牵引管道施工方案

牵引管道施工方案内容摘要：

② 造斜段的设计 造斜段距离 ( L ) 和钻杆入射角 (α ) 分别按以下两式计算。 L = h (2 R1 h) (1) α = 2 arctan h/ (2 R1 h) (2) 式中 h ——— 修正后的埋管深度 ,取 3. 30 m(平均埋深为 3. 25 m ,再加 0. 05 m 的修正值 ) R1 ——— 造斜段曲率半径 ,取 1 200 d 经计算得 L = 25 m ,α = 18176。 ③ 分段牵引施工 工程中一次牵引敷设管线最大长度为 500 m ,当敷设长度过大或受场地等外 14 界因素影响时牵引机械不足以一次完成拖管工作 ,这时需要采取分段牵引施工(见图 2)。 AB 段的导向孔打通以后先用 201。 200 的回扩头回扩一次 ,然后把回扩头推至AB 段中点 O。 在 O 点挖坑 ( m m m) ,换上钻头沿曲线钻进至 M 点出土 ,顺次回扩拖管 ,完成 AO 段管道的敷设。 后退 23 m 以点 N 作为入土点沿 曲线钻进至 O 点 (确保达到预定深度 ) ,然后换上 201。 200 回扩头顺着原孔推至 P 点出土 ,顺次回扩拖管 ,完成 OB 段管道的敷设。 图 2 分段牵引钻杆轨迹 入土角不宜超过 10176。 ，出土角按导向钻杆及拖拉管材允许曲率半径较大值确定，一般不宜超过 20176。 相邻两节钻杆允许转向角根据土质条件，钻杆长度、材料等因素确定，土质越软弱， α 角越小，仅角取值一般在 176。 ～ 176。 根据地下管线布置图设计钻杆的钻进轨迹。 轨迹包括两个部分，造斜段和铺设段。 因为该段管为重力流截污管，必须按设计流水标高埋设，埋深的按照设计提供 的流水标高确定。 施工测量 1） 平面控制放线 平面控制及放线，依据现有边线，通过勘测方提供的控制点引测本工程的定位点，为保证施工各阶段控制点网，坐标及高程的准确，首先对施工现场内各控制桩加以保护。 并把各控制点引测至现场外加以保护，以便竖向引测放线。 同时要做闭合校核。 施工前通过全站仪沿地面上拉管的中心线每 3 米设置一桩（有障碍物的除外），并沿拉管的中心线撒好白灰线且测出桩高程，算好桩高程与设计拉管流水面的关系。 2） 高程控制 高程控制根据勘测方提供的水准点引测施工现场的高程控制点。 根据本工程的实 际情况，在现场选择固定的地方做临时水准点，并做好保护。 15 高程控制采用两次仪器高程前后视等距测法，保持精度。 为保证设计方向、位置的正确性，控制线的传递用经纬仪进行引测，保证平面位置的准确。 工作坑和引沟槽开挖 施工工序为：破除路面 → 打钢板桩支护 → 挖土 → 清运余泥 → 工作坑围蔽。 每施工段一般为 150300 米需要开挖两个工作坑 ,两个引沟槽。 开挖规格： 工作坑 :长 ,宽 米 引沟槽 :长 5 米 ,宽 工作坑和引沟槽 ,本着利于施工 ,道路畅通 ,不影响周围环境 ,保证安全的前提下，根据现场条件给予调 整确认。 钻机入土点场区示意图 钻机出土点与管线场区 16 钻机就位 钻机运到现场必须先锚固稳定，钻机如果锚固不稳，将会发生功率损失或者功率作用在机器身上，造成机器和人的伤害。 钻机是依靠地锚座和后支承与地基固定的，安放钻机前应先平整场地，根据预先设计的的钻机倾斜角度进行调整，依靠钻机动力将锚杆打入土中，使后支承和前底座锚与地层固结稳定。 钻机就位后，调整钻机导向杆到略高于设计管位中心高程的位置，水平钻入土中。 在导向钻头中安装发射器，通过地面接收器，测得钻头的深度 、鸭嘴板的面向角、钻孔顶角、钻头温度和电池状况等参数，将测得参数与钻孔轨迹进行对比，以便及时纠正。 地面接收器具有显示与发射功能，将接收到的孔底信息无线传送至钻机的接收器并显示，操作手 根据信号反馈操纵 钻机按正确的轨迹钻进。 在导向钻孔过程中技术人员根据探测器所发回的信号，判断导向头位置与钻进路线图的偏差，随时调整。 并把调整数值记录在“钻进位置”相应的表格中。 为了保证导向头能严格按照操作人员发出的指令前进，需要在管道线路初步布点后对控制点进行加密加细。 间隔 3m 设中线、高程控制点，用木桩做出明显标志，并在桩点周围 用混凝土砌出护墩加以保护。 