某污水干管牵引法托管施工方案Word文档下载推荐.docx
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粉细砂夹淤泥层:
灰色、灰黑色、石英质为主,饱和、松散、颗粒均匀、分选性差、呈软塑流塑状态,互层状,互层厚度变化不均。
中粗砂层:
灰色、灰白色、黄褐色、灰黄色、饱和,石英质为主,松散~稍密,颗粒较均匀,分选性差。
粉质粘土层:
红褐色、褐红色、湿、可塑~硬塑,为砂岩风化残积土,局部为风化的粉土,呈密室状。
强风化岩层:
红褐色、褐红色、岩石呈碎块状,裂隙发育,顶部呈半岩半土状。
2、水文情况
本工程范围内地下水位埋藏较浅,在勘测期测得的水位埋深为0.20米~4.10米。
地层透水性方面,粉质粘土、淤泥及淤泥质土残积粉质粘土为弱透水层,各砂层为强透水含水层。
第二章:
编制主要依据
2.1、设计图纸
2.2、施工地区的水文、地质勘查资料
2.3、埋地高密度聚乙烯(HDPE)管道工程施工及验收规程
2.4、水平定向钻进管线铺设工程技术规范
2.5、地下管线探测图
第三章:
施工计划
一、施工进度计划
根据实际情况拟一段牵引长度为三至五个井段,控制在150米之内。
每段作业时间约一周。
根据进度需要,采用三台牵引设备进行施工,整个工程为流水作业,完成一段牵引后马上进行下一段牵引,并开始进行完成牵引段底检查井施工,和恢复路面施工。
本工程计划20×
年×
月×
日开工,至20×
日结束。
第四章:
施工工艺
4.1、工作原理:
水平导向钻进法,它的主要特点是,可根据预先设计好的牵引线路驱动装有契形钻头的钻杆从地面钻入,地面仪器接收由地下钻头内传送器发出的信息,控制钻头按照预定的方向绕过地下障碍物直达目的地,然后卸下钻头换装适当尺寸和特殊类型的回程扩大器,使之能够在拉回钻杆的同时将钻孔扩大至所需直径,并将需要铺装的管线同时返程牵回钻孔入口处。
在整个工作中,特别的混合机组提供的钻孔混合液不断地从钻头的钻口嘴喷出,用以润滑钻头,钻杆和加固钻道,以提高整个工程的工作效率。
4.2工艺流程
1、准备工作
前期调查:
进场后调查施工范围内地下管线情况,摸查清楚后才能进行施工。
方位定位:
根据施工图纸,进行测量放样。
并根据施工范围的地质情况、埋深、管径确定管材和一次牵引的管道长度,并设计好钻杆轨迹。
2、打导向孔
定向钻机采用钻进液辅助碎岩钻头钻压从钻杆尾部施加。
钻头通常都带有一个斜面,所以钻头连续回转时则钻出一个直孔,而保持钻头朝某个方向不回转加压时,则使钻孔发生偏斜。
探测器或探头可以安装在钻头内,也可安装在紧靠钻头的地方,探头发出信号,被地面接收器接收或跟踪,从而可以监测钻孔的方位、深度和其它参数。
在那些从地表不能稳定跟踪钻孔轨迹的地方,或因钻孔深度太大,用无线电频率方法难以保证定位精度的地方,也可采用有缆式导向系统,其缆线通过钻杆连接。
首先将探测棒插入导向头内,导向头后端与钢管连接,然后用顶管机给钢管施加压力,推进导向头,将导向头打入地下;
导向仪可随时接收导向头的方位与深度,顶管机可根据此信息及时旋转导向头,使导向头随时改变深度和方向,在地下形成一条直径为100mm的圆孔通道,孔道中心线即为所需敷设管道的中心线。
3、扩孔、成孔
在孔洞形成后,将导向头卸下,装上一钻头,钻头孔径比孔洞大1.5倍,然后将钻头往回拖拉至初始位置,卸下该钻头,换上更大的钻头,来回数次,直到符合回拖管道要求。
为了防止塌孔,在注射的水中加入外加剂,该外加剂有固化洞壁。
润滑钻杆等作用。
4、牵引管道
钻孔完成后,将管材按连接成需要长度,将管材两端封闭,一端与钻头相连,将其一次性拖入已形成的孔洞中,即完成整个埋管工序。
5、砌筑检查井
牵引管施工完成后需要进行检查井施工,在牵引管末端砌筑检查井。
6、验收
根据设计及验收规范进行闭水试验等验收工作。
4.3、施工设备
采用国产DDW-350牵引钻机,马克3导向仪。
另配功率为45KW的不停钻射流循环泥浆搅拌系统,可快速制备钻进用泥浆;
操纵台全功能数字仪表显示,独立的液压锚桩系统。
钻机整体性能优越。
回扩钻具和辅助设备的选择范围非常广泛,许多都具有特殊设计的提高性能特点。
扩孔器大多为子弹头形状,上面安装有碳化钨合金齿和喷嘴。
扩孔器的后部有一个旋转接头与工作管的拉头相连。
