本發(fā)明屬于城市道路搶險(xiǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種城市道路管道爆裂沖刷空洞快速搶險(xiǎn)非開挖施工工藝。

背景技術(shù)：
城市道路下面密布各種管道，有排水管、輸水管、污水管、輸氣管、輸油管等，這些管道經(jīng)常發(fā)生爆裂，尤其是輸水管、輸油管所受壓力較大，一旦發(fā)生爆裂會(huì)對道路的土路基快速?zèng)_刷，從而產(chǎn)生很大的空洞，出于安全考慮需要對管道進(jìn)行搶修，由于空洞距地面較深，除局部產(chǎn)生輕微沉陷外一般地面基本完好，按照常規(guī)的搶修方法，需將路面完好的部分挖除，一直開挖到空洞部位，這種搶修方式開挖處理工期長、施工費(fèi)用高、環(huán)境污染較大，而且需要中斷交通封閉施工，如果爆裂管道處于城市交通要道，封閉施工會(huì)造成城市大面積的擁堵，給人民的生活和出行產(chǎn)生很大影響，因此，提供一種維修工期短、工程造價(jià)低、可不斷行施工、環(huán)境污染小的城市道路管道爆裂沖刷空洞快速搶險(xiǎn)非開挖施工工藝是非常必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種維修工期短、工程造價(jià)低、可不斷行施工、環(huán)境污染小的城市道路管道爆裂沖刷空洞快速搶險(xiǎn)非開挖施工工藝。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種城市道路管道爆裂沖刷空洞快速搶險(xiǎn)非開挖施工工藝，它包括以下步驟：（1）病害勘探，利用GPR沿病害位置連續(xù)檢測，根據(jù)檢測結(jié)果反演分析結(jié)構(gòu)層厚度、空洞產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)層位、空洞面積、空洞形狀、空洞體積，當(dāng)利用GPR檢測判斷空洞在5米以下時(shí)，使用地震儀對GPR檢測結(jié)果進(jìn)行校核，然后，根據(jù)GPR和地震儀檢測結(jié)果，判斷病害情況并進(jìn)行搶修施工設(shè)計(jì)；（2）搶修設(shè)計(jì)，根據(jù)病害勘探結(jié)果，確定空洞處治路段和施工區(qū)域，確定搶修方案、處治孔直徑、處治孔布設(shè)位置和間距、鉆孔深度與原材料用量；（3）設(shè)備調(diào)試，根據(jù)勘察結(jié)果和施工設(shè)計(jì)選擇合適的配套設(shè)備，在施工前將設(shè)備調(diào)試到最佳工作狀態(tài)并選擇正確的施工參數(shù)；（4）備料，準(zhǔn)確計(jì)算搶修要使用的原材料用量，并備好，準(zhǔn)備足夠的備用鉆頭和冷卻水；（5）清掃路面，將施工作業(yè)面清掃干凈，用森林滅火器或高壓氣槍將病害處吹干凈，并清除雜物；（6）施工放樣，根據(jù)施工設(shè)計(jì)，在施工現(xiàn)場確定施工段落和具體的鉆孔施工位置，并且用灰線或自噴漆做好標(biāo)記；（7）布孔，根據(jù)施工放樣確定的具體鉆孔施工位置，確定鉆孔順序，并且用灰線或自噴漆做好標(biāo)記；（8）鉆孔，使用鉆機(jī)，按照設(shè)計(jì)的孔徑和孔深，以合適的速度鉆孔；（9）下材料輸送管，使用切割工具按設(shè)計(jì)的長度截取PVC注漿輸送管，并將輸送管下入到注漿孔中至脫空病害底部或設(shè)計(jì)深度，然后，按設(shè)計(jì)長度截取石料輸送管，通過大孔將石料輸送管下到脫空位置的底部或設(shè)計(jì)深度；（10）灌注石料，使用灌料機(jī)械通過石料輸送管向空洞病害處灌入級(jí)配碎石，一邊灌級(jí)配碎石一邊提升石料輸送管，直至級(jí)配碎石灌滿空洞病害后撥出石料輸送管，然后通過GPR或地震儀檢測級(jí)配碎石是否充滿空洞病害，如果沒有充滿則用振搗棒振搗后補(bǔ)灌級(jí)配碎石，直到滿足設(shè)計(jì)要求為止；（11）注漿，用鐵錘把清理干凈的注射帽敲入注漿管內(nèi)，按照設(shè)計(jì)或現(xiàn)場確定的高聚物材料雙組份