控制人员严格按照点位，操纵仪器。 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。 以减低管道自重对高程的影响。 钻液的配置 钻液的好与坏对于拉管施工的成败起到了极关键的作用。 钻液具有冷却钻 17 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。 为改善泥浆性 能，有时要加入适量化学处理剂。 烧碱（或纯碱）可增粘、增静切力、调节 PH值，投入烧碱量一般为膨润土量的 2%。 泥浆配置采用：膨润土（进口）： 35%~45% drigpae (进口 )1%~2% 烧碱： %~% 水： 65%~55% 导向钻进 采用精度为 %的导向雷达控制钻进标高，导向标高控制在管中心线位置。 钻杆轨迹的第一段是造斜段，控制钻杆的的入射角度和钻头斜面的方向，缓慢给进而不旋转钻头，就能使钻头按设计的造斜段钻进。 钻头到达造斜 段完成处，接下来的是排水管流水段的钻进。 旋转钻头，并提供给进力，钻头就能沿水平直线钻进，由于在钻头位置安装了最先进的探测仪器，在钻进过程中通过地面精密接收仪器，通过接收仪器数据调整钻头角度，使得钻进按照流水线标高路线前进。 到达出口工作坑，完成钻孔工序。 （一）钻进操作： 1） 检查钻机的测量仪器的电源是否充足，不足的更换电池，特别是探头电池更不可马虎。 2） 按照测量仪器使用规范操纵仪器。 3） 探头装进探头盒内，打开接收机和同步显示器，转动探头盒检查仪器是否正常。 4） 把探头盒与钻头接好并连接在钻杆上，开机输送 钻进液，检查钻头喷嘴是否畅通。 5） 启动机器进行造斜和水平导向钻进。 （二） 钻进操作需要注意的事项： 1） 钻杆的上、下接头对正，边缓慢给进动力边慢转上扣，不得拧得过紧。 2） 钻机就位要严格对中，保证钻机平稳、水平钻进。 开钻前要认真检查钻杆，发现弯曲要及时调直或更换。 18 3） 钻进速度不宜过快，应根据地层条件合理调定给进力。 根据土层类别来确定钻进速度，在松砂层不宜超过 3m/min ,在硬土层中，钻进速度以钻机不发生跳动为宜。 并经常检查钻头磨损程度，发现磨损严重，及时进行补焊修复。 4） 造斜顶进时，每次顶进进 尺控制在 左右为好，曲线要缓。 5） 钻杆内不得进脏物，以免堵塞钻头喷嘴。 6） 当机油压力报警指示灯亮时，说明油压不正常，要进行检查。 7） 当机油堵塞报警指示灯亮时，要更换机油滤心。 8） 改变水泵排量时，先摘开离合器，不得带速换档。 9） 当水泵较长时间不工作的情况下，应将其变速箱挂空挡，后合上离合器，以保持离合器操纵系统中的分离轴承。 10） 按规范开动钻机后，不允许马上用全负荷钻进，必须先进行试运转，确定各部分运转正常后，方可开始钻进。 （ 三 ）钻头位置监测 钻机随机配有一手提式地表导航仪，用以确定钻头在 地底的位置，监测钻头是否偏离设计轨迹。 在造斜段，钻头每钻进 10cm 就测一次钻头的位置，在平铺段每隔 20cm 就监测一次。 如果发现偏离轨道，就通过调整钻头斜面的方向，进行纠偏。 但纠偏不能太急，因为钻杆毕竟具有一定的刚度。 应该在几根钻杆内完成纠偏，不能在一根钻杆内完成纠偏，同时也要注意不要纠偏过度。 回拉扩孔 回拉扩孔牵引 时 ，泥浆作用 特别 重要，孔中缺少泥浆 会造成塌孔等意外事故，使导向钻进失去作用并为再次钻进埋下隐患。 考虑到 地层泥浆较易漏失，泥浆漏失后，孔中缺少泥浆，钻杆及管线与孔壁间的摩擦力增大，导致拉力增大。 因此 要保持在整个钻进过程中有 “ 返浆 ”，并根据地质情况的变化 及时调整钻液 配比 以产生的不同泥浆。 钻头到达出口工作坑，钻进工作完成，但是孔径还没有达到铺设要求。 本工程拟多次扩径，第一次扩孔为 300mm，第二次扩孔为 500mm，如此类推，扩孔到管径的 倍。 管道焊接（电熔焊接） 19 管道接口质量的好坏直接影响到拉管施工的成功进行，因此要严格按以下操作步骤执行。 a、电熔连接机具与电熔管件应正确连通，连接时，通电加热的 电压和时间符合电熔连接机具和电熔管件的规定。 b、电熔连接冷却时间，不得移动连接件或连接件上不得施加任何外力。 