專利名稱：地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地下管道防護技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種地下管道系統(tǒng)用陰極保護裝置施工方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，采用大口徑鋼質(zhì)輸水管線具有安全、可靠及建設(shè)周期短的優(yōu)點，是目前輸水工程中比較常用方法。該工藝主要是通過工作豎井間操作進行管道頂進埋設(shè)，除工作豎井外其它管線途徑地面不進行地面挖掘?，F(xiàn)有技術(shù)中，借助于饋電裝置進行地下管道防護是一種常規(guī)技術(shù)方案，但是，饋電裝置的施工始終是技術(shù)難點之一。人們迫切希望獲得一種技術(shù)效果優(yōu)良的地下管道系統(tǒng)用陰極保護裝置施工方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種技術(shù)效果優(yōu)良的地下管道系統(tǒng)用陰極保護裝置施工方法。地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法，其特征在于其使用專門的地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工系統(tǒng)進行饋電裝置4的安裝施工；所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工系統(tǒng)的構(gòu)成如下外護管2、防水套管5、饋電裝置4、焊接裝置、灌漿裝置8 ;其中饋電裝置4構(gòu)成如下饋電電纜401、饋電連接頭402 ;饋電電纜401的下端通過饋電連接頭402與地下管道I外壁固定連接且構(gòu)成電連接，饋電電纜401的另一端連接控制設(shè)備或者犧牲陽極；`外護管2布置在地下管道I上方直到地表的孔道內(nèi)；外護管2的下端接觸地下管道I外壁；防水套管5放置在外護管2內(nèi)，其前端固定布置有饋電連接頭402，饋電連接頭402與地下管道I外壁緊密接觸且不移動，以便進行饋電連接頭402與地下管道I 二者之間的焊接操作；防水套管5的構(gòu)成如下螺桿501、套管接頭502、套管連接管503、套管前端接頭504、饋電連接頭402 ;其中前四者都為空心管狀結(jié)構(gòu)；套管連接管503和饋電連接頭402之間通過套管前端接頭504、連接為同軸線的一體；饋電連接頭402上預(yù)連接有饋電電纜401，螺桿501至少為一段，不同的螺桿501之間或/和螺桿501與套管連接管503之間通過套管接頭502連接為同軸線的一體；焊接裝置用于將饋電連接頭402與地下管道I外壁焊接固定在一起，其具體為焊槍6，其構(gòu)成如下焊條夾頭601、焊槍桿602、電連接線603 ;其中焊條夾頭601固定布置在焊槍桿602的前端，焊槍桿602為管狀，電連接線603的一端連接著焊條夾頭601，電連接線603通過管狀的焊槍桿602內(nèi)腔引出到外部；灌漿裝置8用于在將饋電連接頭402與地下管道I外壁焊接固定之后，使用灌漿裝置8在饋電連接頭402處加入保護填料以保護饋電連接頭402 ;所述灌漿裝置8構(gòu)成如下灌漿桿801、灌漿頭802 ;其中灌漿桿801為管狀結(jié)構(gòu)，灌漿頭802布置在灌漿桿801前端且其前端開口；所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法依次滿足下述要求①首先從地下管道I外部上方的地表101向地下管道I的方向鉆孔，孔直徑10 1200mm，該孔直達地下管道I的外壁但不應(yīng)破壞地下管道I ;各孔沿地下管道I在其正上方布置，各孔之間的間距為100-500m;②然后向上述過程鉆出的孔內(nèi)安裝中空的外護管2，并使外護管2的前端接觸到地下管道I外壁并由外護管2和地下管道I外壁共同構(gòu)成相對封閉的管狀空腔；外護管2具體為鋼管或塑料管；其規(guī)格為內(nèi)腔直徑50-200_ ;外護管2內(nèi)部可能填充有一些泥沙102內(nèi)容物；③下防水套管5 :將防水套管5放入外護管2內(nèi)，并使固定布置在防水套管5前端的饋電連接頭402與地下管道I外壁緊密接觸且不移動，然后進行焊接操作；所述饋電 連接頭402設(shè)置在整個防水套管5最前段，饋電連接頭402前端設(shè)置有封閉的內(nèi)腔，其前端厚度為O. 