城市管道顶拉管施工技术研究
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
在南庄大道提升工程中，待施工的横向管道下 穿市政道路，道路两侧紧临的建筑物及市政设施， 行人密集。采用常规施工方法，面临着工作面不 足、安全风险高、对周边社会环境影响及对原有设 施破坏大的问题。
针对上述问题，工程实施中ห้องสมุดไป่ตู้通过采取拉顶工 艺、自密封螺旋接口短管等关键技术，有效地解决 这些难题，实现了工程与周边社会环境的和谐，提 高了效率和质量，节约了工程造价。
图 １ 南庄大道横向管道断面图
施工区周边商铺密集，仓库林立，人员协调难 度大，横向支管设计时，只考虑了一端牵引工作 面，另一端不具备施工条件。同时，施工区域地质 条件复杂，管道大部分处于粉细砂层，顶拉施工中 流砂易进入检查井内，严重时可造成路面坍塌危险。
因此，实际施 工 时， 针 对 现 场 的 实 际 施 工 条 件，研发了一套管道顶拉牵引技术，用于南庄大道 提升工程中下穿横向管道的安装施工。
９５００ ２６０／３３０
４５
１１０
２．５～４
入土角 度 ／（°）
最大回扩 外形尺寸（长 ×宽 × 最大扭矩 ／
孔径 ／ｍｍ
高）／ｍｍ
（Ｎ·ｍ）
１２～２２
７５０ ６９５０×２１６０×２４００ ８１００
３期
龙秋亮：城市管道顶拉管施工技术研究
续表 １ ＧＤ３２０Ｃ－Ｌ型水平定向钻机主要参数表
最大回转速度 ／ 泥浆泵最大流 泥浆泵最高 最大爬坡 最大施工 （ｒ·ｍｉｎ－１） 量 ／（Ｌ·ｍｉｎ－１） 压力 ／ＭＰａ 度 ／（°） 距离 ／ｍ
减少了临时用地的占用，实现了工程与周边社会环境的和谐，提高了效率和质量，节约了工
程造价。
关键词：城市管道；工作面；顶拉；自密封承插管；定向钻
中图分类号：Ｕ４１５
文献标识码：Ａ
０ 引 言
针对下穿市政道路的管道施工，目前常规采用 顶管施工法及定向钻牵引施工法，这两种方法虽然 实现了施工中的道路不间断交通，但对道路两侧临 时占地面积大，影响了周边的社会环境；同时，当 两侧紧邻建筑物时，均面临无法施工的问题。特别 是顶管施工法，因需设置工作井、接收井，对原地 面设施破环大，工程费用高，对周边行人存在一定 的安全风险。
摘 要：针对广东佛山市南庄大道提升工程下穿道路的污水管道施工时，因紧邻建筑
物，采用常规管道回拖工艺，面临着工作面不足、对原有设施破坏大的问题。工程实施中，
通过采取拉顶工艺、自密封螺旋接口短管等关键技术，将传统双端工作面穿管的方式优化为
单端工作面穿管，有效地解决了工作面不足的问题，最大限度地降低了对原有设施的破环，
管材在整个过程中，只承受顶进摩擦阻力。 这样就很好地解决管道有一端不具备工作面， 而无法进行牵引施工的难题。具体见图 ２。
钻杆、后锚顶板及锚环，利用定向钻机方向扩孔， 开始对管道进行顶拉安装施工。见图 ５。
图 ５ 步骤三示意图
步骤四：利用定向钻机，边反向扩孔边接长管 道，直至贯通另一侧检查井。见图 ６。
（见图 ８），其具体参数见表 １。
图 ３ 步骤一示意图
步骤二：在另一侧检查井，安装扩孔钻头，替 换原来的导向钻头。见图 ４。
图 ４ 步骤二示意图
步骤三：安装自锁承插管，通过特制的连接短
图 ８ ＧＤ３２０Ｃ－Ｌ型水平定向钻机
表 １ ＧＤ３２０Ｃ－Ｌ型水平定向钻机主要参数表
整机质 最大推拉 最高推拉速 发动机功 履带行走速 量 ／ｋｇ 力 ／ｋＮ 度 ／（ｍ·ｍｉｎ－１） 率 ／ｋＷ 度 ／（ｋｍ·ｈ－１）
１ 工 程 概 况
南庄大道提升工程中，排水系统改造采用雨污 分流的形式，横向管道每隔 ８０～２００ｍ布置 １道， 全线共有 ８０道 横 向 支 管，平 均 每 道 支 管 长 约 ３０
ｍ，管材采用 ＰＥ１００给水管 （０８ＭＰａ、ＳＤＲ２１）、 管径为 ４５０～６３０。所在的地质情况为：由上至 下分别为人工素填土、淤泥层、粉细砂，管道埋深 ４５～６ｍ 之 间， 处 于 粉 细 砂 层 中； 区 域 内， 地 下 水丰富，容易出现流砂现象。具体见图 １。
１９０
２５０
８
１７
３００
互咬合密闭连接密封。具体见图 １１。