的輸送比例和輸送量調(diào)整配比儀，使用夾具把注射槍與注射帽夾牢，扣動(dòng)注射扳擊，等到高聚物材料從石料輸送孔中冒出時(shí)注射結(jié)束松開扳擊，15秒鐘后分離注射搶和注射帽，注漿后使用專用工具把注漿帽去除；（12）質(zhì)量檢測，注漿結(jié)束15～20分鐘后，用GPR或地震儀檢測注漿維修效果，如滿足要求，則完成注漿，如不滿足要求，則需進(jìn)行補(bǔ)注，直到達(dá)到要求為止，同時(shí)，利用FWD檢測道路彎沉指標(biāo)是否滿足道路要求，如不滿足要求，則需進(jìn)行補(bǔ)注，直到達(dá)到要求為止；（13）封孔，切除露出路面的注漿管，然后用混凝土或者坑槽修補(bǔ)料將大孔和微孔封住，并鏟平高出路面的道路密封膠，然后用鐵刷對注漿孔及污染路面進(jìn)行處理，將清除的垃圾運(yùn)出施工現(xiàn)場；（14）質(zhì)量驗(yàn)收，施工完畢，使用GPR或地震儀，按照質(zhì)量要求進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收。所述的步驟（2）中的處治孔由大孔和微孔組成，且處治孔最下部位于空洞位置的最底部。所述的大孔的數(shù)量由空洞腔體的形狀決定，當(dāng)空洞腔體的形狀相對規(guī)則級(jí)配碎石易于流動(dòng)時(shí)，大孔的數(shù)量設(shè)計(jì)為一個(gè)大孔；當(dāng)空洞腔體的形狀不規(guī)則級(jí)配碎石不易流動(dòng)時(shí)，大孔數(shù)量增加。所述的微孔以大孔為中心向四周散開呈梅花形布置，且大孔與微孔及兩個(gè)微孔間的距離為0.3m～0.4m。所述的大孔和微孔的直徑分別為10cm～15cm和10mm～16mm。所述的步驟（2）中的原材料主要采用級(jí)配碎石和雙組份高聚物材料，且級(jí)配碎石的空隙率為15%～20%，雙組份高聚物材料的膨脹率為200%～500%，液態(tài)的雙組份高聚物材料與水不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，合成后形成的聚合物為閉孔系統(tǒng)。所述的步驟（2）中的級(jí)配碎石為空洞的體積，由地震儀或GPR檢測結(jié)果得到；雙組份高聚物材料的用量按下列公式計(jì)算：式中：—空洞注漿量；—空洞病害的空腔體積；—級(jí)配碎石空隙率；—雙組份高聚物材料的膨脹率。所述的步驟（3）中施工參數(shù)根據(jù)空洞產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)層位、空洞面積、空洞形狀、空洞體積和施工設(shè)備綜合確定，注漿設(shè)備輸出壓力為7Mpa，級(jí)配碎石輸出量為4kg/min。所述的步驟（8）中成孔的垂直度不大于1.5%，中心偏差小于50mm，成孔直徑不小于設(shè)計(jì)直徑，成孔深度不小于設(shè)計(jì)深度。本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明利用GPR勘探大空洞病害的平面位置，利用地震儀勘探大空洞病害的剖面位置、對病害進(jìn)行精確定位，并計(jì)算出空洞的體積，同時(shí)根據(jù)勘探結(jié)果在路面上合適的位置鉆孔，然后通過孔向空洞灌注級(jí)配碎石或單粒徑碎石填充空洞80%以上的體積，最后通過孔向空洞進(jìn)行高聚物注漿，利用高聚物的膨脹性填充剩余空隙，形成非拌和高分子混凝土來快速搶修城市道路管道爆裂沖刷空洞；本發(fā)明使用GPR和地震波儀進(jìn)行病害勘探和施工檢測，具有勘探和檢測無損、速度快、準(zhǔn)確率高的優(yōu)點(diǎn)，從而可以保證搶修過程中的精確施工；本發(fā)明所采用的城市道路管道爆裂沖刷空洞搶修工藝，無需挖除完好的路面，對道路損傷小、施工速度快、維修工期短、可不斷行施工、環(huán)境污染小，與傳統(tǒng)開挖式的搶修方式相比節(jié)約工程造價(jià)50%以上；總的本發(fā)明具有維修工期短、工程造價(jià)低、可不斷行施工、環(huán)境污染小的優(yōu)點(diǎn)。