2-8mm ;饋電連接頭402封閉內(nèi)腔的前端面為錐面，錐面的橫截面隨距離饋電連接頭402的前端面的減小而減小；饋電連接頭402上預(yù)先固定有饋電電纜 401 ；④遙控焊接使用焊接裝置將防水套管5前端的饋電連接頭402與地下管道I的金屬部分焊接在一起形成電連接關(guān)系；⑤犧牲陽極7施工預(yù)先在地下管道I附近打孔，埋入犧牲陽極7，并通過饋電裝置4將其與地下管道I形成電連接，并最終構(gòu)成地下管道陰極保護系統(tǒng)；犧牲陽極7的布置間距為50 - 500米；成對布置或者單一布置。在遙控焊接并合格后，還要求進行下述兩種操作①卸出防水套管5 :焊后檢測合格后，卸出防水套管5除了饋電連接頭402和饋電電纜401之外的其余部分；要求保留最前段已經(jīng)焊接連接在地下管道I上的的饋電連接頭402及預(yù)先固定在其上的饋電電纜401，饋電電纜401的上端露出地面以便之后的應(yīng)用；②灌漿混凝土 卸出防水套管5后，使用灌漿裝置8在饋電連接頭402處加入保護填料以保護饋電連接頭402。所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法，其特征在于在饋電連接頭402與地下管道I焊接固定之后滿足下述電阻率和焊接強度要求電阻率要求在O. 1-0. 01歐姆；焊接強度要求使用50-200kg的外力牽拉饋電電纜401，要求不會破壞饋電連接頭402與地下管道I的焊接質(zhì)量；所述焊接裝置中還設(shè)置有焊機，焊條604 ;針對其上固定設(shè)置有饋電電纜401的被焊接件饋電連接頭402 ;下述結(jié)構(gòu)依次順序連接成通電回路電連接線603、焊條夾頭601、焊條604、饋電連接頭402、饋電電纜401、焊機；遙控焊接的過程中滿足下述要求使用焊槍6和預(yù)先固定在饋電連接頭402上的饋電電纜401構(gòu)成電連接回路以便進行遙控焊接操作，將饋電連接頭402與地下管道I焊接在一起構(gòu)成電連接關(guān)系；焊接的過程滿足下述要求首先將已經(jīng)裝夾焊條的焊槍6送入防水套管5內(nèi)部并使其前端的焊條端部靠近饋電連接頭402的內(nèi)腔前端，然后開始焊接，以便將饋電連接頭402與地下管道I的金屬部分焊接在一起形成電連接關(guān)系；
焊接后的饋電電纜401的外部一直延伸到地表；饋電電纜401延伸到地表的實際長度應(yīng)該大于等于110%用于放置外護管2的孔的深度；所述灌漿頭802內(nèi)腔及其前端開口為耐磨耐腐蝕結(jié)構(gòu)件。所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法，其特征在于所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法還滿足下述要求從地下管道I外部上方的地表向地下管道I的方向鉆孔的過程滿足下述要求孔深10 50米，對應(yīng)的孔直徑為50 250mm，各孔之間的間距為150_300m ；在地下管道I正上方鉆孔，孔軸線方向與地下管線橫截面幾何中心盡量靠近甚至與其重合；鉆孔方法首先在非開挖施工管道上方，確定進行地表鉆孔的點，然后進行鉆孔操作；打孔要求在與地下管道I垂直方向上，該點應(yīng)在在豎直方向的正上方。所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法，其特征在于所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法還滿足下述要求向孔內(nèi)輸入并安裝外護管2的過程滿足下述要求將外護管2送入孔中直至外護管2的前端到達并接觸到地下管道I外壁；外護管2的直徑尺寸從100 150_ ;外護管2為鋼管或塑料管，接觸地下管道I的外護管2的管端固定設(shè)置有用于緩沖保護地下管道I外壁的絕緣密封墊；外護管2為分段結(jié)構(gòu)，各段之間為螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)；整體裝配后的外護管2外表面涂覆有防護涂層。 