对给排水管道非开挖施工新技术
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给排水管道非开挖垫衬法再生修复施工工法给排水管道非开挖垫衬法再生修复施工工法一、前言给排水管道是城市基础设施的重要组成部分,为了保障其正常运行和长期使用,给排水管道的维修和修复工作非常重要。
传统的给排水管道修复方式通常需要进行开挖施工,这不仅影响了城市交通和环境,而且成本较高。
为了避免这些问题,给排水管道非开挖垫衬法再生修复施工工法应运而生,它能够在不开挖管道的情况下进行修复,具有较高的实用性和经济性。
二、工法特点给排水管道非开挖垫衬法再生修复施工工法具有以下特点:1. 高效节约:修复工法不需要开挖管道,减少了施工过程对城市交通和环境的影响,节约了施工时间和成本。
2. 高质量:采用专用的材料进行垫衬修复,能够有效修补管道的损坏部分,恢复其原有的使用功能,保证了修复的质量。
3.适应性强:可以修复各种材质、各种规格的给排水管道,适用范围广泛。
4. 环保可持续:非开挖修复方式减少了对土壤和地下水的污染,达到了环保的效果,而且修复后的管道寿命也较长。
三、适应范围给排水管道非开挖垫衬法再生修复施工工法适用于以下情况:1. 损坏程度较轻:对于管道的轻微破损、渗漏和破裂,能够进行有效修复。
2. 材质多样:适用于各种材质的给排水管道,如水泥管、铸铁管、塑料管等。
3. 规格灵活:能够修复各种规格的管道,无论是大口径还是小口径。
4. 便捷可行:适用于城市居民小区、工业区、商业区等各种场所,能够满足不同使用环境下的维修需求。
四、工艺原理给排水管道非开挖垫衬法再生修复施工工法的理论依据和实际应用主要基于以下几个关键技术措施:1. 垫层材料选择:选择适合给排水管道修复的材料,如环氧树脂系列,能够提供良好的附着性和抗腐蚀性。
2. 表面处理:在进行修复前,对管道表面进行清洗和处理,确保垫层材料与管道表面的粘合性。
3. 施工方式:采用喷涂或涂刷的方式将垫层材料均匀地涂覆在管道内壁上,形成一层平整的修复层。
4. 固化和硬化:待修复层干燥后,对其进行固化和硬化处理,使其具有较高的强度和耐用性。
十项新技术非开挖埋管施工技术
1. 水平定向钻技术,利用水平定向钻机进行管道铺设,可以避
免地表破坏,适用于需要穿越障碍物或者地下交通干道的情况。
2. 液压冲击钻孔技术,通过高压水流进行地下管道的穿孔,避
免了传统开挖方式对地表和周围环境的破坏。
3. 管道拆除与更换技术,利用管道拆除机械和无开挖更换技术,可以在不破坏地表的情况下对老旧管道进行更换。
4. 水下管道铺设技术,适用于河流、湖泊等水下环境的管道铺设,通过专业设备在水下进行施工,避免了对水体的污染和破坏。
5. 管道横穿技术,利用微型隧道掘进机进行管道横穿,可以避
免对地表交通和建筑物的干扰。
6. 管道定位与检测技术,利用先进的地下管道定位和检测设备,可以精准地确定管道位置和状况,为非开挖施工提供准确的数据支持。
7. 管道修复与加固技术,采用新型的管道修复材料和加固工艺,可以在不挖掘地表的情况下对老化或损坏的管道进行修复和加固。
8. 管道水平定向钻孔技术,通过水平定向钻孔设备进行管道铺设,可以在不破坏地表的情况下实现长距离管道的铺设。
9. 管道无损检测技术,利用超声波、磁粉探伤等无损检测技术,可以对地下管道进行全面的检测,及时发现隐患并进行修复。
10. 管道翻新技术,采用新型的管道内衬材料和翻新工艺,可
以在不破坏原有管道的情况下对老化管道进行翻新,延长使用寿命。
总的来说,非开挖埋管施工技术在管道工程领域具有重要的应
用前景,它不仅可以减少对地表和周围环境的破坏,还能提高施工
效率,降低施工成本,保障地下管道的安全运行。
随着科技的不断
进步和创新,相信非开挖埋管施工技术会在未来得到更广泛的应用