附圖說明圖1是本發(fā)明一種城市道路管道爆裂沖刷空洞快速搶險(xiǎn)非開挖施工工藝的工藝流程示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1如圖1所示，一種城市道路管道爆裂沖刷空洞快速搶險(xiǎn)非開挖施工工藝，它包括以下步驟：（1）病害勘探，利用GPR沿病害位置連續(xù)檢測，根據(jù)檢測結(jié)果反演分析結(jié)構(gòu)層厚度、空洞產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)層位、空洞面積、空洞形狀、空洞體積，當(dāng)利用GPR檢測判斷空洞在5米以下時(shí)，使用地震儀對GPR檢測結(jié)果進(jìn)行校核，然后，根據(jù)GPR和地震儀檢測結(jié)果，判斷病害情況并進(jìn)行搶修施工設(shè)計(jì)；（2）搶修設(shè)計(jì)，根據(jù)病害勘探結(jié)果，確定空洞處治路段和施工區(qū)域，確定搶修方案、處治孔直徑、處治孔布設(shè)位置和間距、鉆孔深度與原材料用量；（3）設(shè)備調(diào)試，根據(jù)勘察結(jié)果和施工設(shè)計(jì)選擇合適的配套設(shè)備，在施工前將設(shè)備調(diào)試到最佳工作狀態(tài)并選擇正確的施工參數(shù)；（4）備料，準(zhǔn)確計(jì)算搶修要使用的原材料用量，并備好，準(zhǔn)備足夠的備用鉆頭和冷卻水；（5）清掃路面，將施工作業(yè)面清掃干凈，用森林滅火器或高壓氣槍將病害處吹干凈，并清除雜物；（6）施工放樣，根據(jù)施工設(shè)計(jì)，在施工現(xiàn)場確定施工段落和具體的鉆孔施工位置，并且用灰線或自噴漆做好標(biāo)記；（7）布孔，根據(jù)施工放樣確定的具體鉆孔施工位置，確定鉆孔順序，并且用灰線或自噴漆做好標(biāo)記；（8）鉆孔，使用鉆機(jī)，按照設(shè)計(jì)的孔徑和孔深，以合適的速度鉆孔；（9）下材料輸送管，使用切割工具按設(shè)計(jì)的長度截取PVC注漿輸送管，并將輸送管下入到注漿孔中至脫空病害底部或設(shè)計(jì)深度，然后，按設(shè)計(jì)長度截取石料輸送管，通過大孔將石料輸送管下到脫空位置的底部或設(shè)計(jì)深度；（10）灌注石料，使用灌料機(jī)械通過石料輸送管向空洞病害處灌入級(jí)配碎石，一邊灌級(jí)配碎石一邊提升石料輸送管，直至級(jí)配碎石灌滿空洞病害后撥出石料輸送管，然后通過GPR或地震儀檢測級(jí)配碎石是否充滿空洞病害，如果沒有充滿則用振搗棒振搗后補(bǔ)灌級(jí)配碎石，直到滿足設(shè)計(jì)要求為止；（11）注漿，用鐵錘把清理干凈的注射帽敲入注漿管內(nèi)，按照設(shè)計(jì)或現(xiàn)場確定的高聚物材料雙組份的輸送比例和輸送量調(diào)整配比儀，使用夾具把注射槍與注射帽夾牢，扣動(dòng)注射扳擊，等到高聚物材料從石料輸送孔中冒出時(shí)注射結(jié)束松開扳擊，15秒鐘后分離注射搶和注射帽，注漿后使用專用工具把注漿帽去除；（12）質(zhì)量檢測，注漿結(jié)束15～20分鐘后，用GPR或地震儀檢測注漿維修效果，如滿足要求，則完成注漿，如不滿足要求，則需進(jìn)行補(bǔ)注，直到達(dá)到要求為止，同時(shí)，利用FWD檢測道路彎沉指標(biāo)是否滿足道路要求，如不滿足要求，則需進(jìn)行補(bǔ)注，直到達(dá)到要求為止；（13）封孔，切除露出路面的注漿管，然后用混凝土或者坑槽修補(bǔ)料將大孔和微孔封住，并鏟平高出路面的道路密封膠，然后用鐵刷對注漿孔及污染路面進(jìn)行處理，將清除的垃圾運(yùn)出施工現(xiàn)場；（14）質(zhì)量驗(yàn)收，施工完畢，使用GPR或地震儀，按照質(zhì)量要求進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收。