成一定的污染，不符合绿色施工要求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对饱和土地层埋深小于5米的浅埋承插口管道的铺设问题，提供一种管道免降水铺设装置，不需要对管道铺设路线进行全段降水，并保证在无水环境中安装管节。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种饱和土地层浅埋管道免降水铺设装置，管道由若干管节拼装而成，以顶进施工的方向为前向，以水平面中垂直于前后方向的方向为左右方向；管节前端设有承口，管节后端为插口，插口外径与管节外径相同并与承口内径相适配；将饱和土地层浅埋管道免降水铺设装置简称为工具管；
3、工具管包括弧形底板，弧形底板的竖向截面呈开口向上的半圆形；
4、弧形底板左右两侧边向上分别连接有竖板，两个竖板前端之间连接有前堵板；两个竖板后端之间连接有后堵板，后堵板上开设有与管节外径相适配的弧形槽，弧形槽开口向下并用于与管节的中上部间隙配合；弧形槽和弧形底板的后端面围成竖向的圆形孔并用于穿入管节；
5、弧形底板前端部向上连接有前过滤器，前过滤器、弧形底板、两个竖板、前堵板和后堵板之间围成工具管的内腔，工具管的内腔作为拼接管节的空间；
6、前堵板和前过滤器上下相连形成前板结构，前板结构左右两侧分别向后连接有千斤顶，各千斤顶的伸出杆朝向并用于顶压位于工具管的内腔中的管节的承口端面；
7、后堵板的后表面于弧形槽处设有止水圈，止水圈的中上部与后堵板相连接，止水圈的中下部与弧形底板的后端面相连接，止水圈用于在工具管后端与穿入工具管的管节之间形成密封；
8、工具管后端连接有抽水泵，抽水泵用于抽出工具管外与空气相接触的明水；将土层内的水称为地下水，工具管还设有地下水抽水结构，前过滤器作为地下水抽水结构的一部分；
9、弧形底板前端向前设有刃脚。
10、地下水抽水结构包括水环真空泵、负压管、收水腔、后过滤器和所述前过滤器；
11、前堵板顶部向后连接有工作台板，工作台板与两个竖板的顶端相连接；
12、弧形底板为双层结构，包括外板和内板，外板和内板的前后两端均封闭，外板和内板之间围成所述收水腔；
13、负压管位于工具管内腔的前端部，负压管上端伸出工作台板并连接水环真空泵，负压管下端与收水腔相通；
14、前过滤器和后过滤器均包括迎水面钢板和背水面钢板，迎水面钢板连接有钢丝网，钢丝网连接有塑料排水板，塑料排水板与背水面钢板相连接，塑料排水板向下与收水腔相通；迎水面钢上间隔布置有多个收水孔；以指向工具管外的方向为外向，以指向工具管内的方向为内向，各收水孔均外低内高倾斜设置；
15、后过滤器位于弧形底板后部，后过滤器的后端位于弧形底板后端，后过滤器的前端位于弧形底板由后向前长度的三分之一处；弧形底板的外板上于后过滤器相应位置处开设有多个收水孔并作为后过滤器的迎水面钢板，弧形底板的内板作为后过滤器的背水面钢板；
16、弧形底板的内板于工具管内腔的前部位置处设有进气孔，进气孔连通工具管内腔和收水腔；进气孔处设有堵头。
17、后堵板向后连接有储料斗，储料斗的底面为与管节顶面相匹配的弧面；储料斗内储有粗砂，储料斗左右两侧底部均开设有落料口。
18、所述储料斗后壁左右两侧分别连接一个所述的抽水泵；各抽水泵和水环真空泵的出口均通过管路连接同一根排水总管。
19、还包括有纠偏结构：纠偏结构包括在前堵板底部水平设置的纠偏用导向臂，导向臂的中部向前凸起设有凸块，凸块与导向臂结合处设有上下通透的导向孔，导向孔用于连接外置的牵引装置；
20、前堵板的左右方向的中部位置向上连接有激光靶板，激光靶板上具有标记靶心位置的标记孔；