和发展。
第1篇随着城市化进程的加快,排水工程在城市基础设施建设中的重要性日益凸显。
为了满足日益增长的城市排水需求,提高排水工程质量,降低施工成本,近年来,排水工程施工领域涌现出许多新技术。
以下将对这些新技术进行简要介绍。
一、顶管技术顶管技术是一种不开槽施工方法,适用于穿越障碍物、地下管线复杂、地质条件复杂等施工环境。
该技术具有以下优点:1. 施工速度快,节省工期;2. 减少对周边环境的影响,降低施工成本;3. 施工质量可靠,管道强度高;4. 适用于多种地质条件。
顶管技术在城市道路排水工程、天然气石油管道工程等领域得到广泛应用。
二、盾构技术盾构技术是一种隧道掘进技术,适用于长距离、大直径隧道施工。
该技术具有以下优点:1. 施工速度快,节省工期;2. 施工质量可靠,隧道线形精度高;3. 适用于多种地质条件;4. 对周边环境影响小。
盾构技术在城市排水隧道、地下轨道交通等领域得到广泛应用。
三、预制拼装技术预制拼装技术是将管道、管道附件等在工厂进行预制,然后运输到施工现场进行拼装。
该技术具有以下优点:1. 施工速度快,节省工期;2. 施工质量可靠,管道接口密封性好;3. 降低了施工成本;4. 适用于多种地质条件。
预制拼装技术在给水排水管道、市政排水管道等领域得到广泛应用。
四、新材料应用近年来,新型材料在排水工程施工中得到广泛应用,如高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)等。
这些材料具有以下优点:1. 抗腐蚀性强,使用寿命长;2. 管道重量轻,便于运输和施工;3. 管道接口密封性好,减少泄漏;4. 环保性能好。
五、智能化施工技术智能化施工技术是将物联网、大数据、云计算等先进技术应用于排水工程施工。
该技术具有以下优点:1. 提高施工效率,降低施工成本;2. 实现施工过程实时监控,确保施工质量;3. 优化施工方案,提高施工安全性;4. 为后续维护提供数据支持。
总之,排水工程施工新技术在提高施工效率、降低施工成本、保证施工质量等方面发挥着重要作用。
市政给水管道施工中非开挖施工技术摘要:市政给水管道的施工是保障城市居民用水安全和生活便利的重要工作,针对传统的开挖施工方式存在的问题,非开挖施工技术应运而生。
非开挖施工技术不仅可以减少对市区道路的破坏,降低管道故障率,还可以提高施工效率,节约施工成本。
下面我们一起来了解一下非开挖施工技术在市政给水管道施工中的应用。
关键词:市政;给水管道;非开挖施工技术引言非开挖施工技术在市政给水管道施工中有着广泛的应用前景。
随着技术的不断创新和发展,相信非开挖施工技术将会进一步完善和提高,为城市给水系统的建设和维护做出更大的贡献。
市政部门将继续加强对非开挖施工技术的研究和推广,确保市区道路的畅通和广大市民的用水需求得到满足。
1非开挖施工技术概述非开挖施工技术是一种在不开挖地表的情况下进行施工的方法。
它主要包括水平定向钻孔技术、管道爆破技术、顶管技术、无开挖管道内衬技术等多种技术。
水平定向钻孔技术是利用特殊的设备和工艺,在地下进行钻孔,多次扩孔后再拉入管道,这种技术适用于复杂的地质条件和狭小的施工空间。
管道爆破技术是利用爆破原理,在地下对原管道进行爆破扩孔后同步更换新管道,这种技术可以快速地完成管道的更新铺设,减少对地表的破坏。
顶管技术是利用顶管机在地下掘进,埋入套管后进行穿管施工,这种技术适用于长距离、大直径的管道铺设,可以减少对地面的影响。
无开挖管道内衬技术是在原管道内部进行不锈钢内衬维修,这种技术可以减少对周围环境的影响,提高施工效率。
2市政给水管道施工中非开挖施工技术特点2.1最小化破坏和影响非开挖施工技术可以减少施工对市区道路、建筑物和地下设施的破坏。
相对于传统的开挖施工方式,非开挖施工技术可以最大化的降低对周边环境和交通的影响。
