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非開挖拉管施工方案
作者:https://www.ohmychi.com

一、施工工藝流程
 

  二、基坑開挖
 

  工作坑開挖尺寸根據現場實際情況確定。工作坑深度根據拉管流水麵高程確定。為保證工作坑內幹燥和擴孔施工,在工作坑南側設泥漿沉澱池,並在池底設泥漿泵隨時將多餘泥漿抽出坑外。
 


 

  三、鑽機就位
 

  根據現場實際情況安置鑽機。因坑處土質較軟,且拉管距離長,拉力較大,鑽機底腳要安置在20㎝厚C15混凝土平基上,並在平基混凝土內預留∮20鋼筋(地錨)和鑽機焊接緊密,以防地基沉降影響鑽機穩定。
 

  四、鑽液的配置
 

  鑽液的好與壞對於拉管施工的成敗起到了極關鍵的作用。鑽液具有冷卻鑽頭、潤滑鑽具,更重要的是可以懸浮和攜帶鑽屑,使混合後的鑽屑成為流動的泥漿順利地排出孔外,既為回拖管線提供足夠的環形空間,又可減少回拖管線的重量和阻力。殘留在孔中的泥漿可以起到護壁的作用。
 

  本工程地質勘探資料尚未給出,現隻能按以往施工經驗和對類似地區地質情況的了解,配置鑽進液。鑽液由水、膨潤土和聚合物組成。水是鑽液的主要成份,膨潤土和聚合物通常稱為鑽液添加劑。鑽液的品質越好與鑽屑混合越適當,所製造的泥漿的流動性和懸浮性越好,回擴成孔的效果越理想,成功的概率越大。
 

  為改善泥漿性能,有時要加入適量化學處理劑。燒堿(或純堿)可增粘、增靜切力、調節PH值,投入燒堿量一般為膨潤土量的2%。
 

  根據以上理論,本工程的鑽液配合比確定為:膨潤土20%,轉液寶1%,水75%,2%膨潤土重量的燒堿。
 


 

  五、導向鑽進
 

  鑽機就位後,調整鑽機導向杆到略高於設計管位中心高程的位置,水平鑽入土中。在導向鑽頭中安裝發射器,通過地麵接收器,測得鑽頭的深度、鴨嘴板的麵向角、鑽孔頂角、鑽頭溫度和電池狀況等參數,將測得參數與鑽孔軌跡進行對比,以便及時糾正。地麵接收器具有顯示與發射功能,將接收到的孔底信息無線傳送至鑽機的接收器並顯示,操作手根據信號反饋操縱鑽機按正確的軌跡鑽進。在導向鑽孔過程中技術人員根據探測器所發回的信號,判斷導向頭位置與鑽進路線圖的偏差,隨時調整。並把調整數值記錄在“鑽進位置”相應的表格中。
 

  為了保證導向頭能嚴格按照操作人員發出的指令前進,需要在管道線路初步布點後對控製點進行加密加細。間隔3m設中線、高程控製點,用木樁做出明顯標誌,並在樁點周圍用混凝土砌出護墩加以保護。控製人員嚴格按照點位,操縱儀器。
 

  根據以往的施工經驗,PE管在孔內拉動的過程中受重力的作用,會發生管道下沉現象。因此在本工程中,導向鑽進的鑽進點選擇在略高於設計管中線的地方。以減低管道自重對高程的影響。
 

  六、擴孔
 

  根據現場地質情況,采用刮刀式擴孔器。擴孔器尺寸為鋪設管徑的1.2~1.5倍,即30㎝×1.5=45㎝。這樣既能夠保持泥漿流動暢通又能保證管線的安全、順利的拖入孔中。
 

  本段回拉擴孔鋪管的距離比較長,泥漿作用特別重要,孔中缺少泥漿會造成塌孔等意外事故,使導向鑽進失去作用並為再次鑽進埋下隱患。考慮到地層泥漿較易漏失,泥漿漏失後,孔中缺少泥漿,鑽杆及管線與孔壁間的摩擦力增大,導致拉力增大。因此要保持在整個鑽進過程中有“返漿”,並根據地質情況的變化及時調整鑽液配比以產生的不同泥漿。
 

  本工程選用的DDW-350型鋪管鑽機有混合攪拌、泵送係統。施工中將水、膨潤土、聚合物等加入混合倉,進行充分攪拌形成鑽液。然後由鑽液泵將鑽液通過中空鑽杆輸送至孔底鑽頭,並與孔中鑽屑混合形成泥漿在孔底流動。因工作坑位於管線上遊,雖是水平鑽進擴孔,但孔內下遊的泥漿不會流失過多。擴孔時隻需將2#坑泥漿池內的泥漿通過鑽機泵送係統隨時向孔內補充。實驗人員需要隨時檢測泥漿內各組成材料的配比並及時調整,反複循環使用。
 

  七、管道焊接(電熔焊接)
 

