【文章內(nèi)容簡介】 ② 造斜段的設計 造斜段距離 ( L ) 和鉆桿入射角 (α ) 分別按以下兩式計算。 L = h (2 R1 h) (1) α = 2 arctan h/ (2 R1 h) (2) 式中 h ——— 修正后的埋管深度 ,取 3. 30 m(平均埋深為 3. 25 m ,再加 0. 05 m 的修正值 ) R1 ——— 造斜段曲率半徑 ,取 1 200 d 經(jīng)計算得 L = 25 m ,α = 18176。 ③ 分段牽引施工 工程中一次牽引敷設管線最大長度為 500 m ,當敷設長度過大或受場地等外 14 界因素影響時牽引機械不足以一次完成拖管工作 ,這時需要采取分段牽引施工(見圖 2) 。 AB 段的導向孔打通以后先用 201。200 的回擴頭回擴一次 ,然后把回擴頭推至AB 段中點 O 。在 O 點挖坑 ( m m m) ,換上鉆頭沿曲線鉆進至 M 點出土 ,順次回擴拖管 ,完成 AO 段管道的敷設 。后退 23 m 以點 N 作為入土點沿 曲線鉆進至 O 點 (確保達到預定深度 ) ,然后換上 201。200 回擴頭順著原孔推至 P 點出土 ,順次回擴拖管 ,完成 OB 段管道的敷設。 圖 2 分段牽引鉆桿軌跡 入土角不宜超過 10176。，出土角按導向鉆桿及拖拉管材允許曲率半徑較大值確定，一般不宜超過 20176。相鄰兩節(jié)鉆桿允許轉(zhuǎn)向角根據(jù)土質(zhì)條件，鉆桿長度、材料等因素確定，土質(zhì)越軟弱， α 角越小，僅角取值一般在 176。～ 176。 根據(jù)地下管線布置圖設計鉆桿的鉆進軌跡。軌跡包括兩個部分，造斜段和鋪設段。因為該段管為重力流截污管，必須按設計流水標高埋設，埋深的按照設計提供 的流水標高確定。 施工測量 1） 平面控制放線 平面控制及放線，依據(jù)現(xiàn)有邊線，通過勘測方提供的控制點引測本工程的定位點，為保證施工各階段控制點網(wǎng)，坐標及高程的準確，首先對施工現(xiàn)場內(nèi)各控制樁加以保護。并把各控制點引測至現(xiàn)場外加以保護，以便豎向引測放線。同時要做閉合校核。 施工前通過全站儀沿地面上拉管的中心線每 3 米設置一樁（有障礙物的除外），并沿拉管的中心線撒好白灰線且測出樁高程，算好樁高程與設計拉管流水面的關系。 2） 高程控制 高程控制根據(jù)勘測方提供的水準點引測施工現(xiàn)場的高程控制點。根據(jù)本工程的實 際情況，在現(xiàn)場選擇固定的地方做臨時水準點，并做好保護。 15 高程控制采用兩次儀器高程前后視等距測法，保持精度。為保證設計方向、位置的正確性，控制線的傳遞用經(jīng)緯儀進行引測，保證平面位置的準確。 工作坑和引溝槽開挖 施工工序為：破除路面 → 打鋼板樁支護 → 挖土 → 清運余泥 → 工作坑圍蔽。 每施工段一般為 150300 米需要開挖兩個工作坑 ,兩個引溝槽。 開挖規(guī)格： 工作坑 :長 ,寬 米 引溝槽 :長 5 米 ,寬 工作坑和引溝槽 ,本著利于施工 ,道路暢通 ,不影響周圍環(huán)境 ,保證安全的前提下，根據(jù)現(xiàn)場條件給予調(diào) 整確認。 鉆機入土點場區(qū)示意圖 鉆機出土點與管線場區(qū) 16 鉆機就位 鉆機運到現(xiàn)場必須先錨固穩(wěn)定，鉆機如果錨固不穩(wěn)，將會發(fā)生功率損失或者功率作用在機器身上，造成機器和人的傷害。