一种软土基质中防渗漏地下管道结构及其施工工艺

摘要

一种软土基质中防渗漏地下管道结构及其施工工艺，属于建筑施工技术领域。该管道结构包括检查井与HDPE管道，检查井的井壁上开设连接孔，连接孔上紧密设置安装套环，所述的HDPE管道插接设置在安装套环上，HDPE管道与安装套环之间设置密封圈。本发明通过将该管道结构用于软土基质内，满足了连接处不渗漏的要求，经检验合格率达到95%。遇流沙井深、数量多，另还有局部井段连接处，仍有细微渗漏现象。经整改后，最终保证了100%不渗漏，并严格控制回填施工，避免了管材及其接口的损伤、变形等现象，并且使回填密实度达到设计要求95%以上，与普通的水泥承插排水管相比，其工期缩短一半，使用寿命提高一倍多，大大提高了经济效益。

说明书

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种结构简单、管件与井壁结合良好、防止渗漏的软土基质中防渗漏地下管道结构及其施工工艺。

背景技术

软土基质由于本身土质的特点，地下管道的结构本身及施工过程都会对其质量产生一定的影响。目前，地下管道基本都是直接采用一整根管道与检查连接，在长时间使用后，由于软土本身的影响，渗漏在以往施工、使用中都比较容易发生，如导致管道上浮弯曲、管道破损变形等，并且发生渗漏的时候不容易被察觉，该渗漏不仅造成地下水和土壤的严重污染且随着时间的推移而增强，也会导致管网附近道路和建筑物地基的不稳定，发生路面裂缝和塌陷问题，而且其维修也麻烦，成本高，工期长，而且维修效果也不好。，在长期使用后，由于软土基质本身质地太软，影响使用效果。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种结构简单、管件与井壁结合良好、防止渗漏的软土基质中防渗漏地下管道结构及其施工工艺。

所述的一种软土基质中防渗漏地下管道结构，包括检查井与HDPE管道，其特征在于所述的检查井的井壁上开设连接孔，连接孔上紧密设置安装套环，所述的HDPE管道插接设置在安装套环上，HDPE管道与安装套环之间设置密封圈，所述的HDPE管道为分段式结构。

所述的一种软土基质中防渗漏地下管道结构，其特征在于所述的HDPE管道包括一端与检查井连接的第一HDPE管，所述的第一HDPE管另一端连接过渡HDPE管一端，过渡HDPE管另一端与第二HDPE管连接，所述的第一HDPE管、过渡HDPE管、第二HDPE管两两之间的连接处分别设置密封圈，所述密封圈高度均与第一HDPE管、过渡HDPE管、第二HDPE管的波峰高度相同，第一HDPE管长度为0.5-0.8m，过渡HDPE管长度为1-2m，所述的过渡HDPE管为一根或一根以上。

所述的一种软土基质中防渗漏地下管道结构，其特征在于所述的HDPE管道为波纹管，密封圈设置在HDPE管道近端头的相邻两个波峰之间。

所述的一种软土基质中防渗漏地下管道结构，其特征在于所述的安装套环为混凝土结构套环，安装套环的内径比HDPE管道的最大外径大3-5mm。

所述的一种软土基质中防渗漏地下管道结构，其特征在于所述的HDPE管道与安装套环之间设置砂石中介层。

所述的一种软土基质中防渗漏地下管道结构，其特征在于所述的第一HDPE管与过渡HDPE管通过过渡连接管连接，所述的过渡连接管两端分别为扩口结构，第一HDPE管与过渡HDPE管分别插入两端的扩口内，密封圈分别设置在第一HDPE管、过渡HDPE管的第一波峰和第二个波峰之间。

所述的一种软土基质中防渗漏地下管道结构，其特征在于所述的过渡HDPE管一端端头设置扩口结构，第一HDPE管插入过渡HDPE管的扩口内与其连接，密封圈设置在第一HDPE管的第一波峰和第二个波峰之间，用于增强密封性。

所述的一种软土基质中防渗漏地下管道结构，其特征在于所述的第二HDPE管一端端头设置扩口，过渡HDPE管插入第二HDPE管的扩口内与其连接，密封圈设置在过渡HDPE管的第一波峰和第二个波峰之间，用于增强密封性。

