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1、本工程水平定向钻施工,非开挖穿越管材选用DN500PE管。4.3.1水平定向钻穿越施工工艺流程图4-4水平定向钻施工工艺流程图432水平定向钻施工场地布PE管水平定向钻穿越部位,在管道的起点设置一个工作坑,在管道的终点设置一个接收坑,并在管道发送一端布置泥浆制作系统及管道发送系统。-FF-r-F-F-F* -FF - -r 一扌彳图4-5水平定向钻施工布置图433测量放线(1) 根据施工图要求的入土点、出土点坐标放出钻机安装位置线,入土点、出土点位置放线时左右偏差不超过20cm,沿管轴线方向误差不超过40 cm,并做出明显标记。(2) 从出土点到回拖管线路必须保持直线。4.3.4工作坑开挖开坑
2、前要认真调查了解地上地下障碍物,以便开坑时采取妥善加固保护措施。工作坑或接收坑开挖的深度,依据管道高程、所用扩孔钻机尺寸,以及砼垫层的厚度计 算确定,施工时用水准仪测量控制。4.3.5钻机就位由拖车头牵引钻机进入工作场, 根据穿越中心线及入土角, 调整钻机就位,钻机就位后, 控向室相应就位。钻孔机安装在工作坑旁边,管道轴线可根据设计图纸及现场条件进行桩位放线确定,钻杆中心与管道轴线应一致。确定拉管机方位后,固定好钻孔机。此时根据现场测得的井位深 度以及钻孔机位置,确定钻杆造斜度,入土角不超过150。钻机安装好后,试钻运转并检测运转后的机座轴线及坡度是否有变化,借以检查钻机安装的稳固性和固定可靠
3、程度。钻机的安装质量和稳固性的好坏是成孔质量好坏的关键,因此必须认真细致的反复进行,直至符合要求后进入下道工序。4.3.6泥浆系统泥浆系统主要由回收循环罐、储浆配浆罐、砂泵、泥浆除砂清洁器、泥浆除泥器、卧式iFFF-r-F-FFF F-=. FXF 八扌彳-FFFFF-* - F.-F- - -= * XFXF* 沉降离心机、搅拌器、射流剪切混浆等装置组成,为钻机设备提供满足要求的的泥浆。将泥浆设备按工作流程顺序和使用说明书依次摆放在一起,并连接其管路、走道、护栏、电源线等。进行设备全面检查,防止运输过程出现问题,检查完成后逐个进行单机试运。用清水进行泥浆系统整体联合试运,并调试直至正常。43
4、7泥浆配置搭设膨润土棚。棚内地面要高出地面0.2m,并铺上防湿塑料布。膨润土用量主要根据管径、穿越长度及地质情况确定,并准备足够的余量,泥浆人员对 上述情况详细了解和分析。先对配置泥浆的用水进行选择和化验,水采用没有污染的清水,并化验水的PH值,以便确定添加剂的用量。对于粘土、粉质粘土的普通土质,在水质合格的情况下直接用一级钻井膨润土,只有当地质及水质不良时才使用添加剂。合格的泥浆标准:比重为 1.021.05g/cm3,含沙量w 1% , PH 值=7 10;失水率 15%。泥浆在循环过程中因失水,携带钻销而变稠,随时过滤及稀释。为此要对泥浆粘度用马式漏斗进行测定,一般每两小时测一次。遇有复
5、杂地质和异常情况,随时测定。地质较好的位置,减少测定次数,测定结果做好记录。泥浆的处理:首先通过泥浆回收循环系统装置对泥浆池中的泥浆进行回收处理,达到节约泥浆材料,降低穿越成本,减少废弃泥浆量的目的。穿越完成后,对无法回收的泥浆用重 力沉降法进行沉淀,晒干水份并将剩余的泥浆用泥浆罐车运到指定地点进行深埋处理。4.3.8导向孔钻进导向孔钻进时钻具头部只安装略大于钻杆外径尺寸4cm的矛式钻头,对正既定孔位,检测对中误差达到规范要求,即可开动钻机钻进导向孔。钻进时人力扳拉推进持力均匀,匀速前进。并根据给进阻力的大小,判定地层内是否有硬物或土层的变化,以确定注水机给水压力和给水量。钻进时,当地层含水较
6、大地层为砂层或粉质砂粘土,不注水钻进,当地层较硬或无地下水时,提高注水压力。注水主要是起润滑和冷却钻具,减少钻进阻力作用。当遇有硬质障碍物时缓慢持力给进,当不能钻穿通过时, 记录钻具长度,确定障碍物的具体位置。如地面条件允许可从地面下挖探洞人工下去处理。地面条件不允许时,整体偏移钻孔轴线。一般单个的硬物通过持续的压力注水钻进和搅磨即可通过,此时给进力应均匀不可强推进,防止钻孔偏移。障碍物的位置在钻进过程中应详细记录。每个钻进班组做台班记录,详细记录钻进长度、轴线偏差、机座校核、土质软硬、障碍物、作业人员等情况。钻进按上坡方向进行,以利排水和最后出土,并有利于保证钻孔质量。 钻进先导孔工艺见图示
