大型水平定向钻穿越工程回拖方案
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浅谈复杂地层深埋PE管长距离大角度定向钻辅助回拖施工技术与措施摘要:随着我国经济建设的不断发展,城市化进程的不断加速,基础设施的不断完善,管道铺设工程数量也在逐年递增,相对于其他施工工艺,水平定向钻凭借着施工速度快、精度高、造价低、对周边影响小等优势,逐渐成为基础设施管道铺设工程建设的主要方式。
本文主要以西安地铁10号线污水泵站还建工程一次性穿越泾河复杂地层深埋PE管长距离定向钻施工为例,分析了在定向钻施工过程中辅助回拖的施工技术与措施,最大程度降低定向钻拖管施工风险,确保在泾河复杂地层下深埋PE管长距离大角度定向钻施工安全,为后续类似工程的施工提供了参考与借鉴。
关键词:水平定向钻辅助施工施工风险长距离超壁厚一、工程概况西安市地铁10号线一期工程公轨合建桥泾河大桥线位与既有污水管线桥位及污水提升泵站场地冲突,需对污水管线桥及污水提升泵站进行改迁还建,由于管道施工区域地处泾河河道,施工地质复杂,且埋深较深,最深处可达34m。
通过对施工工艺的比选,最终选用施工工艺成熟的水平定向钻进行管道施工,采用用一备一的管线方案,自泾河南岸一次穿越泾河河道后至泾河北岸接入污水处理厂,两条管线以间隔5m的距离自南向北进行敷设,污水管道穿越长度单条管线为996m,管径为DN630mm,管材壁厚70.3mm,管材DN630mm采用聚乙烯PE100级管材,SDR11,配套管件为聚乙烯PE100级管件,公称压力为2.0MPa SDR11配套管件,管件的连接方式采用热熔连接方式。
由于入土点及出土点施工环境因素受限,最终确定为入土角度为10°,出土角度为14°的大角度穿越。
图1 水平定向钻穿越泾河河道立面图二、施工重难点分析由于此次一次性穿越泾河水平定向钻施工回拖长度接近1km,角度较大(入土点10°、出土点14°),埋深较深(最大埋深34m),且采用PE100级DN630mm聚乙烯管材,市场上成熟产品少,带有实验性质,施工难度较大,因此采用传统定向钻回拖工法施工风险很大,PE管材的焊接质量、拖拉过程中的变形量、大角度及长距离穿越过程中卡钻、孔道的缩颈、塌孔等,都有可能导致管道会拖失败,因此如何克服以上困难,确保管道安全顺利会拖,为此次定向钻施工控制的重难点。
大口径水平定向钻管道回拖吊车同步发送施工工法油建二公司第十二项目部作者张艳帅1 前言传统定向钻管线回拖技术采取的是滚轮架发送法,管道在回拖过程中受钻机拉力、滚轮摩擦力、水平弹力,滚轮架受力复杂,不适合滚轮架发送,而且滚轮架价格较高。
在西安市高陵分输压气站至灞河西路输气管道工程B标段施工中,采用吊车同步发送法,克服了传统滚轮发送的缺点,获得良好的效果,对该方法进行总结形成本工法。
2 工法特点2.1质量方面:降低管道回拖时产生的摩擦,减少在管道回拖过程中的防腐层的破坏。
2.2安全方面:避免管线在回拖时发生偏移脱出滚轮架造成事故。
2.3造价方面:采用吊车回拖法,吊车台班费比滚轮架造价低很多。
2.4工期方面:滚轮定制采购时间较长,使用吊车配合发送,节省了大量时间。
3 适用范围本工法适用于大口径(φ600-φ1200)管线纵向定向钻穿越单向宽度16米以上公路,单次穿越长度介于600m-1200m。
4 工艺原理吊车配合钻机回拖,管道发生位移,吊车开始配合管道摆臂,保持被吊管道水平移动,回拖完成一根钻杆后,吊车停止摆臂,统一落绳,将管道放置在临时支墩上。
在钻机卸钻杆的过程中,吊车吊杆恢复原位。
所有吊车复位后,统一起吊,准备下次管道回拖。