反向掘进钻头为反向掘进，顶拉管道的主要施 工机具，其主要由前椎段、中椎段及后椎段组成， 钻头上设置有前八方轴、扩齿合金头、喷水嘴、后 拉头、后封头等。具体见图 ９。
２２３
图 １１ 管道间倒齿型牙纹相互咬合密闭连接密封
在另一端的检查井里面，卸下原导向钻头，安 装直径不超管道外径 ５０ｍｍ反向掘进钻头，进行 反向扩孔掘进。同时，在掘进钻头后面，安装自密 封承插接口短管，连接特制短钻杆、连接后顶板及 锚环，对自密封承插接口短管进行反向承拉锚固。
反向掘进时，掘进头实施扩孔钻进。同时，通 过特制短钻杆传递回拉力，利用连接后顶板、锚 环，反向拉顶短管贯入土层，以实现管道的扩孔拉 顶安装。
图 ６ 步骤四示意图
步骤五：对多余的钻杆孔进行填充封堵，完成 横向管道的安装施工。见图 ７。
图 ２ 先导顶拉施工原理图
３ 顶 拉 施 工 技 术 要 点
３１ 施工步骤 步骤一：利用定向钻机，由道路的一侧向另一
侧，钻先导孔钻孔施工，联通两个检查井。见图 ３。
图 ７ 步骤五示意图
３２ 主要的钻进设备 采用 的 钻 机 为 ＧＤ３２０Ｃ— Ｌ型 水 平 定 向 钻 机
第 ４４卷第 ３期 ２０１８年 ９月
湖南交通科技
ＨＵＮＡＮＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
文章编号：１００８?８４４Ｘ（２０１８）０３?０２２１?０４
Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．３ Ｓｅｐ．２０１８
城市管道顶拉管施工技术研究
龙秋亮
（湖南路桥建设集团有限责任公司，湖南 长沙 ４１０００４）
２ 顶 拉 施 工 工 艺 原 理
管道顶 拉 技 术 是 利 用 水 平 定 向 钻 机、 导 向 钻 头、导向仪等施工设备，在管道一端的工作面上，
收稿日期：２０１８?０８?０１ 作者简介：龙秋亮（１９８２?），男，高级工程师，主要从事道路桥梁及市政工程建设。
２２２
湖南交通科技
４４卷
按照设计的导向钻孔轨迹，采用水平定向钻进技术 施钻先导孔，先导孔先施钻造斜段，再过渡到设计 管道水平中心位置。然后沿着设计管道中心线，由 管道一端检查井钻至另一端的检查井里面。
针对上述问题，工程实施中ห้องสมุดไป่ตู้通过采取拉顶工 艺、自密封螺旋接口短管等关键技术，有效地解决 这些难题，实现了工程与周边社会环境的和谐，提 高了效率和质量，节约了工程造价。
图 １ 南庄大道横向管道断面图
施工区周边商铺密集，仓库林立，人员协调难 度大，横向支管设计时，只考虑了一端牵引工作 面，另一端不具备施工条件。同时，施工区域地质 条件复杂，管道大部分处于粉细砂层，顶拉施工中 流砂易进入检查井内，严重时可造成路面坍塌危险。
因此，实际施 工 时， 针 对 现 场 的 实 际 施 工 条 件，研发了一套管道顶拉牵引技术，用于南庄大道 提升工程中下穿横向管道的安装施工。
９５００ ２６０／３３０
４５
１１０
２．５～４
入土角 度 ／（°）
最大回扩 外形尺寸（长 ×宽 × 最大扭矩 ／
孔径 ／ｍｍ
高）／ｍｍ
（Ｎ·ｍ）
１２～２２
７５０ ６９５０×２１６０×２４００ ８１００
３期
龙秋亮：城市管道顶拉管施工技术研究
续表 １ ＧＤ３２０Ｃ－Ｌ型水平定向钻机主要参数表
最大回转速度 ／ 泥浆泵最大流 泥浆泵最高 最大爬坡 最大施工 （ｒ·ｍｉｎ－１） 量 ／（Ｌ·ｍｉｎ－１） 压力 ／ＭＰａ 度 ／（°） 距离 ／ｍ
减少了临时用地的占用，实现了工程与周边社会环境的和谐，提高了效率和质量，节约了工
程造价。
关键词：城市管道；工作面；顶拉；自密封承插管；定向钻
中图分类号：Ｕ４１５
文献标识码：Ａ
０ 引 言
针对下穿市政道路的管道施工，目前常规采用 顶管施工法及定向钻牵引施工法，这两种方法虽然 实现了施工中的道路不间断交通，但对道路两侧临 时占地面积大，影响了周边的社会环境；同时，当 两侧紧邻建筑物时，均面临无法施工的问题。特别 是顶管施工法，因需设置工作井、接收井，对原地 面设施破环大，工程费用高，对周边行人存在一定 的安全风险。