对复杂地层条件进行了有利的特殊设计,其包括用于岩石中扩孔的扩孔头。
钻杆要求很高的物理机械性能,必须有足够的轴向强度承受钻机给进力和回拖力,足够的抗扭强度承受钻机施加的扭矩;
要有足够的柔韧性以适应钻进时的方向改变;
还要尽可能地轻,以方便运输和使用;
同时,还要能耐磨损与擦痕。
定向钻进技术要依靠准确的钻孔定位和导向系统。
随着电子技术的进步,导向仪器的性能已有明显改善,能获得相当高的精度。
导向系统有几种类型,最常用的如“手持式(walk-over)”系统,它以一个装在钻头后部空腔内的探测器或探头为基础。
探头发出的无线电信号由地面接收器接收,除了得到地下钻头的位置和深度外,传输的信号还往往包括钻头倾角、斜面面向角、电池电量和探头温度。
这些信息通常也转送到钻机附属接受器上,以使钻机操作者可直接掌握孔内信息,从而据此作出任何有必要的轨迹调整。
走过式系统的主要限制,是必须要到达直接位于钻头上部的地面。
这一缺陷可采用有缆式导向系统或装有电子罗盘的探头来克服。
有缆式导向系统用通过钻杆柱的电缆从发射器向控制台传送信号。
虽然缆线增加了复杂性,但由于不依靠无线电传送信号,对钻孔的导向就可以跨越任何地形,并且可以用于受电磁干扰的地方。
其它重要的附助设备包括:
聚乙烯管焊接机、管道支护滚筒和电缆牵引器。
4.4管材的选择
管材主要分为两种,一般的中空璧缠绕牵引管和PE环保健康给水管,两种管材质量不同,价格差别较大。
相比较而言,PE给水管质量高,牵引距离长,施工质量更有保证,所以我们拟采用(HDPE)双壁缠绕管,该管材符合以下要求:
1、抗外压能力强,能承受较大拉力的管材。
2、具有较好的柔韧性,能较好的适应沉降,从而提高管道的抗震能力。
3、单位重量轻。
在牵引过程中减少与孔壁的摩擦力,提高施工效率和节约成本。
第五章施工方案
5.1施工准备工作
1、地下管线测量:
a.图纸校核:
查阅工程施工地点的管线布置情况,并在现场进行校核,在现场找出图纸标示的管线。
b.现场探测:
利用地下管线探测仪器对地下管线的分布、位置、走向、管径进行调查探测。
c.联系管线单位:
主动联系各管线单位到现场确认和交底。
d.管线调查清楚以后,按照供水管顶进的路线描绘地下管线和地下障碍物的布置图。
2、钻杆轨迹设计
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。
造斜段:
1.造斜段距离L:
L=[h(2R1-h)]0.5
式中:
h—埋深,R1—造斜段曲率半径,取1200d,代入数据即可计算出L值。
2.钻杆入射角a:
a=0.5tg-1{[h(2R1-h)]0.5/h}
式中各字母意义同上式,求出a值。
3、施工主要技术参数:
泥浆压力1~5Mpa,流量:
50~90L/min,泥浆比重:
1.8~2.0g/cm3,
钻机转速:
160转/分,扭矩:
8000~10000N.m,推拉力:
18~20T
5.2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。
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。
5.3、基坑开挖
每段牵引需要挖掘2个工作坑,包括入口工作坑、出口工作坑。
均采用机械挖掘,根据需要采用密扣钢板桩支护。
2#工作坑开挖尺寸为3m宽×
10m长、1#接收坑尺寸为3m×
5m(根据情况可做调整)。
工作坑深度根据拉管流水面高程确定。
出口工作坑是回拖时提供排水管入洞工作坑,出口工作坑尺寸和施工方法与入口工作坑相同。
为保证工作坑内干燥和扩孔施工,在工作坑南侧设(4m宽×
1.5m长×
1.5m深)泥浆沉淀池,并在池底设泥浆泵随时将多余泥浆抽出坑外。
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。
人工挖泥过程注意不要损坏人行道的地下管线。
5.4、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。
5.5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%。
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