5 工艺流程及操作要点5.1工艺流程优化工艺流程5.2操作要点5.2.1准备工作5.2.1.1管线布置施工时钻机作业坑采用全封闭式围挡,预制段管道采用开放式围挡。
预制管道紧靠中间绿化带,沿道路弹性敷设。
自制管墩图2 管线布置5.2.1.2对讲机配对所有参与吊装及指挥人员配对讲机1部,对讲机统一频率,保持通讯通畅,钻机操作手和总指挥对讲机单独配对,保证指挥信号唯一,防止信息误传。
5.2.1.3吊车就位(缺少吊车站位,吊车数量和吨位的计算吊车如何布置,间距多少,距离管线多远?)以900m定向钻穿越为例,预制管道自重约420吨。
吊装时,采用7台75T轮式吊和20台25T轮式吊同时作业,75T吊车位于前方,间距36m,25T吊车位于后方,间距24m。
水平定向钻施工方案一、编制依据2.1工艺流程图2.2工艺流程说明2.2.1施工准备2.2.1.1现场勘查(1)现场勘查资料既是导向孔轨迹设计的重要依据也将决定施工难易程度,同时也是计算造价的基础。
主要应确定以下内容:钻孔轴线和地面走向,地面相对高度,确定导向孔造斜长度和入钻点位置,铺管长度,布管位置;钻机等设备进出场路线、道路情况以及钻机和配套设备布置所占用的场地和空间。
(2)测量施工所在地的地形地貌、地下管线走向及埋深情况,找准入钻点的准确位置。
(3)调查落实设备进场路线、钻杆倒运路线,行人来往通行规律,应采取安全措施,确保管线工程顺利施工。
(4)复查施工所在地的污水管、自来水管、高压电缆和通讯电缆位置及埋深是否和本次工程穿越的管线交叉。
2.2.1.2穿越曲线设计导向孔穿越曲线依据管材的曲率设计;钻孔长度一般以50~300m左右为一段,并根据路面及地下构筑物的情况现场调整,选择适当的出入点、入土点。
PE管线沿正在施工修筑的路边摆放、熔接。
2.2.1.3钻机设备就位前准备(1)施工设备进场前要求场地达到三通一平,确保施工设备顺利进场。
(2)对施工管线所经过的地段周围管线及障碍物进行观测,路面所有井孔都要下井查清。
(3)根据施工现场情况,确定导向孔轴线。
(4)因施工现场路面是沥青和混凝土路面,钻机地锚直接用铁桩锚固。
(5)入土端开挖2.0×1.5×1.0m的工作坑,出土端开挖4.0×2.0×1.5m的泥浆储运坑,具体位置视现场而定;如路面以下路基的构成为不宜穿越的砂砾石层,则工作坑须适当地延长并加深,以使入出土点及穿越曲线能够在土层中。
(6)为避免由于泥浆流量太大,对周围环境造成影响,施工中要及时清理泥浆。
钻机设备就位前准备2.2.1.4场地准备(1)施工设备进场前要求场地达到三通一平,确保施工设备顺利进场。
(2)对施工管线所经过的地段周围管线及障碍物进行观测,路面所有井孔都要下井查清。
水平定向钻施工方案1.施工设备:水平定向钻机、钻杆、发电机、泥浆泵、水罐车、硼润土2.穿越施工流程测量放线→钻机场地布置→钻机安装调试→钻导向孔→扩孔→洗孔→回拖→清理场地3.测量放线根据设计交底(桩)与施工图纸放出钻机场地控制线及设备摆放位置线,确保钻机中心线与入土点、出土点成一条直线。
4.定向钻施工4.1钻机及配套设备就位确定入土点将钻机就位在穿越中心线位置上,钻机就位调试完成后,进行系统连接、试运转,检查设备是否工作正常。
4.2测量控向参数按操作规程标定控向参数,为保证数据准确,在穿越轴线的不同位置测取,且每个位置至少测四次,进行对比,并做好记录,取其有效值的平均值作为控向Line Az值。
4.3泥浆配制由于穿越经过地层主要是圆砾、卵石、花岗岩、板岩。
对泥浆的要求比较高,为克服对付这种不利因素,我们将采取以下措施:1) 水源采取就近从河道中取水,用水泵输送至水罐内,在水罐中沉淀、过滤后配浆。