所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法，其特征在于所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法還滿足下述要求在安裝外護管2之后和放入防水套管5之前還依次進行下述處理過程①清井清井時，從外護管2中心腔中將遙控的清理設(shè)備送入到井底以便清理位于外護管2內(nèi)部靠近地下管道I外壁處的雜物；清井要求是將影響焊接效果的泥沙102和污水等清除出外護管2，同時用清水或者空氣填充該處待焊接部位附近的空間；清井具體采用高壓水或高壓空氣作為工作介質(zhì)；具體的清井方法滿足下述要求之一或其組合其一，如果地下管道I附近的土壤流動性差，采用的清井處理辦法是略微提起外護管2，提高的高度要求為10 100mm，將壓縮空氣或高壓水借助于清井管103從外護管2上端輸入并送至井底以便加入壓縮空氣或高壓水，需要壓力在2個大氣壓以上，最終將泥沙102從井底頂出；然后在保持壓力的同時，放回外護管2使之與地下管道I外壁接觸直至外護管2與地下管道I緊密接觸，以便形成相對封閉的腔室且能保證外護管2內(nèi)的清潔以利于后續(xù)的焊接過程進行；其二，如果由井底清除淤泥不易，則在保證外護管2與地下管道I之間盡可能緊密接觸的同時，將壓縮空氣或高壓水通過深入到外護管2內(nèi)部的清井管103在井底輸出壓縮空氣或高壓水將淤泥從外護管2內(nèi)部向上頂出并最終由井口頂出；壓縮空氣或高壓水需要的壓力要求在2個大氣壓以上，外護管2與地下管道I外壁始終緊密接觸形成上部開口的腔室利于清井并在清井后能夠阻擋污物進入外護管2內(nèi)；②焊點檢查在清井之后對饋電裝置4與地下管道I之間將要進行焊接的焊點進行預(yù)先檢查，具體檢查內(nèi)容是包括被保護的地下管道I處的水平情況和饋電點處的泥沙殘
余量；所述地下管道系統(tǒng)用陰極保護裝置施工方法，其特征在于在遙控焊接之后檢查是否滿足電阻率和焊接強度；具體檢查的合格要求是電阻率要求在0.1-0.01歐姆；焊接強度要求使用50-200kg的外力牽拉饋電電纜401,要求不會破壞饋電連接頭402與地下管道I的焊接質(zhì)量。所述地下管道系統(tǒng)用陰極保護裝置施工方法，其特征在于所述地下管道系統(tǒng)用陰極保護裝置施工方法，其特征在于在灌漿之后，將饋電電纜401引入設(shè)置在地表附近的控制箱中；然后進行下述兩種操作的一種其一，將防護管2向上提起一段距離10-50cm,以便周圍的泥沙土壤和饋電連接頭402能直接接觸；其二，直接卸除防護管2。本發(fā)明技術(shù)全面，效果顯著，便于施工操作；本發(fā)明是一個系統(tǒng)工程，涉及的內(nèi)容較多；技術(shù)成熟度較高，具有可預(yù)期的極為巨大的經(jīng)濟價值和社會價值。


下面結(jié)合附圖及實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明下面結(jié)合附圖及實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明圖1為地表定位原理示意圖；圖2為添加 外護管2的工作原理示意圖；圖3為清井操作原理示意圖；圖4為焊點檢查原理示意圖；圖5是圖4中局部結(jié)構(gòu)的放大圖，即檢測灌301附近的局部結(jié)構(gòu)放大圖；圖6為向外護管2中加入防水套管5的原理示意圖；圖7為防水套管5的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為防水套管5中饋電連接頭402的結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖9為遙控焊接原理示意圖；圖10為焊槍6的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為圖9的焊接點部位局部放大圖；圖12為遙控焊接之后檢查是否滿足電阻率和焊接強度要求的原理示意圖；圖13為灌注保護填料原理示意圖；圖14為圖13下部圓形區(qū)域的局部放大圖；圖15為卸出防水套管5后的示意圖；圖16為饋線施工地下部分完成后將防護管2向上提起的原圖17為饋電裝置4沿地下管道I施工示意圖；圖18為埋地鋼管在土壤中的腐蝕示意圖；圖19為犧牲陽極7借助于饋電裝置4沿地下管道I兩側(cè)布置的原理示意圖，圖19中，地下管道I應(yīng)為橫截面，但簡化為一個圓形外輪廓表示地下管道I;圖20為處于中間段的犧牲陽極結(jié)構(gòu)簡圖；圖21為帶有輔助用于吊裝的結(jié)構(gòu)的犧牲陽極7最上部一端的局部結(jié)構(gòu)示意圖22為圖21的右視圖；圖23為鋼材的電位一PH圖；圖24為鋼管樁陰極保護基本結(jié)構(gòu)原理圖之一。
