管材主要分为两种,一般的中空璧缠绕牵引管和PE环保实壁管,两种管材质量不同,价格差别较大。相比较而言,PE实壁管质量高,牵引距离长,施工质量更有保证,所以我们建议采用(HDPE)实壁管,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)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。 3)使用寿命可达到50—100年, 4)维修方便。
3.4主要分部分项施工方法
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。
严格按照设计标准施工,导向孔轨迹设计是否合理设计要求对管线施工能否成功至关重要。钻孔轨迹的设计主要是根据工程设计要求、地层条件、地形特征、地下障碍物的具体位置、钻杆的入出土角度、钻杆允许的曲率半径、钻头的变向能力、导向监控能力和被铺设管线的性能等。 图1牵引钻杆轨迹
导向孔轨迹的形态取决于穿越起点(A点)、穿越终点(B点)、敷管深度(h)、造斜段曲率半径(R1、R2)等参数,其中R1由钻杆最小曲率半径(Rd)和敷管深度(h)决定,根据经验Rd≥1000d(d为钻杆直径,50mm);R2由所敷管的弯曲半径决定,工程中取R2≥47m。 ①管道埋深修正值的确定
由于管线敷设前要进行扩孔,而且扩孔孔径比敷设管的要大,根据以往工程的经验,管回拉完后在孔内将上浮,因此在确定钻进轨迹标高时要进行标高修正,以确保管线敷设后的流水线标高符合设计规定。DN1400和DN1000的扩孔尺寸分别为DN1400和DN1000,均比设计管道大0mm,因而从理论上来说,钻进轨迹中心线的标高要加上-35mm的修正值,考虑到管道上浮时管壁不能紧靠上方,将修正值定为-15.5mm。 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(2R1-h)(1)
α=2arctanh/(2R1-h)(2)
式中h———修正后的埋管深度,取3.30m(平均埋深为3.25m,再加0.05m的修正值)
R1———造斜段曲率半径,取1200d 经计算得L=25m,α=18°。 ③分段牵引施工
工程中一次牵引敷设管线最大长度为500m,当敷设长度过大或受场地等外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é200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(3.5m×3.5m×3.5m),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23m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é200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10°,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20°。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1.5°~3.0°。
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。
3.4.2、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。
3.4.3、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。
每施工段一般需要开挖两个工作坑,两个引沟槽。 开挖规格:
工作坑:长3.5米,宽3.5米 引沟槽:长5米,宽0.8米
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 3.4.4、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,
2020(建筑工程管理)公园路新沂市城市供水管网工程