2) 按照实验室确定好的泥浆配比用膨润土加上泥浆添加剂,配出适合不同地层要求的泥浆。
泥浆回收装置3) 为了确保泥浆的性能,使膨润土有足够的水化时间,增加泥浆储存罐和泥浆快速水化装置。
4) 泥浆的回收利用:钻机场地和管线组装场地各有一个泥浆收集池,泥浆通过泥浆池收集,再经过泥浆回收系统回收再使用。
4.4钻机试钻开钻前做好钻机的安装和调试等一切准备工作,确定系统运转正常。
钻杆和钻头吹扫完毕并连接后,严格按照设计图纸和施工验收规范进行试钻,检查各部位运行情况。
如各种参数正常即可正常钻进。
4.5钻导向孔要根据穿越的地质情况,选择合适的钻头和导向板或地下泥浆马达,开动泥浆泵对准入土点进行钻进,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,不断前进,每钻完一根钻杆要测量一次钻头的实际位置,以便及时调整钻头的钻进方向,保证所完成的导向孔曲线符合设计要求,如此反复,直到钻头在预定位置出土,完成整个导向孔的钻孔作业。
水平定向钻施工方案成的明珠工业园路口至龙潭墟输水管道,西接万宝加压泵站至鳌头镇输水管道。
1.2编制依据本工程施工方案编制依据国家有关法律法规和规范标准,结合工程实际情况,制定本方案。
1.3主要工程量本工程主要工程量包括:输水管道、定向钻穿越、管道回拖等。
输水管道总长约6公里,定向钻穿越共计10处,管道回拖共计20处。
二、施工组织部署2.1施工工艺流程本工程施工工艺流程包括:测量定位放线、钻机就位和调试、钻孔导向、分级反扩成孔和管道回拖等。
2.2施工组织与管理本工程施工组织与管理包括:施工人员组织、施工现场管理、施工进度管理、施工质量管理和安全文明施工管理等。
2.3施工准备2.3.1施工平面布置施工平面布置应按照设计要求进行,保证施工现场的安全、整洁、有序。
同时,应设置施工标志牌和警示标志,指示施工区域和施工危险区域。
2.3.2材料准备材料准备应按照设计要求进行,保证材料的质量和数量。
同时,应按照材料的特性和用途分类存放,做好防潮、防晒等措施。
2.3.3设备准备设备准备应按照设计要求进行,保证设备的完好性和可靠性。
同时,应对设备进行检查和维护,确保设备的正常运转。
三、主要分部分项工程施工方案3.1测量定位放线3.1.1测量定位放线在施工前,应进行测量定位放线工作,确定钻孔位置和管道敷设位置,保证施工的准确性和安全性。
3.2定向钻穿越施工方案3.2.1钻机就位和调试钻机就位后,应进行调试工作,确保钻机的正常运转和钻孔的准确性。
3.2.2钻孔导向钻孔导向应按照设计要求进行,保证钻孔的准确性和安全性。
同时,应根据地质情况进行相应的调整和处理。
3.2.3分级反扩成孔分级反扩成孔应按照设计要求进行,保证管道的准确敷设和安全性。
同时,应根据地质情况进行相应的调整和处理。
3.2.4管道回拖管道回拖应按照设计要求进行,保证管道的准确敷设和安全性。
同时,应对管道进行检查和维护,确保管道的完好性和可靠性。
四、施工质量管理措施4.1质量管理措施及管理网络施工质量管理措施应按照设计要求进行,建立质量管理网络,保证施工质量的可控性和可靠性。
浅谈大口径管道定向钻回拖时管道顺利入洞的措施摘要:本文着重谈论为确保大口径管道回拖时能平缓入洞所采取的措施,结合实际工程和请教同行专家进行的总结。
关键词:定向钻;大口径;回拖;措施1、背景概述随着国家管网公司的成立,管道建设又迎来高速发展阶段。
未来大口径管道定向钻工程越来越多,随之而来的大口径管道定向钻回拖事故频繁发生,很大一部分是在管道入洞时,管道”低不下头”造成的事故。
