牵引管施工方案
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平湖市农村新社区污水收集治理工程新仓镇(友联、大利、秦沙、芦湾、联盟、三叉河社区)标段工程
(牵引管工程)
专
项
施
工
方
案
编制人:项目经理
审核人:工程师
批准:企业技术负责人
施工单位:平湖市华舟建设有限公司
二0一三年九月
牵引管专项施工方案
本工程的污水主管线埋设深度较深,其管位位于现状地块中,为减少管道施工对现状地块造成影响,新仓镇友联、大利、秦沙、芦湾、联盟、三叉河社区该段污水主要管线采用牵引管施工,管道全长5650米。一般路段牵引管,采用DN450,DN315聚乙烯实壁管(PE100),覆土≤4M时,管材公称内压力为0.8Mpa;4M≤覆土≤6M时,管材公称内压力为1.0Mpa;覆土≥6M时,管材公称内压力为1.25Mpa。穿越河道牵引管,采用DN450,DN225聚乙烯实壁管(PE100),管材公称内压力为1.25Mpa。上述聚乙烯实壁管接口均采用热熔焊接。
一、测量定位及施工准备
1、测量防线
⑴根据施工图纸的要求布置入土点,出土点,放出钻机及安装置线,测量(核对)出入土点及沿线控制点标高,相应控制点在入土点,出土点轴线上标高。
⑵把管线探明后的建筑物,构筑物,管线种类,埋深,管线标示在现场和图纸上。
2、钻机就位和调试
⑴钻机及配套设备就位:按施工布置图及附属配套设备锚固在预定位置。钻机安装在入土点的偏差左右不超过30MM。
⑵在入土口处挖一个工作坑。如有回填层,则取走回填土直至露出原土或无回填石为止,回填余石最大不应超过64立方厘米。为了
便于置放泥浆,应在附近挖一个小坑,大小以能置放泥浆为准。
⑶在第一拖拉段之间等距的开挖两个观测井,同样在第二拖拉段之间也要开挖一个观测井,以便于观测钻进的深度,也便于泥浆的排放,开挖井位尺寸大小与深度达到规定要求。
2、泥浆配制
按试验及地质情况确定配制方案(泥浆粘度、添加剂的用量),现场采样后做调配试验制出符合要求的泥浆。
3、钻机试钻
钻机安装后,应进行试运转,检测各部位运行情况。
二、导向孔钻进
施工准备工作完成,钻机定位调试后,按照设计的导向孔曲线设计开始施工。
1、钻进参数:
⑴轨迹参数:
确定了钻进的路径,就可确定穿越的覆盖深度。需要考虑钻孔施工对地面道路、建筑物或河流的影响,以及对该位置已有的管线的影响。一般穿越的最小覆盖深度大于钻孔最终回扩直径的6倍以上,在穿越河床时,应在河床断面最低处之下5M以上。
⑵入、出土角
8-20度的入、出土角适用于大多数的穿越工程。对地面始钻式,入土角和出土角应分别6度至20度之间。对坑内始钻式,入土角和出土角一般应采用0度或近似水平。
⑶辅助参数
入土点或出土点与欲穿越的第一个障碍物之间的距离应至少大于3根钻杆的长度。
与水体的最小距离应至少为5-6M,以保证不发生泥浆喷涌。
第一段和最后一段钻杆柱应是直线的,即没有垂直弯曲和水平弯曲,这两段钻杆柱的长度应至少为10M。
2、导向孔钻进
⑴导向孔钻进一般采用小直径全面钻头,进行全孔底破碎钻进。在钻头底唇面上或钻具上,安装有专门的控制钻进方向的机构。在钻具内或紧接其后部位,安装有测量探头。
⑵在钻进过程中,探头连续或间隔的测量钻孔位置参数,并通过无线或有线方式实时地将测量数据发送到地表接收器。
⑶施工操作人员根据这些数据及其处理这些数据得到的图表,采取适当的技术措施调整孔内控制钻进方向的机构,从而人为控制钻孔的轨迹,达到设计要求。
3、钻孔轨迹控制
钻进导向孔时,每2-3M进行一次测量计算。在这些测量计算的基础上作出钻孔轨迹图。同时运用测控软件进行轨迹控制。
(弧形导向孔轨迹)
五、回扩孔
导向孔钻进完毕后,装上各类回扩器,将原孔扩大至需铺设管径的1.2-1.5倍。
导向孔完毕后,必须将钻孔扩大至适合管道铺设的直径。一般,在钻机对面的出口坑将回扩钻头连接于钻杆上,再回拉进行回扩,在其后不断地加接钻杆。根据导向孔与适合生产管铺设孔的直径大小和地层情况,回扩可一次或多次进行。最终回扩直径按下式计算;
D=K1D
式中:
D——适合管道铺设的钻孔直径
D——铺设管道的外径
K1——经验系数,一般K1=1.2-1.5,当地层均质完整时,K1取小值,当地层复杂时,K1取大值。
向钻机采用泥浆作为钻进液。利用泥浆混配系统将泥浆混合液通过钻杆注入回扩器中,通过回扩器的旋转均匀地喷在孔壁上。常用的泥浆(钻进液)为膨润土和水的混合物。
泥浆的主要作用:
⑴泥浆能使钻杆和钻头得到良好的润滑,在道回拉时能润滑管道,减少阻力。
⑵泥浆在孔内流动,可冷却钻头。
⑶泥浆可悬浮岩粉,并将他们带出孔外。
⑷泥浆在钻头前面起射流作用,有助于切削土层。
⑸泥浆能辅助破碎地层、调整钻进方向。
⑹钻进岩石或其它硬地层时,可用钻进液驱动孔底泥浆马达,为泥浆马达提供动力。
⑺泥浆在孔的回周形成泥饼,也称之为孔壁,使形成的孔不塌方。
六、管道组焊和敷设
1、管材壁厚的选择
⑴管线壁厚
在选择管线壁厚应考虑管线的铺管长度。铺管长度越长,管壁应越厚。反之可适当减少。
⑵管线的强度校核
根据管线在施工和使用时的应力大小,校核材料强度是否满足校核中,每一阶段的应力都必须从单独受力的联合受力分别考虑。如:拉管时,滚柱间跨距造成的应力、作静压试验生产的应力、铺设时的拉力、管入孔时弯曲和钻孔轨迹弯曲产生的应力、钻孔的附加力和工作应力。
2、管道施工程序