所述的软土基质中防渗漏地下管道结构的施工工艺，其特征在于包括如下步骤：

1）对软土地段的处理：按设计要求地下水位降至管道基础槽底50cm以下，基础30cm以内进行宕渣换填以内采用宕渣进行换填，换填完成后再在管道基底上铺垫一层砂砾或碎石，厚度不小于150mm，碎石粒径为5mm-40mm，上面垫砂垫层20mm；

2）材料的选择

第一HDPE管、过渡HDPE管、第二HDPE管的性能要求：外观颜色一致、内壁光滑平整、管身不得有裂缝、波纹的连续缺损不得超过2条、管口不得有破损、裂缝、变形；

密封圈的性能要求：伸长率%≥500；永久变形%<20；老化系数≥0.8，外观应平整，不允许有气孔、裂缝、破损、重皮等缺陷，规格应与管材相配套；

第一HDPE管、过渡HDPE管、第二HDPE管的承口和插口：承口内壁、胶圈清理干净，安装时承口内壁和密封圈外缘需涂润滑剂；

3）密封圈与第一HDPE管、过渡HDPE管的安装：把密封圈平顺、平整的套在插口槽内，不得弯曲、断裂，并沿整个胶圈按压一遍，确保胶圈各个局部不翘不扭均匀紧密地卡在槽内；

4）第一HDPE管、过渡HDPE管、第二HDPE管的连接，调整管轴线确保在同一轴线上，用直钢丝绑住各连接管道，保证其平行；

5）地下水位较高段，为了保证第一HDPE管管材与与检查井结合良好不漏水，在连接前，先制混凝土安装套环，用于设置在第一HDPE管管材与与检查井之间，施工时先将第一HDPE管管端插口部位套上密封圈，并将第一HDPE管此端插进混凝土制成的安装套环内，安装套环与连接孔间用水泥砂浆砌筑，所述的安装套环管壁厚为50mm，宽度为240mm，混凝土强度等级采用C20，所述的水泥砂浆水泥与水的配比为1:2.5，第一HDPE管大于管材厚度1cm-2cm；

6）严格控制回填施工

HDPE管道管底基础以上、管道外径1/4部分采用粗砂回填，其余部分采用粒径小于40mm砂砾、中粗砂进行回填；管底基础部位到管顶以上0.5m范围内，用人工回填，沿管身两侧对称回填并夯实；每层回填高度不应超过0.2m；管道与基础间的管掖区应注意填充密实。管顶0.5m以上部分回填土，可采用挖掘机机械回填，平板振动机夯实密实度。

所述的软土基质中防渗漏地下管道结构的施工工艺，其特征在于第一HDPE管与检查井之间能设置中介层代替安装套环，中介层的施工过程为：管道操作工人先用棉布将第一HDPE管的表面清理干净，然后涂上一层高密度聚乙烯黏结剂，紧接着铺撒一层干燥的粗砂，固化10-20min，形成表面粗糙的中介层，中介层完成后，第一HDPE管与连接孔四周处再用水泥砂浆填满，中介层的长度视管道砌入检查井的长度为20-30cm，优选为24cm。

本发明通过采用上述技术，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1）本发明通过采用上述技术，在检查井的连接孔上设置由混凝土浇注成型的安装套环，将HDPE管道紧密插入安装套环内，而且在HDPE管道两个波峰之间进一步设置密封圈，进一步的，本发明将HDPE管道采用分段式连接管代替以往的整根长管，而且由于有部分管道处于软土地基，且地下水位较高，将第一HDPE管、过渡HDPE管的长度分别限定为0.5-0.8m和1-2m，防止在软土基质中长期使用，管道与检查井连接一端底部的土下滑，导致管道后端上浮弯曲、管道破损变形等现象产生，能大大提高稳定性和密封性，降低维修机率，提高使用效果和使用寿命，适于软土基质中长期使用；