个人经验、总结结合案例,为降低此类事故发生的概率,特写此文与大家探讨交流。
1.主要措施2.1合理设置“猫背”对于大口径管道定向钻回拖施工,必须重视“猫背”的设置,其原理是定向钻出土时带有4-12°角度,而大口径管道自身刚度过与曲率半径大,所以需要回拖时,管道也有相应的角度,猫背的合理使用,对管道能否顺利入洞起了很大作用;猫背一般设置在距离出土点40-60米为宜,高度1.2-1.8米,有效宽度控制在管径的2-3倍,长度3-10米左右;常用做猫背的有打土堆式、胶囊充气式、架设滚轮式、吊车起吊式等。
2.2充分利用“引沟”在布置后场时,泥浆池尽量不要设置在穿越轴线的正上方(距回拖孔超过4米深以外可设置),如果场地受限,泥浆池必须穿过轴线,则在回拖前,泥浆必须处理干净;挖引沟要沿轴线尽量向前挖,最好挖到3米深左右或可看到清楚的孔洞(E点位置,目的是为了将C点附近不稳定的孔洞清理干净,避免回拖时塌陷,影响进洞);同时将引沟内泥浆清理干净(BDE范围内,目的是降低管头入洞时的浮力),ED一般距离控制在70米左右,此区域应放缓坡开挖,可适当加深。
2.3配重降浮当前主流采用的降浮方式是“全程PE管注水降浮”,通过计算管道在泥浆内的浮力,然后使用PE管内注水的方式,平衡管道所受浮力,该工法也有弊端,如全程降浮费用高、极大的增加了回拖管道重量,可能对回拖造成不利影响、回拖完成后PE管不易拉出。
经实际操作与分析发现可以对该工法进行优化,600-1000米以内的大口径管道,只在造斜段(200米左右)使用PE管降浮优化后可降低大部分降浮费用、对管道顺利入洞可起到同样的积极作用;条件允许的话也可以直接将满足要求的淡水注入到管道里(注水量约三分之一管道体积;管道入洞前,水尽量在前端)。
供水管DN630PE管定向钻穿越工程施工方案文件内容:施工方案编制人:审核人:日期:年月日一、工程概况1、本工程为沛县五段区域供水工程,管径为DN630PE管,穿越地段不便进行开挖,现采用定向钻定向穿越施工。
2、穿越地段土质为沙土,穿越长度约为130米。
二、主要施工设备及主要材料计划设备主要为定向穿越钻机及辅助设备;主要施工机械一览表序号1 2 3 4 5 6 7机械或设备名称水平定向钻机发电机泥浆泵导向仪水箱水泵货运汽车型号规格XZ32032kw100立升月蚀5吨2吨数量2台3台2台1套2套3套2辆用途定向钻施工提供电源配置泥浆导向盛装施工用抽水运输主要材料、预制加工产品需求量计划表序号物资名称规格型号单位数量1 2环保膨润土工业纯碱TT102.53 4 5 6 7 8 9纤维素柴油汽油水龙带钻头及螺杆钻具钻杆挤压式扩孔器4″91/″2150米Φ180,Φ280,Φ380TTTm套根个1.50.512002503三、专业施工人力资源组织本工程共投入一个定向钻施工队9人。
水平定向钻穿越施工队序号工种人数1施工队长2人2司钻2人3导向1人4技术工6人合计11人四、施工工艺定向钻穿越工程的施工程序为:测量放线工作坑开挖主管导向孔扩孔洗孔管道与钻具连接拖进管道管道焊接管道发送拆卸钻机、清场1、施工准备1)在非开挖穿越施工中确保优质工程的关键技术是做好导向孔路线的设计勘察工作。
导向孔的设计和施工受许多因素的制约,其中最主要的是施工现场的地上和地下条件,地上条件包括地形,地貌以及周围建筑物、可见管道等;地下情况包括原有地下管线,地下水和地质结构等。
因此,在导向孔设计和施工前必须进行详细的现场勘察,取得第一手的详尽的地质资料。
现场勘察内容包括:原有地下管线及设施的直径和埋深,原有电缆线路的走向等情况,并在地面作好标记,穿越地层的土质类型、含水量、透水性。