具體實施例方式實施例1地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法，其使用專門的地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工系統(tǒng)進行饋電裝置4的安裝施工；所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工系統(tǒng)的構(gòu)成如下夕卜護管2、防水套管5、饋電裝置4、焊接裝置、灌漿裝置8 ;其中饋電裝置4構(gòu)成如下饋電電纜401、饋電連接頭402 ;饋電電纜401的下端通過饋電連接頭402與地下管道I外壁固定連接且構(gòu)成電連接，饋電電纜401的另一端連接控制設(shè)備或者犧牲陽極；外護管2布置在地下管道I上方直到地表的孔道內(nèi)；外護管2的下端接觸地下管道I外壁；防水套管5放置在外護管2內(nèi)，其前端固定布置有饋電連接頭402，饋電連接頭402與地下管道I外壁緊密接觸且不移動，以便進行饋電連接頭402與地下管道I 二者之間的焊接操作；防水套管5的構(gòu)成如下螺桿501、套管接頭502、套管連接管503、套管前端接頭504、饋電連接頭402 ;其中前四者都為空心管狀結(jié)構(gòu)；套管連接管503和饋電連接頭402之間通過套管前端接頭5 04、連接為同軸線的一體；饋電連接頭402上預(yù)連接有饋電電纜401，螺桿501至少為一段，不同的螺桿501之間或/和螺桿501與套管連接管503之間通過套管接頭502連接為同軸線的一體；焊接裝置用于將饋電連接頭402與地下管道I外壁焊接固定在一起，其具體為焊槍6，其構(gòu)成如下焊條夾頭601、焊槍桿602、電連接線603 ;其中焊條夾頭601固定布置在焊槍桿602的前端，焊槍桿602為管狀，電連接線603的一端連接著焊條夾頭601，電連接線603通過管狀的焊槍桿602內(nèi)腔引出到外部；灌漿裝置8用于在將饋電連接頭402與地下管道I外壁焊接固定之后，使用灌漿裝置8在饋電連接頭402處加入保護填料以保護饋電連接頭402 ;所述灌漿裝置8構(gòu)成如下灌漿桿801、灌漿頭802 ;其中灌漿桿801為管狀結(jié)構(gòu)，灌漿頭802布置在灌漿桿801前端且其前端開口；所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法依次滿足下述要求①首先從地下管道I外部上方的地表101向地下管道I的方向鉆孔，孔直徑10 1200mm，該孔直達地下管道I的外壁但不應(yīng)破壞地下管道I ;各孔沿地下管道I在其正上方布置，各孔之間的間距為100-500m;②然后向上述過程鉆出的孔內(nèi)安裝中空的外護管2，并使外護管2的前端接觸到地下管道I外壁并由外護管2和地下管道I外壁共同構(gòu)成相對封閉的管狀空腔；外護管2具體為鋼管或塑料管；其規(guī)格為內(nèi)腔直徑50-200_ ;外護管2內(nèi)部可能填充有一些泥沙102內(nèi)容物；③下防水套管5 :將防水套管5放入外護管2內(nèi)，并使固定布置在防水套管5前端的饋電連接頭402與地下管道I外壁緊密接觸且不移動，然后進行焊接操作；
所述饋電連接頭402設(shè)置在整個防水套管5最前段，饋電連接頭402前端設(shè)置有封閉的內(nèi)腔，其前端厚度為O. 2-8mm ;饋電連接頭402封閉內(nèi)腔的前端面為錐面，錐面的橫截面隨距離饋電連接頭402的前端面的減小而減小；饋電連接頭402上預(yù)先固定有饋電電纜 401 ；④遙控焊接使用焊接裝置將防水套管5前端的饋電連接頭402與地下管道I的金屬部分焊接在一起形成電連接關(guān)系；⑤犧牲陽極7施工預(yù)先在地下管道I附近打孔，埋入犧牲陽極7，并通過饋電裝置4將其與地下管道I形成電連接，并最終構(gòu)成地下管道陰極保護系統(tǒng)；犧牲陽極7的布置間距為50 - 500米；成對布置或者單一布置。在遙控焊接并合格后，還要求進行下述兩種操作①卸出防水套管5 :焊后檢測合格后，卸出防水套管5除了饋電連接頭402和饋電電纜401之外的其余部分；要求保留最前段已經(jīng)焊接連接在地下管道I上的的饋電連接頭402及預(yù)先固定在其上的饋電電纜401，饋電電纜401的上端露出地面以便之后的應(yīng)用；②灌漿混凝土 卸出防水套管5后，使用灌漿裝置8在饋電連接頭402處加入保護填料以保護饋電連接頭402。