电缆导管过路顶管施工组织设计方案

电缆导管过路导管施工方案

一、工程概况：

工程名称：中信井冈山梨坪10kv配网工程道路跨路顶管施工

工程地点：井冈山梨坪

施工方法：采用非开挖定向钻进技术钻孔并铺设PE电缆导管

施工范围：本10kv配网工程由5条高压环网线路组成，各条线路电缆导管跨越道路总共有9处位置，一般顶进长度25米左右，过路段敷设2~5*Ф150+1*Ф50电缆导管

场地地质条件及管线情况：

1、地形地貌：

场地地形比较平坦，施工区域空间比较宽敞。

2、地层情况：

0—1.0米为杂填土、1.0—3.0米为砂石层、3—5米为粉质粘土。

3、地下管线情况

根据建设方提供资料及人工调查与咨询，施工区域内原有管线为：污水、雨水、市政给水、电力电缆和通信光缆。

二、编制依据：

1．现场踏勘施工场地情况，作业区域附近地下管线情况。2．本工程设计图纸，以及电力部门具体要求。

3．有关电力管道施工规范、规定以及质量检验评定标准、技术规程要求。

4．《水平定向钻进管线铺设工程技术规范》

三、施工方案：

1、工艺原理

导向钻进非开挖铺管技术是利用地表放置的钻机、随钻测量仪器以及有关钻具，沿欲铺设管线设计轨迹钻成一个先导孔，然后回拉扩孔，将孔径扩大到铺管要求的口径，并将管线同步或分步拉入，以实现不开挖铺管的施工技术。该技术的关键部分是先导孔钻进技术，它是利用放置在钻头内部的探头发射信号，导向仪器可随时测出钻头位置、深度、顶角、工具面向角等参数，与钻机配合及时调整钻孔方向，实现有目标的引导式钻进，即导向钻进。导向钻进中采用了带斜面的非对称式钻头，当回转和给进同时进行时，钻孔呈直线延伸；当只给进不回转时，受斜面反力的作用，钻孔沿斜面法线的反方向延伸。因此，钻机操作人员可根据测出的钻机参数判断钻头位置与设计轨迹的偏差，并随时进行调整，确保钻孔沿设计轨迹前进。

导向钻进非开挖铺管技术最显著的特点是铺管精度高、施工距离长，尤其是在城市管网极为复杂的地区，可精确控制要铺管线位置，可以避免损坏其它地下设施，同时也可以保直钻进铺设钢管，用于管棚支护水平降水等工程施工。

2、机具与配套仪器

导向钻进非开挖铺管施工用的钻具、仪器、设备主要有：导向钻具、钻杆、反向扩孔钻头、分动器、钻井液等等，其工作特性分述如下：

（1）导向钻具

导向钻具用来成孔和变向，成孔是以高压水射流和切削作用共同完

成的，变向是由非对称钻头、钻机、仪器的相互配合来实现的。变向曲率的大小与地层、钻头斜面角度、给进力大小、高压射流流速、压力、钻杆柔性等有关，一般情况Ф50mm钻杆的最小曲率半径为30m，如果条件许可，尽可能增加曲率半径，使钻孔平缓，以便减少拉管阻力，降低孔内事故率。

导向钻具是由切削斜掌和探头盒组成。切削斜掌上镶有硬质合金，用于破碎土层，形成钻孔。探头盒用来放置探头，探头盒上开有信号发射窗口，并用非金属材料密封，以防高压流体进入探头室。另外，探头盒具有一定的强度和输送高压流体的通道。

（2）钻杆。

钻杆是导向钻进铺管技术的关键部分之一，它具有高强度、高弹性、耐高压等基本特性。在反向扩孔回拉工作管线时，钻杆承受较大的拉力和扭矩，同时钻杆是在弯曲和回转状态下工作，因此钻杆的材料选择、热处理工艺以及丝扣设计加工都要求比较严格，应具有高的抗疲劳强度。在导孔钻进中，钻孔可能是曲线或直线不断变化，因此钻杆应具有高的弹性和韧性。另外，钻杆也是输送高压流体的通道，因此钻杆连接部位必须具有可靠的密封性。

（3）反向扩孔钻头

反向扩孔钻头用来扩大导孔，便于拉管。不同地层及不同工作管径，应有不同结构形式的反扩钻头。例如用于含石块土层的流线型钻头具有如下特点：

★反螺旋切削刃，导流效果好，便于排屑。

★流线性锥面，回转阻力小，卡钻机会少。

★流线性锥面可将砖块、石块之类硬物不经破碎压入周围土层。

（4）分动器

分动器放置在反扩钻头之后和将要拉入的工作管之前，可实现反扩钻头旋转，拉入的工作管不回转。

（5）导向仪器

导向仪器用来测量地下管线，控制钻孔方向，它由探头、接收器、同步显示器、发射机四部分组成。

（6）钻机

采用导向钻进非开挖铺管的钻机为全液压动力头式钻机。

（7）钻井液

钻井液是由水和膨润土（高质量粘土）级成的一种悬浮液。当需要时，也可以加入某些天然添加剂改善钻井液性能。其作用是：★通过喷射实现水力切削

★为井底钻杆传递能量

★润滑切削头并冲洗管柱

★通过环状间隙把钻屑从孔中输送到地面

★稳定钻孔，防止垮塌

★形成泥皮以避免钻井液失水

干膨润土粉的比重约为2.3克/升，加量6%溶液的PH值在8-9之间。在钻进过程中，应注意监控和维持诸如粘度、饱和度这些技术参

数。当工程情况变化时，这些参数可以按需要进行调整。

钻井液在专用的搅拌池中配制。从钻孔中返回的泥浆需要经泥浆清洁设备处理后，再送回泥浆池，与新鲜泥浆混合后再使用。钻屑对钻井液固含量的增加，应始终控制在30%以下，只有这样才能保证钻孔不被沉淀物堵塞。

3、施工技术要求

导向钻进非开挖铺设地下管线施工技术主要包括导向孔施工和扩孔及铺管施工技术，其中关键技术是导向孔的设计和施工，导向孔的设计和施工受许多因素的制约，最主要的有施工现场地表和地下情况。地面情况包括地形、地貌以及，周围建筑物、道路、河流等，地下情况包括地下原有公用管线、地下水位、地层、土壤情况等。因此，在导向孔设计和施工之前必须有详细的现场勘察资料。

导向钻进非开挖铺管工程施工主要过程为：勘察现场—导向孔轨迹设计—施工前准备—导向孔施工—反拉扩孔及铺管施工—竣工资料编写（1）现场勘察

现场勘察资料一方面是导向孔轨迹设计的重要依据，另一方面也是决定施工难易程度、计算工程造价的基础。现场勘察包括地表测量和地下勘察两部分，勘察资料必须精确、可靠并将勘察结果反映在施工剖面图和平面图上。

★地表测量

地表测量主要是根据市政管理部门提供的审批路线，对管线工程周围地形进行测量，先按施工区域地形及路线范围初步定出钻孔中线和地表走向，测量中心线地面的标高或相对高度，根据要求的铺管深度初步确定导向孔造斜长度、入射点位置、铺管长度、下管位置。另外还应考