地牛在大型管线穿套管施工中的应用初探

贾 守 国

(山西省建工集团，山西 太原 030021)

地牛在大型管线穿套管施工中的应用初探

贾 守 国

(山西省建工集团，山西 太原 030021)

对地牛的用途、特点、构造进行了介绍，结合工程实例，分析了地牛在大型管线穿套管施工中的应用技术，并探讨了地牛在施工中产生的经济效益，指出运用地牛滚动原理，由牵引装置拖拽管道，提高了推送功效，极大地降低了施工成本。

地牛，管线，套管，装置

地牛，一种运输装置，又称搬运车。常见于生产车间、大中型超市卖场和库房间的货物运输。其特点是：操作简单，使用方便，由人力拉动即可完成搬运作业，是货物搬运的好帮手。地牛相对于叉车更加小巧，方便于狭小过道的通过。地牛构造扁平，一般是一块钢板，下面固定若干运行轮(见图1)。有转向构件(类似车把作用)控制转向轮，称为“牛头”。市政供热管道的施工，一般存在于市政道路沿线，场地相对开阔。其工作内容无非是定位、管沟开挖、管道吊装、管道组对、管口焊接、管沟回填等步骤，使用机械也就是挖机、吊车、铲车等常规的大型机械，操作起来技术含量不高，各工种组织和配合较好管理。道路总要有交叉口、支线、出入口。按施工规范，管道不允许直埋穿过承压道路。遇此种情况，设计方一般在路口处设置钢质套管，供管线穿越马路(道路、出入口)。钢质套管的设置，一般使用大于埋设管线外径两个管径规格的螺旋焊管，在道路施工时预先埋设。大多数情况下，套管埋深较浅，且穿越路口的套管长度不大，场地也较开阔。由一台(或两台)吊车吊起管线一头对中套管，另一头由铲车或挖机将管线逐段推进，送入套管穿越路基。此种做法均由使用和管理顺手的机械操作，虽深推硬别简单粗野，经济效益不高，但常规如此也习以为常。遇上套管长度超长、埋设较深，且场地狭小的情况，大型铲车、挖机再无用武之地，小型机械推送犹如愚公移山耗时费力，功效大大降低。2014年，太原市集中供热联网工程，东中环街主干线供热管线穿越支线道路套管，就遭遇此种情况。

1 项目工程概况

太原市集中供热联网工程东中环街主干线4标段，起点位于西太堡街北侧，终点位于长风街，长度2 353 m。管材规格为：供水管壁厚16 mm、回水管壁厚14 mm，管道设计压力1.6 MPa。管位位于东中环主干线以西52 m，51.5 m，32.5 m及14 m，供热管线穿越支线路基须通过转换小室经钢套管穿越。东中环西太堡街—长风街段，供热管线两次穿越支线路基，分别利用两组小室转换。其中1号小室设计地面和现状地面为862.167，钢套管管心标高852.716，小室地面相对自然地面-11.02 m；2号小室设计地面和现状地面为850.626，钢套管管心标高843.030，小室地面相对自然地面-8.66 m。

2 工艺数据、特点

1)预制保温供热管管径DN1 200 mm，为目前国内最大直径预制保温管钢管，管材单根重5.7 t(长度12 m计算)。2)钢套管规格为DN1 620，预制保温供热钢管外径为1 420 mm。预保温与螺旋套管内径间仅200 mm的间隙。3)穿越路基预埋的套管长度为35 m。4)预制保温供热管穿越套管工作面在现状地面下11 m处的小室内(也可视之为竖井)，吊物不在吊车司机视线之内，吊装难度大。5)场地有限，施工空间狭小，预制保温供热管钢管只能分段焊接，处理好接头保温后，再分段向套管内推送，耗时较长。6)预制保温管钢管穿过套管全长总重为17.1 t，钢管最大斜角3.66°。最小摩擦力F摩=0.18×17.1×cos3.66°=2 680 kN。

3 地牛的运用

按照传统工艺，预制保温供热钢管穿入套管后，预制保温管即与套管内壁产生摩擦。穿入越深，接触面越大、重量越大，预制保温管与套管间的摩擦阻力也越大。而地面10 m以下工作面场地狭小，又容不下能够输出大功率的大型机械来推送钢管。既要克服摩擦阻力，又要适用套管内狭小空间，还要能承载预制保温管钢管失衡一端的自重压力。地牛成为解决此问题的不二选择。

地牛，能承重压，又有轮子可滚动，摩擦阻力问题解决了；自身体型扁平，间隙问题克服了。施工人员略加改进(见图2)，将地牛钢板加工成弧形，既充分确保预制保温管与套管间的间隙，又加强了预制保温管稳定性。地牛又加装牵引挂钩，由套管出口端的程控卷扬机牵引，地牛变推送为牵引。预制保温管穿越施工时，操作人员两头对讲指挥，由程控装置控制拖拽进程，并根据预制保温管的穿入程度，逐段加设地牛支撑预制保温管。如此操作，整个穿越过程轻松解决。

4 地牛应用产生的经济效益

预制保温管钢管穿越套管，预制保温管需要分段焊接，并作焊口探伤和外保温处理，每一轮接口操作均耗时较长。在场地开阔的条件下，一台(甚至两台)吊车和一台装载机(或挖机)协同作业。焊接和外保温处理时，大型机械均处于作业待命状态。如在地下10 m处的狭小空间内，靠小型机械推送钢管，时间消耗更是指数级递增。应用地牛滚动原理，由牵引装置拖拽管道，提高了推送功效，极大地降低了施工成本。

在太原市集中供热联网工程东中环街主干线4标段施工中，使用小型机械推送，2 d推进12 m后，再无法推进。停工10 d。改用地牛牵引工艺后，仅耗时2.5 d，36 m管线全部施工完毕，且钢管保温壳完好无损。初步估算，同等长度条件，比起常规施工工艺，地牛拖拽装置节约50铲车台班7个，提高功效节省吊车台班2个，抵消拖拽装置的购置费用，实际节约费用约15 000元。

地牛——不起眼的小车，随着大型管线普及应用，在市政管线施工中，必大有用武之地。

The preliminary application of the forklift in the large pipe casing construction

Jia Shouguo

(ShanxiConstructionEngineeringGroup,Taiyuan030021,China)

The paper introduces the usages, features and components of the forklift, analyzes the application technique of the forklift in the large-scale pipeline casing construction by combining with examples, explores its economic benefits in the construction, and points out its rolling mechanism by drawing the device to drag the pipeline, so as to improve the propelling effect and lower the construction cost.

forklift, pipeline, casing, equipment

2015-05-23

贾守国(1970- )，男，工程师，一级建造师

1009-6825(2015)22-0114-02

TU990.3

A