2）本发明根据实际情况，如果安装位置较浅，可以在第一HDPE管与检查井之间能设置中介层代替安装套环，中介层的施工过程为：管道操作工人先用棉布将第一HDPE管的表面清理干净，然后涂上一层高密度聚乙烯黏结剂，紧接着铺撒一层干燥的粗砂，固化10-20min，形成表面粗糙的中介层，中介层完成后，第一HDPE管与连接孔四周处再用水泥砂浆填满，中介层的长度视管道砌入检查井的长度为20-30cm，优选为24cm，可以适当降低成本；

3）本发明通过对软土地段进行处理，使软土段沟槽验收检验合格率达到95%，为管道施工提供了环境，满足质量、安全要求；

4）本发明通过对检查井、HDPE管道上作相应的处理，并对管材的选择上严格把关，将检查井与HDPE管道承插连接，并用密封圈提高密封性能，保证现场检查管口不渗漏，检验合格率100%；

5）本发明经过调整施工方法，满足了连接处不渗漏的要求，经检验合格率达到95%。遇流沙井深、数量多，另还有局部井段连接处，仍有细微渗漏现象。经整改后，最终保证了100%不渗漏，并严格控制回填施工，避免了管材及其接口的损伤、变形等现象，并且使回填密实度达到设计要求95%以上；

6）本发明通过采用该防渗漏地下管道结构，并配合用限定的施工工艺，与普通的水泥承插排水管相比，其工期缩短一半，使用寿命提高一倍多，而且能耗损耗降低，成本少，大大提高了经济效益。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1中的A处放大图；

图3为本发明图1中的HDPE管道局部放大结构示意图。

图中：1-检查井，101-连接孔，2-安装套环，3-密封圈，4-HDPE管道，402-波峰，401-第一HDPE管，402-波峰，403-过渡连接管，404-过渡HDPE管，405-扩口，406-第二HDPE管，5-井壁。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步的描述：

如图1-3所示，一种软土基质中防渗漏地下管道结构，包括检查井1与HDPE管道4，所述的检查井1的井壁5上开设连接孔101，连接孔101上紧密设置安装套环2，安装套环2为混凝土结构套环，安装套环2的内径比HDPE管道4的最大外径大3-5mm，该安装套环2根据实际情况看是否需要，地下水位较高段需要使用，地下水位较低段可以不用；所述的HDPE管道4插接设置在安装套环2上，HDPE管道4与安装套环2之间设置密封圈3，所述的HDPE管道4为分段式结构，它包括一端与检查井连接的第一HDPE管401，所述的第一HDPE管401另一端连接过渡HDPE管404一端，过渡HDPE管404另一端与第二HDPE管406连接，所述的第一HDPE管401、过渡HDPE管404、第二HDPE管406两两之间的连接处分别设置密封圈3，所述密封圈3高度均与第一HDPE管401、过渡HDPE管404、第二HDPE管406的波峰高度相同，并设置在该管近端头的相邻两个波峰402之间，第一HDPE管401长度为0.5-0.8m，过渡HDPE管404长度为1-2m，所述的过渡HDPE管404为一根或一根以上，第一HDPE管401与安装套环2之间设置砂石中介层。

如图3所示，所述的第一HDPE管401与过渡HDPE管404通过过渡连接管403连接，所述的过渡连接管403两端分别为扩口结构，第一HDPE管401与过渡HDPE管404分别插入两端的扩口内，密封圈3分别设置在第一HDPE管401、过渡HDPE管404的第一波峰和第二个波峰之间，或者过渡HDPE管404一端端头设置扩口结构，第一HDPE管401插入过渡HDPE管404的扩口内与其连接，密封圈3设置在第一HDPE管401的第一波峰和第二个波峰之间，用于增强密封性；第二HDPE管406一端端头设置扩口405，过渡HDPE管404插入第二HDPE管406的扩口405内与其连接，密封圈3设置在过渡HDPE管404的第一波峰和第二个波峰之间，用于增强密封性。

本发明的软土基质中防渗漏地下管道结构的施工工艺，包括如下步骤：

1）对软土地段的处理：按设计要求地下水位降至管道基础槽底50cm以下，基础30cm以内进行宕渣换填以内采用宕渣进行换填，换填完成后再在管道基底上铺垫一层砂砾或碎石，厚度不小于150mm，碎石粒径为5mm-40mm，上面垫砂垫层20mm；