鉆機是依靠地錨座和后支承與地基固定的，安放鉆機前應先平整場地，根據(jù)預先設計的的鉆機傾斜角度進行調(diào)整，依靠鉆機動力將錨桿打入土中，使后支承和前底座錨與地層固結穩(wěn)定。 鉆機就位后，調(diào)整鉆機導向桿到略高于設計管位中心高程的位置，水平鉆入土中。 在導向鉆頭中安裝發(fā)射器，通過地面接收器，測得鉆頭的深度 、鴨嘴板的面向角、鉆孔頂角、鉆頭溫度和電池狀況等參數(shù)，將測得參數(shù)與鉆孔軌跡進行對比，以便及時糾正。地面接收器具有顯示與發(fā)射功能，將接收到的孔底信息無線傳送至鉆機的接收器并顯示，操作手 根據(jù)信號反饋操縱 鉆機按正確的軌跡鉆進。 在導向鉆孔過程中技術人員根據(jù)探測器所發(fā)回的信號，判斷導向頭位置與鉆進路線圖的偏差，隨時調(diào)整。并把調(diào)整數(shù)值記錄在“鉆進位置”相應的表格中。 為了保證導向頭能嚴格按照操作人員發(fā)出的指令前進，需要在管道線路初步布點后對控制點進行加密加細。間隔 3m 設中線、高程控制點，用木樁做出明顯標志，并在樁點周圍 用混凝土砌出護墩加以保護?？刂迫藛T嚴格按照點位，操縱儀器。 根據(jù)以往的施工經(jīng)驗， PE 管在孔內(nèi)拉動的過程中受重力的作用，會發(fā)生管道下沉現(xiàn)象。因此在本工程中，導向鉆進的鉆進點選擇在略高于設計管中線的地方。以減低管道自重對高程的影響。 鉆液的配置 鉆液的好與壞對于拉管施工的成敗起到了極關鍵的作用。 鉆液具有冷卻鉆 17 頭、潤滑鉆具，更重要的是可以懸浮和攜帶鉆屑，使混合后的鉆屑成為流動的泥漿順利地排出孔外，既為回拖管線提供足夠的環(huán)形空間，又可減少回拖管線的重量和阻力。殘留在孔中的泥漿可以起到護壁的作用。 為改善泥漿性 能，有時要加入適量化學處理劑。燒堿（或純堿）可增粘、增靜切力、調(diào)節(jié) PH值，投入燒堿量一般為膨潤土量的 2%。 泥漿配置采用：膨潤土（進口）： 35%~45% drigpae (進口 )1%~2% 燒堿： %~% 水： 65%~55% 導向鉆進 采用精度為 %的導向雷達控制鉆進標高，導向標高控制在管中心線位置。 鉆桿軌跡的第一段是造斜段，控制鉆桿的的入射角度和鉆頭斜面的方向，緩慢給進而不旋轉(zhuǎn)鉆頭，就能使鉆頭按設計的造斜段鉆進。鉆頭到達造斜 段完成處，接下來的是排水管流水段的鉆進。旋轉(zhuǎn)鉆頭，并提供給進力，鉆頭就能沿水平直線鉆進，由于在鉆頭位置安裝了最先進的探測儀器，在鉆進過程中通過地面精密接收儀器，通過接收儀器數(shù)據(jù)調(diào)整鉆頭角度，使得鉆進按照流水線標高路線前進。到達出口工作坑，完成鉆孔工序。 （一）鉆進操作： 1） 檢查鉆機的測量儀器的電源是否充足，不足的更換電池，特別是探頭電池更不可馬虎。 2） 按照測量儀器使用規(guī)范操縱儀器。 3） 探頭裝進探頭盒內(nèi)，打開接收機和同步顯示器，轉(zhuǎn)動探頭盒檢查儀器是否正常。 4） 把探頭盒與鉆頭接好并連接在鉆桿上，開機輸送 鉆進液，檢查鉆頭噴嘴是否暢通。 5） 啟動機器進行造斜和水平導向鉆進。 （二） 鉆進操作需要注意的事項： 1） 鉆桿的上、下接頭對正，邊緩慢給進動力邊慢轉(zhuǎn)上扣，不得擰得過緊。 2） 鉆機就位要嚴格對中，保證鉆機平穩(wěn)、水平鉆進。開鉆前要認真檢查鉆桿，發(fā)現(xiàn)彎曲要及時調(diào)直或更換。 