这对于减少施工期间的交通堵塞和保障行人的通行安全都至关重要。
2.2施工效率高非开挖施工技术可以大幅提高施工效率。
因为它不需要挖掘大量土方和清理工程现场,从而节省了施工队伍和设备的时间和成本。
关于非开挖技术在供水管道施工中的应用摘要:随着连云港城市建设的快速发展,非开挖技术作为一种新型施工技术,被越来越多地应用在供水管道中。
下文笔者主要探讨了非开挖技术施工技术,并深入地研究了其在供水管道中的应用,逐步善本城市的基层建设。
关键词:非开挖技术;供水管道;施工技术;应用0前言非开挖技术是指通过导向、定向钻进等手段,在地表极小部分开挖的情况下(一般指入口和出口小面积开挖),敷设、更换和修复各种地下管线的施工新技术,对地表干扰小,因此具有较高的社会经济效果。
主要包括水平定向钻进、顶管、微型隧道、爆管、冲击等技术方法。
1 非开挖技术施工方法1.1 导向钻管法的施工工艺地质勘察穿越曲线设计———测量磁方位角———钻机就位——钻导向孔———扩孔———回拖———环境保护———地貌恢复1.2 导向钻管法的工作原理水平导向钻机的工作原理是:在施工时,按照设计的钻孔轨迹(一般为弧形),采用可从地表钻进的钻机先钻一个近似水平的导向孔,然后在导向钻头后换上大直径的扩孔钻头和直径小于扩孔钻头的待铺设工作管线,然后进行反向扩孔,同时将待铺管线回拉入钻孔内,当全部钻杆被拖回时,铺管工作同时也就完成了。
此工程根据地质情况计划采用分级扩孔,共分2 级扩孔,再回拖管线的方法,进行穿越施工。
1.3 设备就位、安装、调试钻机就位前对机施工场地进行平整(20m×30m),保证设备通行及进出场。
设备及材料存放场地须高出自然地面不小于15cm,推平、碾压,并设断面不小于0.3m×0.3m 的边沟。
打好轴线后,根据入土点、入土角度结合现场实际情况使钻机准确就位。
钻机设备、泥浆设备、固控设备安装完成后,对设备进行调试、检查、测试,确保设备安全运行。
控向设备仪器安装完成后,对其进行调试,确保导向孔的精度。
1.4 钻导向孔钻导向孔的成功与否关键在于如何防止塌方的问题,故此在钻导向孔时按照地质构造的不同详细制定出合理的泥浆配比方案,规定在不同的地质情况下选用不同的泥浆配方,该工程中需加适量大分子聚合物及一些多功能处理剂,增加泥浆的粘度、降低泥浆的失水,使其性能控制在密度1.02-1.05g/cm。
给排水管道非开挖垫衬法再生修复施工工法给排水管道非开挖垫衬法再生修复施工工法一、前言给排水管道是城市基础设施的重要组成部分,正常运行对城市的生活环境和经济发展至关重要。
然而,长期使用和环境影响等因素导致管道老化、破损,给排水系统出现问题。
为了维护和修复管道的可靠性和稳定性,非开挖垫衬法再生修复施工工法应运而生。
二、工法特点该工法是在不破坏原有管道的情况下,通过内衬新的材料对管道进行修复和加固,具有以下特点:1. 无需开挖:减少了对地面和地下设施的破坏,避免了重新铺设管道带来的不便和成本。
2. 施工周期短:相比于传统的开挖修复方式,非开挖垫衬法能够节约大量时间,缩短施工周期。
3. 成本较低:减少了土方开挖、回填和复原等工程量,降低了施工成本。
4. 维护性好:修复后的管道具有良好的耐腐蚀性和耐磨损性,延长了管道的使用寿命。
5. 提高了管道的流量和传输效率,提升了流体的运输能力。
三、适应范围该工法适用于各种管道材质和直径,包括排水管道、给水管道、天然气管道等。
无论是破损、老化还是腐蚀,都可以通过非开挖垫衬法进行修复和加固。
四、工艺原理该工法的实际工程应用基于以下几个技术措施:1. 检测和评估:通过先进的检测设备对管道进行评估,确定需要修复的管段。
2. 清理和预处理:将管道内的污泥、沉积物清理干净,并对管道表面进行预处理,以保证垫衬材料的附着力。