施工完验槽时沟槽内不得积水：针对地下水位高，管道沟槽开挖深，平均达到6米深度，本发明采用沟槽两侧井点降水，保证使地下水位降至槽底以下0.5m，整个施工期间不得停止降水，尽量避免雨天施工管道工序，如果施工时在5、6月份，遇到了雨季，采取有效措施，应尽可能缩短开槽长度，每次不超过60m；沟槽外做好截水处理，防止雨水流入施工沟槽内发生积水现象，做到成槽快，回填快，做好防泡槽措施，槽内设积水坑，管道班组随时安排2台降水设备潜水泵抽水，确保槽内无积水；

2）材料的选择

第一HDPE管401、过渡HDPE管404、第二HDPE管406的性能要求：外观颜色一致、内壁光滑平整、管身不得有裂缝、波纹的连续缺损不得超过2条、管口不得有破损、裂缝、变形；本发明的第一HDPE管401、过渡HDPE管404、第二HDPE管406采用D300、D400小口径管道，施工过程中采用密封圈承插式连接方式；

密封圈3的性能要求：伸长率%≥500；永久变形%<20；老化系数≥0.8，外观应平整，不允许有气孔、裂缝、破损、重皮等缺陷，规格应与管材相配套；

第一HDPE管401、过渡HDPE管404、第二HDPE管406的承口和插口：承口内壁、胶圈清理干净，安装时承口内壁和密封圈3外缘需涂润滑剂，一般用硅油；

3）密封圈3与第一HDPE管401、过渡HDPE管404的安装：把密封圈3平顺、平整的套在插口槽内，不得弯曲、断裂，并沿整个胶圈按压一遍，确保胶圈各个局部不翘不扭均匀紧密地卡在槽内；

4）第一HDPE管401、过渡HDPE管404、第二HDPE管406的连接，调整管轴线确保在同一轴线上，用直钢丝绑住各连接管道，保证其平行；

5）地下水位较高段，为了保证第一HDPE管401管材与与检查井1结合良好不漏水，在连接前，先制混凝土安装套环2，用于设置在第一HDPE管401管材与与检查井1之间，施工时先将第一HDPE管401管端插口部位套上密封圈3，并将第一HDPE管401此端插进混凝土制成的安装套环2内，安装套环2与连接孔101间用水泥砂浆砌筑，所述的安装套环2管壁厚为50mm，宽度为240mm，混凝土强度等级采用C20，所述的水泥砂浆水泥与水的配比为1:2.5，第一HDPE管401大于管材厚度1cm-2cm，井底流槽与管内壁结合平顺，管口与井内壁齐平；

6）严格控制回填施工

HDPE管道4管底基础以上、管道外径1/4部分采用粗砂回填，其余部分采用粒径小于40mm砂砾、中粗砂进行回填；管底基础部位到管顶以上0.5m范围内，用人工回填，沿管身两侧对称回填并夯实；每层回填高度不应超过0.2m；管道与基础间的管掖区应注意填充密实。管顶0.5m以上部分回填土，可采用挖掘机机械回填，平板振动机夯实密实度。

当软土基质中地下管道安装位置较浅时，可以在第一HDPE管401与检查井1连接前，管道操作工人先用棉布将第一HDPE管401的表面清理干净，然后涂上一层高密度聚乙烯黏结剂，紧接着铺撒一层干燥的粗砂，固化10-20min，形成表面粗糙的中介层，中介层完成后，第一HDPE管401与连接孔101四周处再用水泥砂浆填满，所述的中介层的长度视管道砌入检查井的长度为20-30cm，优选为24cm。

由于HDPE管道4是一种塑料管，热变形系数大、管道回填前因外界温度、外力作用的变化而伸长或缩短；合理安排管道隐蔽与检查井砌筑顺序，避免先砌井导致井管间出现缝隙、管道变形而使井损坏，应待管道大部分隐蔽后再砌筑检查井，而且在回填前采取管道稳固措施，先在管道中间部分回填统砂，以防止管道产生位移。