c、电熔承插连接管材连接端应切割垂直，连接面应清洁干净，并应表明插入深度，刮去表面的氧化层。 连接前，对应连接件，使其在同一轴线上。 d、干管连接部位下端应采用支架，并固定吻合。 e、管道连接时，施工现场条件允许时，可在在沟槽上进行焊接。 f、焊接完毕后，检查观测孔内物料是否顶起，焊缝处是否有物料挤出。 合格的焊口应是圠唵熔焊过程中，无冒（着）火、过早停机等现象，电熔件的观察孔有物料顶出。 ②热熔连接 ： a、热熔连接前、后连接工具加热面上的无污物应用洁净棉布擦净。 b、热熔连接加热时间和加热温度应符合热熔连接工具生产厂和管材、管件生产厂的规定。 c、热熔连接保压冷却时间，不得移动连接件或连接件上不得施加任何外力。 d、管道连接前，管材固定在机架上，取下铣刀，闭合卡具，对管子的端面 进行铣削，当形成连续的切削时，退出卡具，检查管子两端的间隙（不得大于 3mm）。 电熔连接面应清洁干净，刮初表面皮。 e、热熔对接连接，两管段应各伸出卡具一定的自由长度，校对连接件，使其在同一轴线上，错边不宜大于壁厚的 10%。 f、加热板温度适宜（ 220177。 10℃），当指示灯亮时，最好在等 10 分钟使用，以使整个加热板温度均匀。 g、温度适宜的加热板置于机架上，闭合卡具，并设系统的压力。 达到吸热时间后，迅速打开卡具，取下加热板。 应避免与熔融的端面发生碰撞。 h、迅速闭合卡具，并在规定时间内，匀速地将压力调节到工作压力，同时按下冷却时间按钮。 达到冷却时间后，在按一次冷却时间按钮，将压力降为零， 20 打开卡具，取下焊好的管子。 i、卸管前一定要将压力降至为零，若移动焊机，应拆下液压软管，并做好接头防尘工作。 j、合格的焊缝应有 两翻边，焊道翻卷的管外圆周上，两翻边的形状、大小均匀一致，无气孔、鼓泡和裂纹，两翻边之间的缝隙的根部不低于所焊管子的表面。 k、管道连接时，施工现场条件允许时，可在在沟槽上进行焊接，管口应临时堵封。 在大风环境下操作，采取保护措施或调整施工工艺。 回拉敷设管道 排水管焊缝和管道强度检验合格后，即可进入拉管施工。 首先用现场制作的“ PE 管封套”将管头密封，然后在管头后端接上回扩头，管后接上分动器进行接管，将管子回接到工作井后，卸下回扩头、分动器、取出剩余钻杆， 堵上封堵头，进行水压试验。 扩孔成功到要求后 ，可以进行回 拖 管道工序。 在回拖前要进行管线连接的工序，用热熔法将 线 管连接成与成孔长度相当的管道。 准备好后，将管道与扩孔器相连，回拉将管道牵引进孔洞内。 拉力计算 : φ 500PE管重量为 ㎏ /ｍ。 管道倾斜角度为： 10。 F 拉 =(G’ + G’ μ ) n =(+ ) = G’ 管道总重量在 X方向的分量 μ 摩擦系数 n安全系数 经计算 ,所选用拉管机能承受该拉力。 排 水管焊缝和管道强度检验合格后，即可进入拉管施工。 首先用现场制作的“ PE 管封套”将管头密封， 然后在管头后端接上回扩头，管后接上分动器进行接管，将管子回接到工作井后，卸下回扩头、分动器、取出剩余钻杆，堵上封堵头，进行水压试验。 施工时，拉管机操作人员要根据设备数据均匀平稳的牵引管道，切不可生拉硬拽。 检查井 检查井采用人工挖孔护壁作业法进行砌筑。 放样放出检查井位置后，采用 21 逆作法，开挖到管道位置后再进行砌井工序。 井壁和护壁之间空隙用水泥砂浆填补。 检查井砌筑时人工挖孔护壁的尺寸和护壁结构图 按原设计。 检查井施工工艺流程： 准备工作→开挖土方→扎钢筋、支模→砼浇注→砌筑检查井（包括回填 M10沙浆） →浇注盖板及吊装→安装井盖及路面恢复 1） 准备工作 ：根据已完成顶管的轴线，在路面上定出井的位置及检查井（拍门井）施工所需的尺寸，然后进行围蔽和破除砼路面施工。 2） 开挖土方 ：破除路面后，便进行井的基坑开挖，挖土通过三脚架和卷扬机运上地面。 人工分层进行开挖（每开挖一层，便完成一层护壁的浇注，然后再进行下一层基坑土的开挖。 采用人工开挖时，必须先开挖基坑中心范围，然后再对称挖掘周边泥土，最后进行护壁范围的泥土挖除及修整。 在挖土过程中，要注意及时抽水，以防基坑泡水。 人工挖掘土时，现场必须有专人负责观测土体、 护壁的变化，以及地。