本發(fā)明利用GPR勘探大空洞病害的平面位置，利用地震儀勘探大空洞病害的剖面位置、對病害進(jìn)行精確定位，并計(jì)算出空洞的體積，同時(shí)根據(jù)勘探結(jié)果在路面上合適的位置鉆孔，然后通過孔向空洞灌注填充材料來快速搶修城市道路管道爆裂沖刷空洞；本發(fā)明使用GPR和地震波儀進(jìn)行病害勘探和施工檢測，具有勘探和檢測無損、速度快、準(zhǔn)確率高的優(yōu)點(diǎn)，從而可以保證搶修過程中的精確施工；本發(fā)明所采用的城市道路管道爆裂沖刷空洞搶修工藝，無需挖除完好的路面，對道路損傷小、施工速度快、維修工期短、可不斷行施工、環(huán)境污染小，與傳統(tǒng)開挖式的搶修方式相比節(jié)約工程造價(jià)50%以上；總的本發(fā)明具有維修工期短、工程造價(jià)低、可不斷行施工、環(huán)境污染小的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施例2如圖1所示，一種城市道路管道爆裂沖刷空洞快速搶險(xiǎn)非開挖施工工藝，它包括以下步驟：（1）病害勘探，利用GPR沿病害位置連續(xù)檢測，根據(jù)檢測結(jié)果反演分析結(jié)構(gòu)層厚度、空洞產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)層位、空洞面積、空洞形狀、空洞體積，當(dāng)利用GPR檢測判斷空洞在5米以下時(shí)，使用地震儀對GPR檢測結(jié)果進(jìn)行校核，然后，根據(jù)GPR和地震儀檢測結(jié)果，判斷病害情況并進(jìn)行搶修施工設(shè)計(jì)；（2）搶修設(shè)計(jì)，根據(jù)病害勘探結(jié)果，確定空洞處治路段和施工區(qū)域，確定搶修方案、處治孔直徑、處治孔布設(shè)位置和間距、鉆孔深度與原材料用量；（3）設(shè)備調(diào)試，根據(jù)勘察結(jié)果和施工設(shè)計(jì)選擇合適的配套設(shè)備，在施工前將設(shè)備調(diào)試到最佳工作狀態(tài)并選擇正確的施工參數(shù)；（4）備料，準(zhǔn)確計(jì)算搶修要使用的原材料用量，并備好，準(zhǔn)備足夠的備用鉆頭和冷卻水；（5）清掃路面，將施工作業(yè)面清掃干凈，用森林滅火器或高壓氣槍將病害處吹干凈，并清除雜物；（6）施工放樣，根據(jù)施工設(shè)計(jì)，在施工現(xiàn)場確定施工段落和具體的鉆孔施工位置，并且用灰線或自噴漆做好標(biāo)記；（7）布孔，根據(jù)施工放樣確定的具體鉆孔施工位置，確定鉆孔順序，并且用灰線或自噴漆做好標(biāo)記；（8）鉆孔，使用鉆機(jī)，按照設(shè)計(jì)的孔徑和孔深，以合適的速度鉆孔；（9）下材料輸送管，使用切割工具按設(shè)計(jì)的長度截取PVC注漿輸送管，并將輸送管下入到注漿孔中至脫空病害底部或設(shè)計(jì)深度，然后，按設(shè)計(jì)長度截取石料輸送管，通過大孔將石料輸送管下到脫空位置的底部或設(shè)計(jì)深度；（10）灌注石料，使用灌料機(jī)械通過石料輸送管向空洞病害處灌入級(jí)配碎石，一邊灌級(jí)配碎石一邊提升石料輸送管，直至級(jí)配碎石灌滿空洞病害后撥出石料輸送管，然后通過GPR或地震儀檢測級(jí)配碎石是否充滿空洞病害，如果沒有充滿則用振搗棒振搗后補(bǔ)灌級(jí)配碎石，直到滿足設(shè)計(jì)要求為止；（11）注漿，用鐵錘把清理干凈的注射帽敲入注漿管內(nèi)，按照設(shè)計(jì)或現(xiàn)場確定的高聚物材料雙組份的輸送比例和輸送量調(diào)整配比儀，使用夾具把注射槍與注射帽夾牢，扣動(dòng)注射扳擊，等到高聚物材料從石料輸送孔中冒出時(shí)注射結(jié)束松開扳擊，15秒鐘后分離注射搶和注射帽，注漿后使用專用工具把注漿帽去除；（12）質(zhì)量檢測，注漿結(jié)束15～20分鐘后，用GPR或地震儀檢測注漿維修效果，如滿足要求，則完成注漿，如不滿足要求，則需進(jìn)行補(bǔ)注，直到達(dá)到要求為止，同時(shí)，利用FWD檢測道路彎沉指標(biāo)是否滿足道路要求，如不滿足要求，則需進(jìn)行補(bǔ)注，直到達(dá)到要求為止；（13）封孔，切除露出路面的注漿管，然后用混凝土或者坑槽修補(bǔ)料將大孔和微孔封住，并鏟平高出路面的道路密封膠，然后用鐵刷對注漿孔及污染路面進(jìn)行處理，將清除的垃圾運(yùn)出施工現(xiàn)場；（14）質(zhì)量驗(yàn)收，施工完畢，使用GPR或地震儀，按照質(zhì)量要求進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收。