非开挖水平定向钻机拉管施工工法
5页1、非开挖水平定向钻机拉管施工工法随着城市建设发展,城市管网越发复杂,有些后期开挖铺设管道需破坏原有构筑物,影响周 边环境、交通等。有些特殊情况如穿越河道、道路开挖铺设管道就不现实。非开挖技术很好 的解决了此问题。非开挖技术主要有盾构、顶管和拉管等技术。盾构通常用于大型隧道施工 顶管主要一般用于管径800mm以上自流水管道,拉管一般适用于管径800mm以下压力管、 穿线管应用,本工法主要介绍拉管施工工法。由我司投资兴建的漳州碧湖市民生态公园配套基础设施建设工程中,为保证东西湖连通,由 东湖向西湖补水,需穿越浦头港渠下方铺设连通管(见图1-1),2.特点相对于传统通过开挖地面来敷设管道施工的技术,拉管具有其无可替代的优点:2.1 不影响周边环境在施工过程中无需开挖地面,就能够穿越公路、建筑物、铁路、河流,极大地降低了地下管 线施工对交通、环境、基础设施、居民生活工作等造成的影响,取得良好社会效益;2.2 延长管道寿命由于拉管技术不挖开地面,管道上层的土壤未经扰动,故而大大延长了管道的使用寿命,减 小了管道的变形;2.3 施工速度快拉管施工对于地下管道铺设特别是深埋管道,由于无需开挖回填及地面
2、恢复工作,施工速度 快;2.4 施工精度高拉管施工应用了定向钻进技术,能实时监测管道走向,及时调整,能满足施工精度要求;2.5 安全由于施工过程无需开挖,不会产生大量土方占用场地,减少塌方等安全隐患。3. 适用范围拉管一般适用于管径 800mm 以下压力管道或者穿线套管施工,目前广泛应用于城市给排水 电力、电讯、天然气、煤气等市政和石油管线铺设施工中,适用于沙土、粘土等地况,我国 大部分非硬岩地区都可施工。4. 工艺原理非开挖水平定向钻机拉管技术是利用地表放置的钻机、随钻测量仪器以及有关钻具,沿欲铺 设管线设计轨迹钻成一个先导孔,然后回拉扩孔,将孔径扩大到铺管要求的口径,最后将管 线同步或分步拉入并采取相应孔道加固措施,以实现不开挖铺管的施工技术。5. 工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程拉管施工工艺流程如下:5.2 各流程操作要点5.2.1 施工准备5.2.1.1 技术准备(1) 组织图纸会审,仔细阅读工图,了解设计意图及熟悉施工规范和技术标准;(2) 根据地勘资料、施工图纸及规范相应要求、质量控制目标,编制施工专项方案,此方案需 通过总包单位及监理单位审批后方可执行;(3) 对所
3、有操作工人进行技术交底和岗前技术培训,对现场人员进行“ 三级安全教育” 培训;5.2.1.2 机械设备准备: 施工现场根据施工现场的工程进度情况配备必备的施工机械设备。5.2.1.3 材料准备施工材料根据图纸及现场施工进度确定。根据现场施工场地布置情况提前做好进场材料的现 场存放。5.2.1.4 劳动力准备现场施工作业人员应具备相应的技术水平,能够满足现场的质量控制和进度需求,具体的工 人数量根据现场情况来确定。5.2.2 导向钻孔5.2.2.1 钻液的配置:钻液的质量对于拉管施工的成败起到了及其关键的作用。钻液具有冷却 钻头、润滑钻具,更重要的是可以悬浮和携带钻屑,使混合后的钻屑成为流动的泥浆顺利地 排出孔外,既为回拖管线提供足够的环形空间,又可减少回拖管线的重量和阻力。残留在孔 中的泥浆可以起到护壁的作用。5.222钻机就位:根据以往的施工经验,PE管在孔内拉动的过程中受重力的作用,会发生 管道下沉现象。因此在本工程中,导向钻进的钻进点选择在略高于设计管中线的地方。5.2.2.3 曲率半径:导向孔根据设计曲线钻进,导向轨迹需结合管径、地质情况、钻机功率满 足曲率要求。本工程的曲率半
4、径为170m;5.2.2.4坡度控制:施工过程中,造斜段在保证最大坡比5的范围内尽量控制在3范围,钻进 时压力控制在5兆帕以内来保证导向孔光滑,使管道能顺利拉通。5.2.3 数据记录:由于每根钻杆方向改变量较小,为保证左右方向,在出入钻点之间每隔一根 钻杆设一明显标记。每钻进一根钻杆,方向至少探测二次。对探测点要做好标记。通过地面 接收器,认真记录钻进过程中的钻头的深度、鸭嘴板的面向角、钻孔顶角、钻头温度、扭矩、 推力、方向改变量等参数,将测得参数与钻孔轨迹进行对比,以便及时纠正。5.2.4 孔检验:导向孔完成后,根据钻孔轨迹和数据记录,确定此导向孔是否可用。轴线左 右偏离控制在1%L (钻进长度)内,深度偏差控制在0.5%L (钻进长度)内。如因地质原因 出现单根钻杆角度超过3 度小于10 度,扩孔时要加大扩孔器保证回拖管的顺畅及管材质量。 分级反扩成孔5.2.3.1 扩孔方式:扩孔仍然采用导向钻机,扩孔由扩孔器(钻头)经钻杆旋转回拖完成。导 向钻孔完成后即可进行扩孔,在出土点处接上扩孔器,随着钻杆回拖,在出土点不断接上钻 杆。当上一级扩孔器到达钻机位置(入土点)即可在出土点接上下一
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