所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法，還滿足下述要求在饋電連接頭402與地下管道I焊接固定之后滿足下述電阻率和焊接強度要求電阻率要求在O. 1-0. 01歐姆；焊接強度要求使用50-200kg的外力牽拉饋電電纜401，要求不會破壞饋電連接頭402與地下管道I的焊接質(zhì)量；所述焊接裝置中還設(shè)置有焊機，焊條604 ;針對其上固定設(shè)置有饋電電纜401的被焊接件饋電連接頭402 ;下述 結(jié)構(gòu)依次順序連接成通電回路電連接線603、焊條夾頭601、焊條604、饋電連接頭402、饋電電纜401、焊機；遙控焊接的過程中滿足下述要求使用焊槍6和預(yù)先固定在饋電連接頭402上的饋電電纜401構(gòu)成電連接回路以便進行遙控焊接操作，將饋電連接頭402與地下管道I焊接在一起構(gòu)成電連接關(guān)系；焊接的過程滿足下述要求首先將已經(jīng)裝夾焊條的焊槍6送入防水套管5內(nèi)部并使其前端的焊條端部靠近饋電連接頭402的內(nèi)腔前端，然后開始焊接，以便將饋電連接頭402與地下管道I的金屬部分焊接在一起形成電連接關(guān)系；焊接后的饋電電纜401的外部一直延伸到地表；饋電電纜401延伸到地表的實際長度應(yīng)該大于等于110%用于放置外護管2的孔的深度；所述灌漿頭802內(nèi)腔及其前端開口為耐磨耐腐蝕結(jié)構(gòu)件。所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法還滿足下述要求從地下管道I外部上方的地表向地下管道I的方向鉆孔的過程滿足下述要求孔深10 50米，對應(yīng)的孔直徑為50 250mm，各孔之間的間距為150_300m ；在地下管道I正上方鉆孔，孔軸線方向與地下管線橫截面幾何中心盡量靠近甚至與其重合；鉆孔方法首先在非開挖施工管道上方，確定進行地表鉆孔的點，然后進行鉆孔操作；打孔要求在與地下管道I垂直方向上，該點應(yīng)在在豎直方向的正上方。
向孔內(nèi)輸入并安裝外護管2的過程滿足下述要求將外護管2送入孔中直至外護管2的前端到達并接觸到地下管道I外壁；外護管2的直徑尺寸從100 150_ ;外護管2為鋼管或塑料管，接觸地下管道I的外護管2的管端固定設(shè)置有用于緩沖保護地下管道I外壁的絕緣密封墊；外護管2為分段結(jié)構(gòu)，各段之間為螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)；整體裝配后的外護管2外表面涂覆有防護涂層。所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法還滿足下述要求在安裝外護管2之后和放入防水套管5之前還依次進行下述處理過程①清井清井時，從外護管2中心腔中將遙控的清理設(shè)備送入到井底以便清理位于外護管2內(nèi)部靠近地下管道I外壁處的雜物；清井要求是將影響焊接效果的泥沙102和污水等清除出外護管2，同時用清水或者空氣填充該處待焊接部位附近的空間；清井具體采用高壓水或高壓空氣作為工作介質(zhì)；具體的清井方法滿足下述要求之一或其組合其一，如果地下管道I附近的土壤流動性差，采用的清井處理辦法是略微提起外護管2，提高的高度要求為10 100mm，將壓縮空氣或高壓水借助于清井管103從外護管2上端輸入并送至井底以便加入壓縮空氣或高壓水，需要壓力在2個大氣壓以上，最終將泥沙102從井底頂出；然后在保持壓力的同時，放回外護管2使之與地下管道I外壁接觸直至外護管2與地下管道I緊密接觸，以便形成相對封閉的腔室且能保證外護管2內(nèi)的清潔以利于后續(xù)的焊接過程進行；其二，如果由井底清除淤泥不易，則在保證外護管2與地下管道I之間盡可能緊密接觸的同時，將壓縮空氣或高壓水通過深入到外護管2內(nèi)部的清井管103在井底輸出壓縮空氣或高壓水將淤泥從外護管2內(nèi)部向上頂出并最終由井口頂出；壓縮空氣或高壓水需要的壓力要求在2個大氣壓以上，外護管2與地下管道I外壁始終緊密接觸形成上部開口的腔室利于清井并在清井后能夠阻擋污物進入外護管2內(nèi)；②焊點檢查在清井之后對饋電裝置4與地下管道I之間將要進行焊接的焊點進行預(yù)先檢查，具體檢查內(nèi)容是包括被保護的地下管道I處的水平情況和饋電點處的泥沙殘余量；在遙控焊接之后檢查是否滿足電阻率和焊接強度；具體檢查的合格要求是電阻率要求在O. 