  管道接口質量的好壞直接影響到拉管施工的成功進行,因此要嚴格按以下操作步驟執行。
 

  a、電熔連接機具與電熔管件應正確連通,連接時,通電加熱的電壓和時間符合電熔連接機具和電熔管件的規定。

  b、電熔連接冷卻時間,不得移動連接件或連接件上不得施加任何外力。

  c、電熔承插連接管材連接端應切割垂直,連接麵應清潔幹淨,並應表明插入深度,刮去表麵的氧化層。連接前,對應連接件,使其在同一軸線上。

  d、幹管連接部位下端應采用支架,並固定吻合。

  e、管道連接時,施工現場條件允許時,可在在溝槽上進行焊接。

  f、焊接完畢後,檢查觀測孔內物料是否頂起,焊縫處是否有物料擠出。合格的焊口應是圠唵熔焊過程中,無冒(著)火、過早停機等現象,電熔件的觀察孔有物料頂出。
 

  ②熱熔連接:
 

  a、熱熔連接前、後連接工具加熱麵上的無汙物應用潔淨棉布擦淨。

  b、熱熔連接加熱時間和加熱溫度應符合熱熔連接工具生產廠和管材、管件生產廠的規定。

  c、熱熔連接保壓冷卻時間,不得移動連接件或連接件上不得施加任何外力。

  d、管道連接前,管材固定在機架上,取下銑刀,閉合卡具,對管子的端麵進行銑削,當形成連續的切削時,退出卡具,檢查管子兩端的間隙(不得大於3mm)。電熔連接麵應清潔幹淨,刮初表麵皮。

  e、熱熔對接連接,兩管段應各伸出卡具一定的自由長度,校對連接件,使其在同一軸線上,錯邊不宜大於壁厚的10%。

  f、加熱板溫度適宜(220±10℃),當指示燈亮時,最好在等10分鍾使用,以使整個加熱板溫度均勻。

  g、溫度適宜的加熱板置於機架上,閉合卡具,並設係統的壓力。達到吸熱時間後,迅速打開卡具,取下加熱板。應避免與熔融的端麵發生碰撞。

  h、迅速閉合卡具,並在規定時間內,勻速地將壓力調節到工作壓力,同時按下冷卻時間按鈕。達到冷卻時間後,在按一次冷卻時間按鈕,將壓力降為零,打開卡具,取下焊好的管子。

  i、卸管前一定要將壓力降至為零,若移動焊機,應拆下液壓軟管,並做好接頭防塵工作。

  j、合格的焊縫應有兩翻邊,焊道翻卷的管外圓周上,兩翻邊的形狀、大小均勻一致,無氣孔、鼓泡和裂紋,兩翻邊之間的縫隙的根部不低於所焊管子的表麵。

  k、管道連接時,施工現場條件允許時,可在在溝槽上進行焊接,管口應臨時堵封。在大風環境下操作,采取保護措施或調整施工工藝。
 

  八、拉 管
 

  中水管焊縫和管道強度檢驗合格後,即可進入拉管施工。首先用現場製作的“PE管封套”將管頭密封,然後在管頭後端接上回擴頭,管後接上分動器進行接管,將管子回接到工作井後,卸下回擴頭、分動器、取出剩餘鑽杆,堵上封堵頭,進行水壓試驗。

  施工時,拉管機操作人員要根據設備數據均勻平穩的牽引管道,切不可生拉硬拽。
 

  九、注漿加固
 

  PE管道拉通後,為了避免地麵沉降,需要進行注漿加固。由於受場地條件限製,本次采用孔內注漿的加固措施。
 

  (1) 拉管施工前在PE管前端連接兩根與PE管同長度的∮25鋼管,與PE管一同拉入土中並一同到達拉管設計終點樁號。到達終點後,解除∮25鋼管與PE管的連接,在兩根鋼管前麵各加一根6m長同直徑的注漿花管。
 

  (2) 移動拉管機到接收坑,和∮25鋼管連接並回拽。每拽入6m,把鋼管和拉管機的連接取消,換成和高壓注漿泵連接。注入1:1水泥、粉煤灰漿液(0.4Mpa),從而置換觸變泥漿,補充PE管周圍的空隙。然後再換再拉,再拉再注,反複進行。直到把鋼管全部拉出1#接收坑,注漿過程也就全部結束了。
 

  在注漿施工時應注意:
 

  a、根據實際情況每3-6米注漿一次,根據計算注漿量一定大於泥漿量,注漿時盡量保持不要間斷。

  b、當花鋼管拖入地麵時一定要用堵頭堵死,防止漿液從花管前端流出。
 

  十、安全保護係統
 

  由於施工中的地質情況複雜、距離較遠等特點,在施工中必須設置必要的安全保護措施,主要有:
 

  (1)防觸電報警係統,一旦地下鑽頭觸及電纜等帶電體後,鑽機發出觸電報警,此時操作手必須坐在座椅上不得離開,以免觸電。報警解除後,操作人員方可離開鑽機。
 

  (2)遠距離遙控緊急停機裝置,隨鑽跟蹤測量者應時刻保持與鑽機操作手的聯係,一旦發生意外應及時處置。目前一般采用無線通信聯絡方式,有時由於受到當時當地環境的影響這種方式己不能應付緊急突發事件。所以在施工中應由隨鑽跟蹤者采用緊急措施停止鑽機工作,待處理完後,由後者解除對鑽機的限製後,方可啟動鑽機。
 

  十一、管件安裝
 

  管道穿越完成後,應立即按設計圖紙位置安裝三通、閥門等管件。



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