对地下管线的勘察主要是三种方法:1.人工勘察2.仪器勘察3.间接勘察第一步施工人员根据提供的图纸位置,对需要施工的路段的电信、电力、天燃气、供水、热力管道等管线位置进行现场勘查。
****定向钻穿越工程管道回拖方案编制:审核:批准:********工程有限公司****定向钻穿越项目部2015年5月12日word完美格式目录一、工程概况 (3)二、编制依据 (3)三、管道回拖前施工准备 (3)四、管道回拖 (7)五、管道回拖后作业安排 (9)六、管道回拖受阻的应急措施 (10)七、管道回拖注意事项 (10)八、需求计划 (12)九、主要安全技术措施 (14)十、管道回拖施工计划 (25)十一、管道回拖总平面图 (25)一、工程概况1、****穿越位于********与****岛南尾之间,管道采用定向钻方式穿越****与****上的鱼塘至****北端,然后以****北端为本工程定向钻入土点,采用定向钻方式,向北穿越******,进入****经济开发区境内,在****岛南尾出土。
管线穿越两岸桩号为F 之间。
定向钻穿越管道直径为Φ 3mm,材质为L485 LSAW钢管(加强级3层PE防腐),定向钻穿越入土点到出土点水平长度 .88m,管道实长 2.09m。
根据地质勘探报告分析,穿越断面地层岩性主要为粉砂和淤泥。
2、本次穿越管道预制场地借用****环岛公路其中的一条车道作为管道焊接场地,管道在公路上布置长度为2150米,在耕地上布置长度为300米,管道回拖采用垫沙袋方式进行回拖。
因大部分管道在已经投入使用的公路上预制,因此本次回拖需对公路和来往车辆进行重点防护。
3、由于****定向钻穿越断面地质状况为粉砂夹淤泥或淤泥质土,在回拖时存在塌孔、缩孔等风险,为确保回拖顺利,除在入土侧使用00吨钻机进行牵引外,在出土侧安装00吨推管机对管道进行助推,减小回拖风险。
二、编制依据1 ****管网二期工程****定向钻穿越施工图纸;2 ******定向钻穿越施工组织设计方案;3 ******定向钻穿越项目HSE计划。
三、管道回拖前施工准备1、十字路口管道焊接、防腐1.1为保证****岛环岛公路的正常通行,在前期管道焊接时,管道分两段焊接,暂时未连接去渡口方向的十字路口管道,共余5根管道及6道焊口。
根据施工计划,当****定向钻导向孔施工完成后开始连接两段管道,焊接剩余6道焊口,布管、对口、焊接按之前焊接施工工艺进行。
1.2因在十字路口焊接需要进行道路封闭,根据之前****公路管道焊接方案,所有行人车辆均需到管道两端绕行。
1.3管道焊接探伤合格后,进行管道防腐补口,因本工程设计要求按干膜法防腐施工,防腐补口应符合干膜施工的工艺要求。
2、管道试压、清管、测径2.1在管道回拖前应完成管道的试压、清管、测径作业,管道焊接防腐完成后,进行管道整体试压、清管和测径,施工方法见管道试压方案。
2.2因为管道试压、清管、测径存在较大的风险,在作业期间需要封闭除****大桥之外的所有涉及到的公路、乡间便道等,封闭期间应设置明显的封路禁行标志并安排专人在各个路口进行交通疏导。
3、管道防腐层检测3.1在回拖之前,由2个人各使用1台电火花检测仪同时对整条管道漏点检测,发现防腐层破坏处用记号笔进行标记,再由防腐补伤人员按补伤工艺要求进行补伤。
3.2漏点检测除了管道支垫位置暂时检测不到,其他管道部位必须100%检测,不得有漏检现象。
3.3补伤完成后应再进行一次电火花漏点检测,确保管道防腐完好。
4、管道封堵4.1在管道尾端用盲板封堵管道,防止杂物进入管道。
4.2在管道首端焊接回拖封头,回拖封头的焊接严格按管道焊接的施工工艺进行操作,确保焊缝在管道回拖中满足回拖强度,在回拖封头和管线连接的焊缝上加焊同材质加强筋板。