1-0. 01歐姆；焊接強度要求使用50-200kg的外力牽拉饋電電纜401，要求不會破壞饋電連接頭402與地下管道I的焊接質(zhì)量。在灌漿之后，將饋電電纜401引入設(shè)置在地表附近的控制箱中；然后進行下述兩種操作的一種其一，將防護管2向上提起一段距離10-50cm，以便周圍的泥沙土壤和饋電連接頭402能直接接觸；其二，直接卸除防護管2。本實施例技術(shù)全面，效果顯著，便于施工操作；本實施例是一個系統(tǒng)工程，涉及的內(nèi)容較多；技術(shù)成熟度較高，具有可預(yù)期的極為巨大的經(jīng)濟價值和社會價值。本實施例只在地表鉆一個直 徑有限的井，避免了采用開挖方式對地表設(shè)施的破壞。沒有在地下管道I內(nèi)開孔，減少了對地下管道I的損傷。另外，可以針對管徑較小的地下管道I實施饋電裝置施工和依據(jù)饋電裝置4的陰極保護處理。以此饋電裝置4為基礎(chǔ)，還可以構(gòu)建多種方式的陰極保護和監(jiān)測系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法，其特征在于其使用專門的地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工系統(tǒng)進行饋電裝置(4)的安裝施工；所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工系統(tǒng)的構(gòu)成如下外護管(2)、防水套管(5)、饋電裝置(4)、焊接裝置、灌漿裝置(8);其中 饋電裝置(4)構(gòu)成如下饋電電纜(401)、饋電連接頭(402);饋電電纜(401)的下端通過饋電連接頭(402)與地下管道(I)外壁固定連接且構(gòu)成電連接，饋電電纜(401)的另一端連接控制設(shè)備或者犧牲陽極； 外護管(2)布置在地下管道(I)上方直到地表的孔道內(nèi)；外護管(2)的下端接觸地下管道(I)外壁； 防水套管(5)放置在外護管(2)內(nèi)，其前端固定布置有饋電連接頭(402)，饋電連接頭(402 )與地下管道(I)外壁緊密接觸且不移動，以便進行饋電連接頭(402 )與地下管道(I)二者之間的焊接操作；防水套管(5)的構(gòu)成如下螺桿(501)、套管接頭(502)、套管連接管(503)、套管前端接頭(504)、饋電連接頭(402);其中前四者都為空心管狀結(jié)構(gòu)；套管連接管(503)和饋電連接頭(402)之間通過套管前端接頭(504)、連接為同軸線的一體；饋電連接頭(402)上預(yù)連接有饋電電纜(401)，螺桿(501)至少為一段，不同的螺桿(501)之間或/和螺桿(501)與套管連接管(503)之間通過套管接頭(502)連接為同軸線的一體； 焊接裝置用于將饋電連接頭(402)與地下管道(I)外壁焊接固定在一起，其具體為焊槍(6)，其構(gòu)成如下焊條夾頭(601)、焊槍桿(602)、電連接線(603);其中焊條夾頭(601)固定布置在焊槍桿(602)的前端，焊槍桿(602)為管狀，電連接線(603)的一端連接著焊條夾頭(601)，電連接線(603)通過管狀的焊槍桿(602)內(nèi)腔引出到外部； 灌漿裝置(8 )用于在將饋電連接頭(402 )與地下管道(I)外壁焊接固定之后，使用灌漿裝置(8 )在饋電連接頭(402 )處加入保護填料以保護饋電連接頭(402 );所述灌漿裝置(8 )構(gòu)成如下灌漿桿(801)、灌漿頭(802 );其中灌漿桿(801)為管狀結(jié)構(gòu)，灌漿頭(802 )布置在灌漿桿(801)前端且其前端開口 ； 所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法依次滿足下述要求 ①首先從地下管道(I)外部上方的地表(101)向地下管道(I)的方向鉆孔，孔直徑10 1200mm,該孔直達地下管道(I)的外壁但不應(yīng)破壞地下管道(I);各孔沿地下管道(I)在其正上方布置，各孔之間的間距為100-500m; ②然后向上述過程鉆出的孔內(nèi)安裝中空的外護管(2)，并使外護管(2)的前端接觸到地下管道(I)外壁并由外護管(2)和地下管道(I)外壁共同構(gòu)成相對封閉的管狀空腔；外護管(2)具體為鋼管或塑料管；其規(guī)格為內(nèi)腔直徑50-200_;外護管(2)內(nèi)部可能填充有一些泥沙(102)內(nèi)容物； ③下防水套管(5):將防水套管(5 )放入外護管(2 )內(nèi)，并使固定布置在防水套管(5 )前端的饋電連接頭(402)與地下管道(I)外壁緊密接觸且不移動，然后進行焊接操作； 所述饋電連接頭(402 )設(shè)置在整個防水套管(5 )最前段，饋電連接頭(402 )前端設(shè)置有封閉的內(nèi)腔，其前端厚度為O. 