所述的步驟（2）中的處治孔由大孔和微孔組成，且處治孔最下部位于空洞位置的最底部。所述的大孔的數(shù)量由空洞腔體的形狀決定，當(dāng)空洞腔體的形狀相對規(guī)則級(jí)配碎石易于流動(dòng)時(shí)，大孔的數(shù)量設(shè)計(jì)為一個(gè)大孔；當(dāng)空洞腔體的形狀不規(guī)則級(jí)配碎石不易流動(dòng)時(shí)，大孔數(shù)量增加。所述的微孔以大孔為中心向四周散開呈梅花形布置，且大孔與微孔及兩個(gè)微孔間的距離為0.3m～0.4m。所述的大孔和微孔的直徑分別為10cm～15cm和10mm～16mm。所述的步驟（2）中的原材料主要采用級(jí)配碎石和雙組份高聚物材料，且級(jí)配碎石的空隙率為15%～20%，雙組份高聚物材料的膨脹率為200%～500%，液態(tài)的雙組份高聚物材料與水不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，合成后形成的聚合物為閉孔系統(tǒng)。所述的步驟（2）中的級(jí)配碎石為空洞的體積，由地震儀或GPR檢測結(jié)果得到；雙組份高聚物材料的用量按下列公式計(jì)算：式中：—空洞注漿量；—空洞病害的空腔體積；—級(jí)配碎石空隙率；—雙組份高聚物材料的膨脹率。所述的步驟（3）中施工參數(shù)根據(jù)空洞產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)層位、空洞面積、空洞形狀、空洞體積和施工設(shè)備綜合確定，注漿設(shè)備輸出壓力為7Mpa，級(jí)配碎石輸出量為4kg/min。所述的步驟（8）中成孔的垂直度不大于1.5%，中心偏差小于50mm，成孔直徑不小于設(shè)計(jì)直徑，成孔深度不小于設(shè)計(jì)深度。本發(fā)明利用GPR勘探大空洞病害的平面位置，利用地震儀勘探大空洞病害的剖面位置、對病害進(jìn)行精確定位，并計(jì)算出空洞的體積，同時(shí)根據(jù)勘探結(jié)果在路面上合適的位置鉆孔，然后通過大孔向空洞灌注級(jí)配碎石或單粒徑碎石填充空洞80%以上的體積，最后通過微孔向空洞進(jìn)行高聚物注漿，利用高聚物的膨脹性填充剩余空隙，形成非拌和高分子混凝土來快速搶修城市道路管道爆裂沖刷空洞；本發(fā)明使用GPR和地震波儀進(jìn)行病害勘探和施工檢測，具有勘探和檢測無損、速度快、準(zhǔn)確率高的優(yōu)點(diǎn)，從而可以保證搶修過程中的精確施工；本發(fā)明所采用的城市道路管道爆裂沖刷空洞搶修工藝，無需挖除完好的路面，對道路損傷小、施工速度快、維修工期短、可不斷行施工、環(huán)境污染小，與傳統(tǒng)開挖式的搶修方式相比節(jié)約工程造價(jià)50%以上；本發(fā)明中處治孔設(shè)置有大孔和微孔兩種，分別用于輸送石料和高聚物；大孔的數(shù)量根據(jù)空洞腔體的形狀改變，以保證石料均勻的分散在空洞腔體內(nèi)部；微孔以大孔為中心向四周散開呈梅花形布置，且大孔與微孔及兩個(gè)微孔間的距離為0.3m～0.4m，這樣可以使得高聚物在石料空隙內(nèi)具有較好的填充效果；大孔和微孔的直徑分別為10cm～15cm和10mm～16mm，這樣可以保證石料和高聚物在處治孔內(nèi)具有較好的流動(dòng)性；級(jí)配碎石的空隙率為15%～20%，雙組份高聚物材料的膨脹率為200%～500%，這樣可以使得空洞填充搶修效果好；注漿設(shè)備輸出壓力為7Mpa，原材料輸出量為4kg/min，主要用于控制填充材料進(jìn)入空洞腔體的速度，進(jìn)一步保證對空洞腔體的較好的填充效果；總的本發(fā)明具有維修工期短、工程造價(jià)低、可不斷行施工、環(huán)境污染小的優(yōu)點(diǎn)。