5、管道支垫5.1为了防止施工对环岛公路的污染,因此在环岛公路上的管道均采用沙袋支垫,沿着管道布置的车道仔细检查所有管道支垫,确保每个支垫完好,如果沙袋、草垫和土工布缺少、损坏应采用2台吊车将管道吊起进行重新支垫。
5.2在耕地上预制的管道支垫可以采用土堆支垫(由于耕地内管道长度为300米,不具备挖发送沟条件,本次管道回拖全部采用支垫的方式进行回拖),管道支垫的高度以不刮蹭管道防腐层为宜。
所以支垫管道的土堆均为素土,不得有石块、水泥块、木质物等易刮伤防腐层的硬物,如发现有上述硬物,应及时清除。
5.3为防止管道在回拖时转弯处外弹而发生位移,在公路上的各个转弯顶点位置堆积足够的沙袋以阻挡管道外弹,在耕地上的管道可在转弯顶点位置堆积土堆阻挡。
本次回拖共有三个转弯处,回拖过程中管道受力及所需阻挡力计算如下:回拖管线转弯处及其受力示意图根据受力状态可知:F拉=F阻=μG,F拉为回拖拉力,F阻为回拖阻力,μ取0.1;F挡=F弹,F挡为土堆阻挡力,F弹为管道弹力;F弹=2 F拉cos(α/2),α为管道转弯处夹角,分别为163.39°、168.54°、163.7°。
由于回拖管道有三个转弯处,所以靠近出土点的转弯处应考虑其后面转弯处的摩擦阻力,其摩擦系数取0.3。
根据计算得三个转弯处的阻挡力分别为:F拉1=μG1=273538NF挡1=7.9t;F拉2=μG2+0.3 F挡1=581992+23700=605692NF挡2=12.1t;F拉3=μG3+0.3(F挡1+F挡2)=717005+60000=777005NF挡3=22t。
所以,管道三个转弯处的阻挡力应分别不小于7.9t、12.1t、22t。
根据上述计算在临近出土点位置管道弹力较大为22t,因此在此处堆土尺寸为10(长)*2(宽)*1(高)米。
F挡土=μVρ(其中μ为泥土摩擦系数取0.5,V为挡土墙体积,ρ为泥土密度取2.5t/m3),计算阻挡力为25t,满足约束管道弹力要求。
同时使用挖机在次点备用。
其他弯点弹力较小,除堆沙袋外分别放置1台25吨吊车备用。
6、便道破路及封路6.1在耕地段内管道经过两处乡间便道,回拖前应将乡间便道破除,检查管道底部和侧面应全部采用耕地软土支撑,不得有石块、水泥块、木质物等易刮伤防腐层的硬物,如发现有上述硬物,应及时清除。
6.2破路之后此两处乡间便道应全部封闭隔离,设置道路禁行标志,安排专人疏导行人、车辆按既定方案绕行。
6.3为减小破路封闭交通对行人车辆造成的交通影响,破路时间安排在回拖前一天进行,管道回拖完成后立即回填并压实,恢复交通。
6.4对于便道破路封路前应提前三天通知周边各相关单位,以避免影响周边单位正常使用便道。
7、检测钻杆及回拖连接设备7.1用超声波检测所有用于回拖的钻杆、卸扣、万向接头、回拖牵引封头等连接件,确保所有部件完好,如发现存在缺陷的部件应及时清除更换。
7.2对所有用于回拖的连接件进行保养维护。
8、安装拆除设备8.1拆除出土侧200吨钻机、泥浆泵、泥浆处理器等相关设备,在出土点位置向入土点方向开挖20米管沟,管沟方向和角度与穿越曲线吻合,便于管道回拖时顺利入洞。
8.2调整回拖管线方向直冲出土点洞口,再将回拖管线垫起足够高度用以安装500吨推管机,推管机设置锚点,锚点要牢固可靠能满足管道回拖所用的推力要求。
8.3安装后调试推管机,对管道进行预推,保证推管机正常运行。
9、设备维护9.1在管道正式回拖前,对钻机、发电机、泥浆泵、泥浆处理器、推管机等参与回拖的机械设备进行一次检修保养,确保工作状态良好;检查设备锚点、钢丝绳等,保证回拖工作正常顺利完成。