3. 垫衬材料施工:将特殊垫衬材料塞入管道内,经过膨胀和硬化后形成新的管道内壁。
4. 后续处理:修复后的管道进行验收和检测,确保质量达到设计要求。
五、施工工艺1. 检测和评估:使用无损检测仪器对管道进行全面评估,确定需要修复的管段。
2. 清理和预处理:利用专业清洗设备清理管道内的沉积物和污垢,并对管道表面进行喷砂处理,增强附着力。
3. 垫衬材料施工:根据管道直径和材质选择相应的垫衬材料,将其注入管道内,通过充气或充水使其形成新的管道内壁。
4. 后续处理:修复后的管道进行验收和检测,确保质量达到设计要求。
市政道路给排水施工的非开挖技术探讨市政道路给排水施工是城市建设中的重要环节,对于城市的运营和居民生活起着关键作用。
传统的给排水施工常常需要进行大量开挖作业,给城市交通带来不便,并且对于地下管线的损坏风险较高。
非开挖技术在城市给排水施工中的应用越来越受到关注。
非开挖技术(No-Dig Technology)是指在施工过程中不需要进行大量开挖的技术。
这种技术主要有水平定向钻、管道承插法和顶管法等。
这些技术的共同特点是可以最大限度地减少对环境的破坏,保护地下管线的完整性和稳定性。
水平定向钻(Horizontal Directional Drilling,HDD)是一种在地下进行钻孔的技术,通过推进钻头来开挖地下管道的控制路径。
这种技术可以用于建设新的排水管道,也可以用于修复和替换已有的管道。
与传统的开挖施工相比,水平定向钻可以减少对地面交通的影响,大大缩短施工周期,降低成本,并且对地下管线的影响非常小。
管道承插法(Pipe Jacking)是一种在地下推进管道的技术,可以用于建设新的给排水管道。
这种技术将管道通过推进机推入地下,同时推进机会控制好施工的速度和施工的方向。
这种技术不需要进行大量开挖,可以减少对地面交通和地下管线的影响。
非开挖技术在市政道路给排水施工中的应用具有很多优势。
非开挖技术可以最大限度地减少对地表和地下管线的破坏,减少了对交通和居民生活的影响。
非开挖技术可以大大缩短施工周期,提高施工效率。
非开挖技术还可以降低施工成本,因为不需要进行大量的开挖和回填工作。
最重要的是,非开挖技术可以保护地下管线的完整性和稳定性,减少管道损坏的风险。
非开挖技术也存在一些挑战和限制。
非开挖技术对施工人员的技术要求较高,需要专业的技术团队进行施工操作。
非开挖技术需要先进的设备和工具支持,投入较高的成本。
非开挖技术的应用范围有限,只适用于一些特定的地质条件和管道类型。
排水管道非开挖式施工方案1. 引言在城市建设和维护过程中,排水管道的施工和维修是一项重要且常见的任务。
传统的排水管道施工方式通常需要进行开挖作业,这不仅费时费力,还会造成交通堵塞和环境污染。
为了解决这些问题,非开挖式施工成为了一种新的选择。
本文将介绍排水管道非开挖式施工的方案,包括施工原理、施工步骤和施工设备等内容,希望能为相关从业人员提供参考。
2. 施工原理非开挖式施工是指在不破坏地表的情况下进行施工的一种方法。
在排水管道施工中,非开挖式施工主要使用以下几种技术:2.1 水平定向钻孔技术水平定向钻孔技术是一种通过在地下进行水平钻孔来安装排水管道的方法。
在施工过程中,首先需要确定钻孔的位置和长度,然后使用定向钻机进行钻孔。
在钻孔完成后,将管道引入钻孔中,并对管道进行连接和固定。
2.2 推进法施工技术推进法施工技术是一种使用推进机械将排水管道推进到地下的方法。
在施工过程中,首先需要在地面上进行准确的线路标定,并确定管道的长度和深度。
然后,在地下挖掘好足够的推进坑,并使用推进机械将管道推进到预定位置。
最后,对管道进行连接和固定。
2.3 地下顶管技术地下顶管技术是一种使用顶管机械将排水管道从一侧推进到另一侧的方法。
在施工过程中,首先需要在地下进行足够的开挖工作,以便让顶管机械能够推进。