2-8mm;饋電連接頭(402)封閉內(nèi)腔的前端面為錐面，錐面的橫截面隨距離饋電連接頭(402)的前端面的減小而減?。火侂娺B接頭(402)上預(yù)先固定有饋電電纜(401)； ④遙控焊接使用焊接裝置將防水套管(5)前端的饋電連接頭(402)與地下管道(I)的金屬部分焊接在一起形成電連接關(guān)系；在遙控焊接并合格后，還要求進行下述兩種操作 ①卸出防水套管(5):焊后檢測合格后，卸出防水套管(5)除了饋電連接頭(402)和饋電電纜(401)之外的其余部分；要求保留最前段已經(jīng)焊接連接在地下管道(I)上的的饋電連接頭(402)及預(yù)先固定在其上的饋電電纜(401)，饋電電纜(401)的上端露出地面以便之后的應(yīng)用； ②灌漿(混凝土)卸出防水套管(5)后，使用灌漿裝置(8)在饋電連接頭(402)處加入保護填料以保護饋電連接頭(402 )。
2.按照權(quán)利要求1所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法，其特征在于 在饋電連接頭(402)與地下管道(I)焊接固定之后滿足下述電阻率和焊接強度要求電阻率要求在O. 1-0. 01歐姆；焊接強度要求使用50-200kg的外力牽拉饋電電纜(401)，要求不會破壞饋電連接頭(402)與地下管道(I)的焊接質(zhì)量； 所述焊接裝置中還設(shè)置有焊機，焊條(604);針對其上固定設(shè)置有饋電電纜(401)的被焊接件饋電連接頭(402);下述結(jié)構(gòu)依次順序連接成通電回路電連接線(603)、焊條夾頭(601)、焊條(604)、饋電連接頭(402)、饋電電纜(401)、焊機； 遙控焊接的過程中滿足下述要求使用焊槍(6)和預(yù)先固定在饋電連接頭(402)上的饋電電纜(401)構(gòu)成電連接回路以便進行遙控焊接操作，將饋電連接頭(402)與地下管道(1)焊接在一起構(gòu)成電連接關(guān)系； 焊接的過程滿足下述要求首先將已經(jīng)裝夾焊條的焊槍(6)送入防水套管(5)內(nèi)部并使其前端的焊條端部靠近饋電連接頭(402)的內(nèi)腔前端，然后開始焊接，以便將饋電連接頭(402)與地下管道(I)的金屬部分焊接在一起形成電連接關(guān)系； 焊接后的饋電電纜(401)的外部一直延伸到地表；饋電電纜(401)延伸到地表的實際長度應(yīng)該大于等于110%用于放置外護管(2)的孔的深度； 所述灌漿頭(802)內(nèi)腔及其前端開口為耐磨耐腐蝕結(jié)構(gòu)件。
3.按照權(quán)利要求2所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法，其特征在于所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法還滿足下述要求 從地下管道(I)外部上方的地表向地下管道(I)的方向鉆孔的過程滿足下述要求孔深10 50米，對應(yīng)的孔直徑為50 250mm，各孔之間的間距為150_300m ； 在地下管道(I)正上方鉆孔，孔軸線方向與地下管線橫截面幾何中心盡量靠近甚至與其重合； 鉆孔方法首先在非開挖施工管道上方，確定進行地表鉆孔的點，然后進行鉆孔操作； 打孔要求在與地下管道(I)垂直方向上，該點應(yīng)在在豎直方向的正上方。
4.按照權(quán)利要求1所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法，其特征在于所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法還滿足下述要求 向孔內(nèi)輸入并安裝外護管(2)的過程滿足下述要求 將外護管(2)送入孔中直至外護管(2)的前端到達并接觸到地下管道(I)外壁；外護管(2)的直徑尺寸從100 150mm;外護管(2)為鋼管或塑料管，接觸地下管道(I)的外護管(2)的管端固定設(shè)置有用于緩沖保護地下管道(I)外壁的絕緣密封墊； 外護管(2)為分段結(jié)構(gòu)，各段之間為螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)；整體裝配后的外護管(2)外表面涂覆有防護涂層。