18 3） 鉆進速度不宜過快，應根據(jù)地層條件合理調(diào)定給進力。根據(jù)土層類別來確定鉆進速度，在松砂層不宜超過 3m/min ,在硬土層中，鉆進速度以鉆機不發(fā)生跳動為宜。并經(jīng)常檢查鉆頭磨損程度，發(fā)現(xiàn)磨損嚴重，及時進行補焊修復。 4） 造斜頂進時，每次頂進進 尺控制在 左右為好，曲線要緩。 5） 鉆桿內(nèi)不得進臟物，以免堵塞鉆頭噴嘴。 6） 當機油壓力報警指示燈亮時，說明油壓不正常，要進行檢查。 7） 當機油堵塞報警指示燈亮時，要更換機油濾心。 8） 改變水泵排量時，先摘開離合器，不得帶速換檔。 9） 當水泵較長時間不工作的情況下，應將其變速箱掛空擋，后合上離合器，以保持離合器操縱系統(tǒng)中的分離軸承。 10） 按規(guī)范開動鉆機后，不允許馬上用全負荷鉆進，必須先進行試運轉(zhuǎn)，確定各部分運轉(zhuǎn)正常后，方可開始鉆進。 （ 三 ）鉆頭位置監(jiān)測 鉆機隨機配有一手提式地表導航儀，用以確定鉆頭在 地底的位置，監(jiān)測鉆頭是否偏離設計軌跡。在造斜段，鉆頭每鉆進 10cm 就測一次鉆頭的位置，在平鋪段每隔 20cm 就監(jiān)測一次。如果發(fā)現(xiàn)偏離軌道，就通過調(diào)整鉆頭斜面的方向，進行糾偏。但糾偏不能太急，因為鉆桿畢竟具有一定的剛度。應該在幾根鉆桿內(nèi)完成糾偏，不能在一根鉆桿內(nèi)完成糾偏，同時也要注意不要糾偏過度。 回拉擴孔 回拉擴孔牽引 時 ，泥漿作用 特別 重要，孔中缺少泥漿 會造成塌孔等意外事故，使導向鉆進失去作用并為再次鉆進埋下隱患 。 考慮到 地層泥漿較易漏失，泥漿漏失后，孔中缺少泥漿，鉆桿及管線與孔壁間的摩擦力增大，導致拉力增大。 因此 要保持在整個鉆進過程中有 “ 返漿 ”，并根據(jù)地質(zhì)情況的變化 及時調(diào)整鉆液 配比 以產(chǎn)生的不同泥漿。 鉆頭到達出口工作坑，鉆進工作完成，但是孔徑還沒有達到鋪設要求。本工程擬多次擴徑，第一次擴孔為 300mm，第二次擴孔為 500mm，如此類推，擴孔到管徑的 倍。 管道焊接（電熔焊接） 19 管道接口質(zhì)量的好壞直接影響到拉管施工的成功進行，因此要嚴格按以下操作步驟執(zhí)行。 a、電熔連接機具與電熔管件應正確連通，連接時，通電加熱的 電壓和時間符合電熔連接機具和電熔管件的規(guī)定。 b、電熔連接冷卻時間，不得移動連接件或連接件上不得施加任何外力。 c、電熔承插連接管材連接端應切割垂直，連接面應清潔干凈，并應表明插入深度，刮去表面的氧化層。連接前，對應連接件，使其在同一軸線上。 d、干管連接部位下端應采用支架，并固定吻合。 e、管道連接時，施工現(xiàn)場條件允許時，可在在溝槽上進行焊接。 f、焊接完畢后，檢查觀測孔內(nèi)物料是否頂起，焊縫處是否有物料擠出。合格的焊口應是圠唵熔焊過程中，無冒（著）火、過早停機等現(xiàn)象，電熔件的觀察孔有物料頂出。 ②熱熔連接 ： a、熱熔連接前、后連接工具加熱面上的無污物應用潔凈棉布擦凈。 b、熱熔連接加熱時間和加熱溫度應符合熱熔連接工具生產(chǎn)廠和管材、管件生產(chǎn)廠的規(guī)定。 c、熱熔連接保壓冷卻時間，不得移動連接件或連接件上不得施加任何外力。 d、管道連接前，管材固定在機架上，取下銑刀，閉合卡具，對管子的端面 進行銑削，當形成連續(xù)的切削時，退出卡具，檢查管子兩端的間隙（不得大于 3mm）。