10、测孔修孔洗孔10.1定向钻完成扩孔之后,应对穿越曲线成孔进行测量,针对测量结果进行修孔,确保管孔平滑符合穿越曲线要求,避免出现S弯。
10.2对管孔进行洗孔,确保孔洞满足回拖要求。
11、考虑到****定向钻穿越管道回拖存在较大难度,在管道回拖之前,由项目部召开针对于此次定向钻穿越回拖施工的专项施工例会,安排并组织好现场所有的施工工序的衔接问题,确定回拖组织机构。
明确各个岗位职责和操作流程和要求。
12、检查所有参与回拖人员的通讯设备,回拖前应提前充电完好,确保各岗位通讯正常不间断,设备内通讯设备如钻机、推管机等的电台、对讲机均应完好待用。
四、管道回拖1、连接钻杆、φ 0扩孔器、旋转接头、U形卡环、回拖管线,准备正式回拖。
连接顺序如下 - 000型钻机→ 65/8"钻杆→加重钻杆→φ 50回拖扩孔器→旋转接头→U 形卡环→工作管线 00T型推管机。
(见下图)2、回拖管道连接好后,再次检查并确认管道设备等连接是否完好,没有问题后启动入土点 00吨钻机,进行管道回拖,观察钻机回拖力的变化,如果回拖力较大,则启动出土侧 00吨推管机,在钻机和推管机同时操作时,应由总指挥统一指挥,信号明确,确保钻机和推管机工作同步。
3、在回拖过程中密切观察钻机的各种参数,如果出现异常情况,比如动力站旋转扭矩、液压压力、钻机拉力等数据直线增高,应立即采取措施消除缺陷。
4、回拖管道启动后,如钻机的回拖力不大≤200吨并且回拖平稳时,推管机停止推管,单独由钻机进行回拖,由于本工程管径大、穿越距离长,在回拖过程中可能发生塌孔或缩径等情况,造成回拖力增大,在回拖过程中随时启动 00吨推管机,确保回拖安全。
5、管道回拖的泥浆方案:在成孔良好的情况下,管道回拖力的构成主要有两部分,一部分是由于重力和浮力作用引起的摩擦力,另一部分是由于泥浆结构粘度引起的粘滞阻力。
通过改变这两个参数可以降低回拖力,有效降低施工风险。
针对这两个参数,回拖时的泥浆除满足护壁、防塌孔的功能外,在泥浆中适当加入无毒害的植物润滑剂可以降低管壁的摩阻系数,减小回拖力。
另外,提高泥浆的触变性能,在管道静止时,切力能较快增大到某个适当的数值,有利于钻屑悬浮,开始回拖时,可有效降低泥浆对管壁的粘滞阻力。
泥浆配制:泥浆粘度要求50-55s配方:水+7-10%膨润土+护壁剂+泥浆润滑剂这一过程中泥浆用量主要是给洞中及时补给泥浆,预计泥浆排量约为1500~2000L/min,压力约0.5~1MPa。
6、回拖过程中安排2人对管道支垫部位(之前因支垫部位没有检测)进行电火花漏点检测,发现漏点由专业防腐人员立即进行补伤。
全程安排线路巡检人员对线路进行观测管线回拖运行情况,如发现有划伤防腐层情况,及时排除补伤后继续回拖。
7、为防止管道尾端从沙袋上前移滑落碰伤路面,以及管道在转弯处横向外弹。
在管道尾端使用两台轮式转载机对管道尾端进行约束防护,其中一台装载机用10吨吊带将管道尾端锁死吊起,随着管道回拖前行托送,另一台则在管道前行的过程中及时抽掉管道下方垫的沙袋,确保吊装管尾的装载车正常行进。
8、在管道所在的耕地和出土点场地内各准备一台挖机,以防止管道回拖前进时出现异常状况,如发生异常立即进行处理。
尤其在管道转弯处应检查管道回弹情况,所堆的土墙应足够约束管道的回弹。
9、回拖力的计算F拉=πLf[-(D-δ)δ×7.85]+kπDL式中:F拉-计算的拉力,tL—穿越管段的长度,mf—摩擦系数, 0.1-0.3D—管子的直径,mδ—管子的壁厚, mk—粘滞系数,0.01—0.03式中:L=****2432m、f取最大值0.2,D=0.813,δ=0.0159,k取最大值0.02。