摘 要：针对广东佛山市南庄大道提升工程下穿道路的污水管道施工时，因紧邻建筑
物，采用常规管道回拖工艺，面临着工作面不足、对原有设施破坏大的问题。工程实施中，
通过采取拉顶工艺、自密封螺旋接口短管等关键技术，将传统双端工作面穿管的方式优化为
单端工作面穿管，有效地解决了工作面不足的问题，最大限度地降低了对原有设施的破环，
管材在整个过程中，只承受顶进摩擦阻力。 这样就很好地解决管道有一端不具备工作面， 而无法进行牵引施工的难题。具体见图 ２。
钻杆、后锚顶板及锚环，利用定向钻机方向扩孔， 开始对管道进行顶拉安装施工。见图 ５。
图 ５ 步骤三示意图
步骤四：利用定向钻机，边反向扩孔边接长管 道，直至贯通另一侧检查井。见图 ６。
（见图 ８），其具体参数见表 １。
图 ３ 步骤一示意图
步骤二：在另一侧检查井，安装扩孔钻头，替 换原来的导向钻头。见图 ４。
图 ４ 步骤二示意图
步骤三：安装自锁承插管，通过特制的连接短
图 ８ ＧＤ３２０Ｃ－Ｌ型水平定向钻机
表 １ ＧＤ３２０Ｃ－Ｌ型水平定向钻机主要参数表
整机质 最大推拉 最高推拉速 发动机功 履带行走速 量 ／ｋｇ 力 ／ｋＮ 度 ／（ｍ·ｍｉｎ－１） 率 ／ｋＷ 度 ／（ｋｍ·ｈ－１）
１ 工 程 概 况
南庄大道提升工程中，排水系统改造采用雨污 分流的形式，横向管道每隔 ８０～２００ｍ布置 １道， 全线共有 ８０道 横 向 支 管，平 均 每 道 支 管 长 约 ３０
ｍ，管材采用 ＰＥ１００给水管 （０８ＭＰａ、ＳＤＲ２１）、 管径为 ４５０～６３０。所在的地质情况为：由上至 下分别为人工素填土、淤泥层、粉细砂，管道埋深 ４５～６ｍ 之 间， 处 于 粉 细 砂 层 中； 区 域 内， 地 下 水丰富，容易出现流砂现象。具体见图 １。
１９０
２５０
８
１７
３００
互咬合密闭连接密封。具体见图 １１。
反向掘进钻头为反向掘进，顶拉管道的主要施 工机具，其主要由前椎段、中椎段及后椎段组成， 钻头上设置有前八方轴、扩齿合金头、喷水嘴、后 拉头、后封头等。具体见图 ９。
２２３
图 １１ 管道间倒齿型牙纹相互咬合密闭连接密封
在另一端的检查井里面，卸下原导向钻头，安 装直径不超管道外径 ５０ｍｍ反向掘进钻头，进行 反向扩孔掘进。同时，在掘进钻头后面，安装自密 封承插接口短管，连接特制短钻杆、连接后顶板及 锚环，对自密封承插接口短管进行反向承拉锚固。
反向掘进时，掘进头实施扩孔钻进。同时，通 过特制短钻杆传递回拉力，利用连接后顶板、锚 环，反向拉顶短管贯入土层，以实现管道的扩孔拉 顶安装。
图 ６ 步骤四示意图
步骤五：对多余的钻杆孔进行填充封堵，完成 横向管道的安装施工。见图 ７。
图 ２ 先导顶拉施工原理图
３ 顶 拉 施 工 技 术 要 点
３１ 施工步骤 步骤一：利用定向钻机，由道路的一侧向另一
侧，钻先导孔钻孔施工，联通两个检查井。见图 ３。
图 ７ 步骤五示意图
３２ 主要的钻进设备 采用 的 钻 机 为 ＧＤ３２０Ｃ— Ｌ型 水 平 定 向 钻 机
第 ４４卷第 ３期 ２０１８年 ９月
湖南交通科技
ＨＵＮＡＮＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
文章编号：１００８?８４４Ｘ（２０１８）０３?０２２１?０４
Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．３ Ｓｅｐ．２０１８
城市管道顶拉管施工技术研究
龙秋亮
（湖南路桥建设集团有限责任公司，湖南 长沙 ４１０００４）
２ 顶 拉 施 工 工 艺 原 理
管道顶 拉 技 术 是 利 用 水 平 定 向 钻 机、 导 向 钻 头、导向仪等施工设备，在管道一端的工作面上，
收稿日期：２０１８?０８?０１ 作者简介：龙秋亮（１９８２?），男，高级工程师，主要从事道路桥梁及市政工程建设。
２２２
湖南交通科技
４４卷
按照设计的导向钻孔轨迹，采用水平定向钻进技术 施钻先导孔，先导孔先施钻造斜段，再过渡到设计 管道水平中心位置。然后沿着设计管道中心线，由 管道一端检查井钻至另一端的检查井里面。