然后,将顶管机械放入开挖区域,并将管道逐渐推进到预定位置。
最后,对管道进行连接和固定。
3. 施工步骤排水管道非开挖式施工的步骤主要包括以下几个方面:3.1 前期准备在施工开始之前,需要进行充分的前期准备工作。
包括确定施工范围、制定施工方案、采购和准备施工设备、组织施工人员等。
3.2 线路标定在施工现场,需要进行准确的线路标定。
通过测量和标记,在地下确定管道的路径、长度和深度等信息,为后续的施工工作提供参考。
3.3 开挖或挖掘推进坑根据施工方案和线路标定,进行开挖或挖掘推进坑的工作。
根据具体情况,可以选择使用挖掘机、推进机械等设备进行开挖。
市政给排水工程非开挖拉管施工技术探讨摘要:本文通过对工程实际案例,对非开挖拉管施工技术在市政给排水管道施工中的特点进行分析,并针对施工过程中的注意事项进行了重点措施应用探讨,为广大市政给排水施工人员提供参考。
关键词:市政给排水工程;非开挖;拉管施工技术一、非开挖拉管施工技术的概念及发展进程非开挖拉管施工技术,是指采用岩土钻掘手段,在地表不挖槽的情况下,铺设、修复和更换地下管线的施工技术。
非开挖拉管技术可用来铺设直径40mm至2500mm的各种地下管线,这种施工技术被广泛应用于市政给排水工程、石油天然气管道、电力及通信管网等各类地下管线施工。
由于其施工工艺对地面设施的破坏较小,可以穿越公路、河流、铁路以及重要的建筑物等不宜进行挖掘施工的地区,是一种管线铺设、修复、改造的新技术。
该项技术与传统的挖槽埋管法相比,具有施工精度高、施工周期短、投入成本低、不破坏环境、不影响交通等显著优点。
而在市政工程领域,给排水工程的施工中,采用非开挖拉管技术进行施工,敷设大口径的截污管引至污水厂治理的方案,投资最低、效果最佳,而且已经广泛应用,积累了大量的实践经验.比如上海合流污水、苏州河治理、北京清河污水干线等均采用了非开挖拉管施工技术。
而在西安、广州、杭州、福州、武汉等地都有机械化顶管施工的实例.在嘉兴、海宁、桐乡等地也都有采用较小的管径φ1500进行非开挖拉管市政给排水施工的成功案例。
二、非开挖拉管技术的分类及应用特点随着非开挖拉管施工技术的发展,大量现代化技术设备及手段已经充分运用到施工中,既增加了施工的精度,也突破了原有的技术屏障。
特别是随着导航定位精度的提高、施工设备能力的增强以及新型纳米管材技术的研发,非开挖拉管施工技术已经由初期的单孔单管线、短距离细管道、单一钢管铺设发展到单孔多管线、长距离粗管道的各种管材的铺设。
根据其工程实际情况采用不同的技术进行施工。
其中铺设新管线一般采用的施工技术有:推挤顶进铺管法、微型隧道铺管法、盾构法和顶管法、导向钻进法铺管法、定向钻进铺管法、气动矛铺管法、夯管锤铺管法、螺旋钻进铺管法。
市政道路给排水施工的非开挖技术探讨市政道路给排水施工是城市建设中的一个重要环节,为了减少对道路交通的影响和提高施工效率,非开挖技术在这方面具有很大的潜力。
本文主要探讨非开挖技术在市政道路给排水施工中的应用情况,并分析其优缺点。
非开挖技术主要包括水平定向钻孔、顶部开挖、盾构法和管道爆破等。
水平定向钻孔技术可以用于城市道路下水道的铺设,通过钻孔和钻孔机的作用,将管道水平穿越土层,从而减少对道路交通的影响。
顶部开挖技术则是利用机械开挖设备从道路表面进行开挖作业,适用于一些较浅的管道施工。
盾构法适用于大型的道路隧道施工,通过推进机将盾构壳体推进并同时铺设管道。
管道爆破技术则是利用爆破装置将管道埋设到预定位置。
非开挖技术在市政道路给排水施工中具有以下优点:减少了对道路交通的影响,可以在不封闭和关闭道路的情况下进行施工,从而提高了道路通行能力。
施工时间较短,不需要开挖和回填土方,减少了施工过程中交通拥堵和环境污染的可能。
非开挖技术可以减少土地占用,降低了土地成本和施工成本。