21、各管节的承口均朝前设置，在工具管中拼接管节时，将拼接的两根管节按前后方向称为拼接前管和拼接后管，拼接后管即已施工到位的管节中最前端的管节；
22、在拼接后管上设置激光发射器，激光发射器正对激光靶板上的标记孔。
23、本专利技术还公开了相应的免降水铺设方法，用于铺设浅埋管道，管道在长度方向上具有坡度，利用权利要求5中所述饱和土地层浅埋管道免降水铺设装置，在管道长度方向上由低向高按以下步骤进行：
24、第一步骤是首节管节和第二管节施工，第二步骤是第三管节施工，第三步骤是第四管节施工；管道共有n节管节，n为自然数且大于5；p为自然数且4≤p＜n；第p步骤是第p+1管节施工；各步骤开始时，千斤顶的伸出杆均处于回收状态；
25、第一步骤包括如下子步骤：
26、第一子步骤是一次开挖及工作坑开挖；
27、根据管道沟槽所在位置的地质报告和设计断面进行地下水上方管道沟槽土方开挖，开挖高程由地质报告中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.饱和土地层浅埋管道免降水铺设装置，管道由若干管节拼装而成，以顶进施工的方向为前向，以水平面中垂直于前后方向的方向为左右方向；管节前端设有承口，管节后端为插口，插口外径与管节外径相同并与承口内径相适配；将饱和土地层浅埋管道免降水铺设装置简称为工具管；
2.根据权利要求1所述的饱和土地层浅埋管道免降水铺设装置，其特征在于：地下水抽水结构包括水环真空泵、负压管、收水腔、后过滤器和所述前过滤器；
3.根据权利要求2所述的饱和土地层浅埋管道免降水铺设装置，其特征在于：后堵板向后连接有储料斗，储料斗的底面为与管节顶面相匹配的弧面；储料斗内储有粗砂，储料斗左右两侧底部均开设有落料口。
4.根据权利要求3所述的饱和土地层浅埋管道免降水铺设装置，其特征在于：所述储料斗后壁左右两侧分别连接一个所述的抽水泵；各抽水泵和水环真空泵的出口均通过管路连接同一根排水总管。
5.根据权利要求1所述的饱和土地层浅埋管道免降水铺设装置，其特征在于：还包括有纠偏结构：纠偏结构包括在前堵板底部水平设置的纠偏用导向臂，导向臂的中部向前凸起设有凸块，凸块与导向臂结合处设有
6.免降水铺设方法，用于铺设浅埋管道，管道在长度方向上具有坡度，利用权利要求5中所述饱和土地层浅埋管道免降水铺设装置，其特征在于在管道长度方向上由低向高按以下步骤进行：
...【技术特征摘要】
1.饱和土地层浅埋管道免降水铺设装置，管道由若干管节拼装而成，以顶进施工的方向为前向，以水平面中垂直于前后方向的方向为左右方向；管节前端设有承口，管节后端为插口，插口外径与管节外径相同并与承口内径相适配；将饱和土地层浅埋管道免降水铺设装置简称为工具管；
2.根据权利要求1所述的饱和土地层浅埋管道免降水铺设装置，其特征在于：地下水抽水结构包括水环真空泵、负压管、收水腔、后过滤器和所述前过滤器；
3.根据权利要求2所述的饱和土地层浅埋管道免降水铺设装置，其特征在于：后堵板向后连接有储料斗，储料斗的底面为与管节顶面相匹配的弧面；储料斗内储有粗砂，储料斗左右两侧底部均开设有落料口。
...【专利技术属性】
技术研发人员：牛阳阳，谷石萌，韩光，尤争光，张士良，刘建峰，高晓涛，代文博，张杰，朱宝，董晓林，郭全中，马志华，
申请(专利权)人：河南省水利第一工程局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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