5.按照權(quán)利要求1所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法，其特征在于所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法還滿足下述要求 在安裝外護管(2)之后和放入防水套管(5)之前還依次進行下述處理過程 ①清井清井時，從外護管(2)中心腔中將遙控的清理設(shè)備送入到井底以便清理位于外護管(2)內(nèi)部靠近地下管道(I)外壁處的雜物； 清井要求是將影響焊接效果的泥沙(102)和污水等清除出外護管(2)，同時用清水或者空氣填充該處待焊接部位附近的空間； 清井具體采用高壓水或高壓空氣作為工作介質(zhì)；具體的清井方法滿足下述要求之一或其組合其一，如果地下管道(I)附近的土壤流動性差，采用的清井處理辦法是略微提起外護管(2)，提高的高度要求為10 100mm，將壓縮空氣或高壓水借助于清井管(103)從外護管(2)上端輸入并送至井底以便加入壓縮空氣或高壓水，需要壓力在2個大氣壓以上，最終將泥沙(102)從井底頂出；然后在保持壓力的同時，放回外護管(2)使之與地下管道(I)外壁接觸直至外護管(2)與地下管道(I)緊密接觸，以便形成相對封閉的腔室且能保證外護管(2)內(nèi)的清潔以利于后續(xù)的焊接過程進行；其二，如果由井底清除淤泥不易，則在保證外護管(2)與地下管道(I)之間盡可能緊密接觸的同時，將壓縮空氣或高壓水通過深入到外護管(2)內(nèi)部的清井管(103)在井底輸出壓縮空氣或高壓水將淤泥從外護管(2)內(nèi)部向上頂出并最終由井口頂出；壓縮空氣或高壓水需要的壓力要求在2個大氣壓以上，外護管(2)與地下管道(I)外壁始終緊密接觸形成上部開口的腔室利于清井并在清井后能夠阻擋污物進入外護管(2)內(nèi)； ②焊點檢查在清井之后對饋電裝置(4)與地下管道(I)之間將要進行焊接的焊點進行預(yù)先檢查，具體檢查內(nèi)容是包括被保護的地下管道(I)處的水平情況和饋電點處的泥沙殘余量。
6.按照權(quán)利要求2所述地下管道系統(tǒng)用陰極保護裝置施工方法，其特征在于在遙控焊接之后檢查是否滿足電阻率和焊接強度；具體檢查的合格要求是電阻率要求在O.1-0. 01歐姆；焊接強度要求使用50-200kg的外力牽拉饋電電纜(401)，要求不會破壞饋電連接頭(402)與地下管道(I)的焊接質(zhì)量。
7.按照權(quán)利要求6所述地下管道系統(tǒng)用陰極保護裝置施工方法，其特征在于9.按照權(quán)利要求7所述地下管道系統(tǒng)用陰極保護裝置施工方法，其特征在于在灌漿之后，將饋電電纜(401)引入設(shè)置在地表附近的控制箱中；然后進行下述兩種操作的一種其一，將防護管(2)向上提起一段距離10-50cm，以便周圍的泥沙土壤和饋電連接頭(402)能直接接觸；其二，直接卸除防護管(2)。
全文摘要
地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法，使用專門的地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工系統(tǒng)施工；所述地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工系統(tǒng)構(gòu)成如下外護管(2)、防水套管(5)、饋電裝置(4)、焊接裝置、灌漿裝置(8)；地下管道系統(tǒng)用饋電裝置施工方法依次如下①首先從地下管道(1)外部上方的地表(101)向地下管道(1)的方向鉆孔；②然后向上述過程鉆出的孔內(nèi)安裝中空的外護管(2)；③下防水套管(5)；④遙控焊接；然后卸出防水套管(5)并使用灌漿裝置(8)在饋電連接頭(402)處加入保護填料以保護饋電連接頭(402)。本發(fā)明技術(shù)全面，效果顯著，便于施工操作；技術(shù)成熟度較高，具有可預(yù)期的極為巨大的經(jīng)濟價值和社會價值。
文檔編號C23F13/06GK103060814SQ201210408459
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者魏英華, 李京, 劉陽, 趙海濤, 馬躍, 陸衛(wèi)中, 史杰智, 李曉東, 高英, 張立新 申請人:中國科學院金屬研究所