非开挖技术也存在一些缺点和限制。
非开挖技术的适用范围有限,对地质条件和地下管网的要求较高。
盾构法需要有足够的土层来支撑盾构壳体的推进,而管道爆破技术则需要保证周围环境的安全。
非开挖技术的设备和施工工艺较复杂,需要专业技术人员进行操作和管理。
非开挖技术的施工成本较高,需要投入更多的人力、物力和财力。
非开挖技术在市政道路给排水施工中具有较大的应用潜力。
通过水平定向钻孔、顶部开挖、盾构法和管道爆破等技术,可以实现对道路交通的最小影响和施工效率的最大化。
非开挖技术的适用范围有限,设备和施工工艺较复杂,施工成本较高,需要综合考虑各方面的因素来确定是否采用非开挖技术。
未来随着技术的不断发展和创新,非开挖技术在市政道路给排水施工中的应用将会越来越广泛。
给排水管道非开挖施工新技术许文澧引言随着我国城市化进程加快,市政给排水管道建设量猛增。
目前,国内大部分城市仍采用开槽埋管的作业方式。
开挖路面施工会影响交通、污染环境,给市民生活带来诸多不便,也容易造成路面质量下降,缩短使用寿命。
政府部门将出台限制开挖政策以消除路面“拉链”现象。
城市的给排水管道超期服役,由于管位有限,新管往往要铺设在车道下或穿过构筑物,按传统的施工方式不仅耗资巨大,实施上也有一定的难度,这就使得管道更新改造无法完成。
非开挖技术的发展为解决上述问题提供了有效的途径。
厦门水务集团有限公司在管网的建设中,应用水平定向钻非开挖技术完成了多项给排水管道穿越工程,均取得较好效果。
非开挖技术概述:非开挖技术是指在地表不开挖的情况下,利用岩土钻掘手段铺设、修复和更换地下管线的施工技术。
非开挖技术在给排水工程中有铺设新管线和修复置换旧管线二方面的应用。
通常采用铺设管线施工技术包括:水平定向钻进法、夯管锤法、推挤顶进法、微型隧道法和顶管法等。
修复旧管线施工技术包括:原位固化法、滑动内插法、变形再生法、原位换管法、局部修复法。
水平定向钻铺管技术水平定向钻铺管技术作为非开挖技术的一个重要分支,是将钻探技术与控向技术巧妙结合的现代非开挖施工新技术,近年来应用于给排水管道施工。
随着导向定位精度提高、施工设备能力增强、管材业的发展,铺管能力由初期的小口径、短距离、单一钢管,发展到大口径、长距离、多种管材的铺设,成为非开挖领域的发展重点,技术上已日趋成熟。
1、技术特点(1)应用范围广,适用性能强。
适宜在粘土、粉土、砂土等土质条件下采用;可铺设塑料管(PVC、PE等)、钢管或铸铁管,管径在DN40到DN2000之间;大型钻机铺管长度可达到500 m以上。
(2)钻机布置灵活。
钻孔过程可在预先挖好的发射坑和接受坑之间进行,也可在安装钻机的场地,以小角度直接从地表钻进。
(3)施工设备的穿越精度高,可满足管道高程的控制要求。
(4)施工过程不产生噪音、粉尘,不破坏地貌和环境,满足环保的各项要求。
(5)机具进出场灵活便捷,对于场地条件要求不高,施工速度快。
(6)适宜于高速路等不允许开挖或管线复杂地区的管道施工,尤其在穿越江河的项目上更显出其独特的优势。
2、施工工艺(1)前期准备了解管道穿越范围内的地质条件、现有地下管线的走向及埋深等情况,结合设计要求规划钻进轨迹,选定施工方案(主要是选定钻机、确定出入土层的角度、扩孔级数和穿越管材等)。
(2)导向钻进定向钻头在钻机的推力作用下,由钻机驱动旋转(或使用泥浆马达带动钻头旋转)切削地层,按设计钻孔轨迹前进,完成整个导向孔的钻孔作业。
钻进过程中,钻头内信号棒发出的信号被接受处理后,显示出钻头的深度、位置、角度等信息,据此及时调整钻头方向,保证所完成的导向孔曲线符合设计要求。
(3)分级扩孔完成导向孔施工后,采取分级扩孔的方式将钻孔扩至合适的直径。
同时将钻液泵入钻孔中,保证孔洞完整和不塌方,并将切削下的土屑带回到地面,为回拉管道创造适宜的环境。