電熔連接面應清潔干凈，刮初表面皮。 e、熱熔對接連接，兩管段應各伸出卡具一定的自由長度，校對連接件，使其在同一軸線上，錯邊不宜大于壁厚的 10%。 f、加熱板溫度適宜（ 220177。 10℃），當指示燈亮時，最好在等 10 分鐘使用，以使整個加熱板溫度均勻。 g、溫度適宜的加熱板置于機架上，閉合卡具，并設系統(tǒng)的壓力。達到吸熱時間后，迅速打開卡具，取下加熱板。應避免與熔融的端面發(fā)生碰撞。 h、迅速閉合卡具，并在規(guī)定時間內(nèi)，勻速地將壓力調(diào)節(jié)到工作壓力，同時按下冷卻時間按鈕。達到冷卻時間后，在按一次冷卻時間按鈕，將壓力降為零， 20 打開卡具，取下焊好的管子。 i、卸管前一定要將壓力降至為零，若移動焊機，應拆下液壓軟管，并做好接頭防塵工作。 j、合格的焊縫應有 兩翻邊，焊道翻卷的管外圓周上，兩翻邊的形狀、大小均勻一致，無氣孔、鼓泡和裂紋，兩翻邊之間的縫隙的根部不低于所焊管子的表面。 k、管道連接時，施工現(xiàn)場條件允許時，可在在溝槽上進行焊接，管口應臨時堵封。在大風環(huán)境下操作，采取保護措施或調(diào)整施工工藝。 回拉敷設管道 排水管焊縫和管道強度檢驗合格后，即可進入拉管施工。首先用現(xiàn)場制作的“ PE 管封套”將管頭密封，然后在管頭后端接上回擴頭，管后接上分動器進行接管，將管子回接到工作井后，卸下回擴頭、分動器、取出剩余鉆桿， 堵上封堵頭，進行水壓試驗。 擴孔成功到要求后 ，可以進行回 拖 管道工序。在回拖前要進行管線連接的工序，用熱熔法將 線 管連接成與成孔長度相當?shù)墓艿?。準備好后，將管道與擴孔器相連，回拉將管道牽引進孔洞內(nèi)。 拉力計算 : φ 500PE管重量為 ㎏ /ｍ。管道傾斜角度為： 10。 F 拉 =(G’ + G’ μ ) n =(+ ) = G’ 管道總重量在 X方向的分量 μ 摩擦系數(shù) n安全系數(shù) 經(jīng)計算 ,所選用拉管機能承受該拉力。 排 水管焊縫和管道強度檢驗合格后，即可進入拉管施工。首先用現(xiàn)場制作的“ PE 管封套”將管頭密封， 然后在管頭后端接上回擴頭，管后接上分動器進行接管，將管子回接到工作井后，卸下回擴頭、分動器、取出剩余鉆桿，堵上封堵頭，進行水壓試驗。 施工時，拉管機操作人員要根據(jù)設備數(shù)據(jù)均勻平穩(wěn)的牽引管道，切不可生拉硬拽。 檢查井 檢查井采用人工挖孔護壁作業(yè)法進行砌筑。放樣放出檢查井位置后，采用 21 逆作法，開挖到管道位置后再進行砌井工序。井壁和護壁之間空隙用水泥砂漿填補。檢查井砌筑時人工挖孔護壁的尺寸和護壁結構圖 按原設計 。 檢查井施工工藝流程： 準備工作→開挖土方→扎鋼筋、支模→砼澆注→砌筑檢查井（包括回填 M10沙漿） →澆注蓋板及吊裝→安裝井蓋及路面恢復 1） 準備工作 ：根據(jù)已完成頂管的軸線，在路面上定出井的位置及檢查井（拍門井）施工所需的尺寸，然后進行圍蔽和破除砼路面施工。 2） 開挖土方 ：破除路面后，便進行井的基坑開挖，挖土通過三腳架和卷揚機運上地面。人工分層進行開挖（每開挖一層，便完成一層護壁的澆注，然后再進行下一層基坑土的開挖。 采用人工開挖時，必須先開挖基坑中心范圍，然后再對稱挖掘周邊泥土，最后進行護壁范圍的泥土挖除及修整。在挖土過程中，要注意及時抽水，以防基坑泡水。 人工挖掘土時，現(xiàn)場必須有專人負責觀測土體、 護壁的變化，以及地