(4)回拉管道扩孔完成立即将待铺设的管道与回拉头、扩孔头及钻杆连接,由钻机牵引将管线拉入已扩钻孔中,完成管道铺设。
3、设备构成定向钻设备由钻机系统、动力系统、控向系统、泥浆系统、钻具及辅助机具组成,它们的结构及功能如下。
(1)钻机系统:由钻机主机、转盘等组成。
钻机是穿越设备钻进及回拖作业的主体;转盘装在钻机主机前端,连接钻杆,并通过改变转盘转向和输出转速以及扭矩大小,满足不同施工作业的要求。
(2)动力系统:由液压动力源和发电机组成。
液压动力源为钻机系统提供高压液压油作为钻机的动力,发电机为配套的电气设备及施工现场照明提供电力。
(3)导向控制系统:通过计算机监控钻头位置,引导钻头正确钻进的方向性设备。
(4)泥浆系统:由泥浆混合搅拌罐和泥浆泵及管路组成,为钻机系统提供适合钻进工况的泥浆。
(5)钻具及辅助机具:钻机钻孔和扩孔过程中所使用的各种机具。
钻具主要有钻杆,钻头、泥浆马达、扩孔器,切割刀等。
辅助机具包括卡环、旋转活接头和各种管径的拖拉头。
应用实例1、同安轻工食品工业园排污干管工程(1)工程概况该工程设计将轻工食品工业园生产污水引入同安污水处理厂,其中有一段DN800污水管需穿越官浔溪。
官浔溪河面宽130m,河床表面为中砂层、下部为黏土层。
管道设计高程为4.00-4.40,排水坡度3‰,最大埋深6m,距河床最小覆土深度2m,管材为DN820*10的钢管。
(2)施工方案的选择官浔溪不通航,施工季节正处于河流的枯水期,水深在2.5 m左右。
采用分段围堰、大开挖的施工方法,不存在阻断交通和防洪方面的问题,水流和水深条件也较适宜,从技术上讲不失为可行方案之一。
但是河面上有大量的围网养殖,围堰施工不可避免要拆除养殖设施,必然要支付数量可观的补偿费用,同时改变河水水质,影响到下游村民正常的生产生活。
从工期、环境、工程量、造价等方面考虑,经技术经济比较(下表),决定采用水平定向钻技术来实现管道穿越。
(3)钻进的实施及效果铺设钢管需要较大的曲率半径,增加了钻孔距离;接口焊接和防腐会造成回拉作业的停顿,不利于穿越河流施工。
征得甲方、设计部门同意改用HDPE缠绕管作为穿越管材。
结合设计埋深和管材、钻杆的曲率半径定出钻进轨迹及造斜段长度(L=18m)以及出入土角度( 8°~9°)。
经计算管道所需回拉力为220KN,确定采用土行孙DDW320型定向钻机系统(最大回拉力320KN,扭距12KN.M),同时配备一台容量3m3的撬装式泥浆搅拌站,为钻进工程提供充足的钻液。
钻孔分DN500、DN700、DN800、DN1000四级扩孔达到设计管径1.3倍后,在钻机牵引下将预先连接好的150 m长DN800 HDPE缠绕管拉进孔洞中。
管道穿越施工在10天完成,确保工期目标实现。
施工期间对村民的生产生活并无影响,有利于环境保护,节省工程投资,社会效益和经济效益明显。
2、文化宫给水管道工程该管道工程设计铺设DN300的钢管横穿公园南路后与用户内部管道连接。
现场情况为:(1)地下管线密集,设计高程同原有的DN1000雨水管冲突,管道需加深到路面以下3m。
(2)地处老市区且车流量大,破路施工显然无法实施。
(3)管道需穿越公交站台及路灯基础,开挖管槽有一定的危险。
鉴于上述施工条件,经方案比较后确定采用水平定向钻技术,铺设DN300的钢管30m。
施工过程中不须阻断交通,不产生粉尘,快速便捷,将施工对环境的影响降到最低,管道经压力试验符合规范要求。
施工中应注意风险的防范:相比传统的施工方法,采用水平定向钻铺管技术的优越性是显而易见的。
地下施工的复杂性和不可视性使得管道穿越面临失败的风险,主要表现为管孔的报废、回拖的失败以及钻坏现有设施造成的损失。
实践表明:根据不同的工程情况采取相应的风险防范措施,是确保管道穿越成功的关键。
1、获取详尽准确的地下资料施工单位常因为主观疏忽和一些客观的因素,对钻孔沿途土层结构和管线情况了解不够准确,钻进轨迹上遇到障碍物而导致钻进失败,甚至发生损毁现有设施的事故。
一般可采用查阅相关资料、实地开挖和钻探方法获取有关地层和地下水的情况,主要是土层的标准分类、孔隙率、含水性、透水性以及地下水位、基岩深度和含卵砾石情况等信息,为评估施工风险、选择钻进方法和配制钻液提供依据。
在老城区施工,获得有关地下管线和其它埋设物的详细资料尤为重要。
现存资料可能不够准确完整,为保证钻进施工安全,在对场地周围各管线井室、标志以及相关资料有初步了解的基础上,采用物探的技术手段进行探测,防止发生事故。
2、选用合适钻机钻机是定向钻的核心设备,依靠其产生的推拉力、旋转扭矩完成钻进、扩孔和回拉管道。
在钻机的选择上考虑不周是造成工程失败的重要因素。
推拉力和最大输出扭矩是钻机最重要的性能参数,也是钻机选定时首先要考虑的。
钻机的回拖力必须足够克服管道、钻杆与地层之间产生的摩擦阻力。
好的地质条件,成孔质量好,回拖力小;管径越大、长度越长,回拖力越大。
一般情况下,钻机最大回拉力应大于回拖管段自重的1/2。
另外采取较大的扩孔直径,回拉过程保证泥浆流顺畅等措施,可有效减小回拖力。
预扩孔的扭矩主要与地质条件、扩孔器直径、扩孔速度和上一级扩孔的质量有关。
土质的硬度和扩孔器的直径越大,扩孔速度越快时,扭矩越大。
上一级扩孔的质量越好,扭矩越小。
其次,钻机具有良好的连续工作性能,可避免施工中途停钻而发生危险,提高工程成功率,这对于较大口径、长距离的钻进施工有重要意义。
同时应注意钻机检查保养工作,保持良好使用状态。
3、钻进监控手段导向孔钻进过程中,为了防范钻头偏离设计轨迹发生事故,必须对其进行有效监控。
通过随钻测量技术获取孔内钻头的有关参数,发现偏差做出相应的调整,确保钻进的精确度。
反馈信息的准确性是精确定位和及时控向的基础,传递信息的手段主要有电磁波法和电缆法两种。
电磁波法有效范围在300m以内,测量深度在15m左右,缺点是需要随钻跟踪,所接受的信号质量会受周围磁场干扰,影响信息的准确性,一般用于中小型工程。
电缆法依靠缆线作为传输信息的手段,缆线在增加操作复杂性的同时,抗干扰能力大为提高,也不需随钻跟踪,适宜在长距离和地形复杂的项目中采用。
4、保证成孔的质量导向孔是扩孔的基础。
在导向孔的基本控制指标中,出、入土角度较容易控制,只要保证钻机就位即可;造斜段的曲率半径与管材和钻杆允许弯曲半径有关,采用随钻测量来控制穿越曲线的精确性。
由于穿越线路地质不均匀或单根钻杆改变角度过大,容易导致成孔曲线成波浪型,不仅无法满足管道高程偏差的控制要求,而且增加回拖阻力造成工程失败。
主要防范措施是采用精确的控向技术和熟练的司钻操作,根据地层选择合理的钻具和钻具组合,进行较大的扩孔时辅以扶正器能较好地解决此类问题。
5、重视泥浆的作用钻液是定向钻施工的“血液”,具有冷却钻头、润滑钻具、提高施工效率的功能。
钻液与钻屑混合后以流动泥浆的形式排出孔外,起到悬浮和携带钻屑的作用,为回拖管线提供出足够的环形空间,减少回拖阻力。
部分残留在孔中的泥浆也起到固壁、防止塌孔的作用,保证了孔洞的完整。
水是钻液的主要成份,膨润土和聚合物通常称为钻液添加剂。
钻液的配置取决于钻孔土壤状况。
没有一种钻液在任何土质中都适应,只能是配置最合适的钻液。
大致的原则是:在粗土中使用膨润土,在细土中使用聚合物。
通过添加化学处理剂可改善泥浆性能,例如:投入适量烧碱(或纯碱)可增粘、增静切力、调节 PH 值。
一个工程中可能会穿过不同性质的地层,需及时调整钻液的配置以适应施工要求。
钻液添加剂与水混合次序对于钻液性能起着重要作用。
一般情况下,混合系统中添加钻液的顺序最好是:1、烧碱 2、膨润土 3、干燥的聚合物 4、液态聚合物 5、其它添加剂。