7、。接收坑口 工作坑g Z*介图4-6先导孔钻时示意图导向钻进是非开挖定向钻进铺管的关键环节。导向钻按设计的深度、标高,随时监控, 适时调整。钻进中采用轻压、慢转,注意控制钻头温度,切不可使探头过热。4.3.9扩孔导向孔钻进至接收坑,经测量检验,偏差在允许范围内时,卸下矛式钻头换装鱼尾式或三叉式扩孔钻头,开动回拉钻机扩孔。扩孔时人工给进均匀,匀速回拉。同时注水机连续注适量水,通过钻具搅拌孔内泥土造泥浆,用以保护成孔孔壁,保保持围岩稳定,同时起到润滑作用。根据现场地质情况,采用刮刀式扩孔器。扩孔器尺寸为铺设管径的1.21.5倍,这样既能够保持泥浆流动畅通又能保证管线的安全、顺利的拖入孔中。图4-7
8、扩孔钻头图扩孔时地层土质较软时宜快速给进回扩,地层土质较硬时匀速缓慢进行。回扩钻孔工艺见图示:图4-8回扩孔钻进示意图iFFF-r-F-FFF F-=. FXF 八扌彳- FFFFF FF-F- - -= * XFXF* 施工过程中,注意地下水位的变化,钻进施工时是否正常,注意土质变化及拉管机的压 力,出现异常及时采取措施。在每级扩孔过程中,为防止扩孔跑偏轨迹,采用回拖扩孔。扩孔时为保证管道可以顺利 回拖,使钻孔直径达到管径的 1.3倍以上,并用泥浆护壁,防止钻孔坍塌,保证土体对管壁 无损坏。4.3.10清孔在回扩钻孔时,在钻头尾部配装拉链(杆),钻孔回扩到达工作坑时,卸下扩孔钻头, 在拉链(
9、杆)一端换装拉泥盘, 进行拉泥成孔工作。此项工序主要是拉运出扩孔搅碎的孔内 土,形成光滑圆顺的安管通道。拉泥时,首次拉泥采用环形盘,反复来回拖拉后,如阻力减 轻则在拉泥盘上加装横挡,再次入孔拉泥,逐次加封横挡,直至拉泥盘全封闭,并能轻松顺 利拉出为止。当地层土质较硬,以粘质土为主时,先采用环形盘较窄的拉泥盘拖拉,使拽拉阻力变小拉泥盘拉出顺利后,再换上环形盘较宽的拉泥盘拖拉钻孔。拉泥盘环形盘的大小及加装横挡封闭的选择,根据地层土质确定。最终成形的孔道内壁光滑圆顺,拖孔器拉泥清孔工艺见图示。工作坑接收坑图4-9孔道清泥示意图4.3.11回拖拉管PE管焊缝和管道强度检验合格后, 即可进入拉管施工。首
10、先用现场制作的“PE管封套” 将管头密封,然后在管头后端接上回扩头,管后接上分动器进行接管,将管子回接到工作坑 后,卸下回扩头、分动器、取出剩余钻杆,堵上封堵头。施工时,拉管机操作人员根据设备数据均匀平稳的牵引管道,切不可生拉硬拽。安管工艺见图示。工作坑接收坑图4-10管道拖拉安装示意图iFFF-r-F-FFF 一扌彳-F-FFF-i - F.-F- - - XFFF* FFXF* 4312管道焊接本工程中的PE管采用热熔焊接,管道接口质量的好坏直接影响到拉管施工的成功进行, 因此要严格按以下操作步骤执行。(1)对口将塑料管或管件放入夹具内夹牢,用刷子和棉布块将管口的氧化层、油污、尘埃清除干净
11、。将两管端的接口对正, 对口间隙不得超过 0.5mm,用卡尺检查两对口的端面是否平行, 必须保证两连接管接口时的两个端面完全重合,不得有缝隙。同时调整好对口的两连接管间的同心度,其误差小于管壁厚的10%。对口达到要求后,将夹具夹紧。(2)加热接口:用热平板模加热两个管口,将加热温度及加热压力调至需要位置。对接焊的最佳焊接温度为 200240 C, 一般确定为210 10C。经加热后的两个管口熔化,当 加热至熔融状态即完成了吸热过程。焊接时注意以下要点:热熔连接加热时间和加热温度符合热熔连接工具生产厂和管材、管件生产厂的规定。当指示灯亮时,最好在等 10分钟使用,以使整个加热板温度均匀。 热熔连
12、接保压冷却时间,不得移动连接件或连接件上不得施加任何外力。热熔对接连接,两管段各伸出卡具一定的自由长度,校对连接件,使其在同一轴线上, 错边不大于壁厚的10%。温度适宜的加热板置于机架上,闭合卡具,并设系统的压力。 达到吸热时间后,迅速打开卡具,取下加热板。避免与熔融的端面发生碰撞。迅速闭合卡具,并在规定时间内,匀速地将压力调节到工作压力,同时按下冷却时间按钮。达到冷却时间后,在按一次冷却时间按钮,将压力降为零,打开卡具,取下焊好的管子。卸管前将压力降至为零,若移动焊机,拆下液压软管,并做好接头防尘工作。(3)冷却接口:接口完成后,在卡具上稳住对口, 让其自然冷却,其时间确定为1.15 1.33x壁厚(mm)分钟,再放至地上还须再冷却,方可进行另一端对口的组对和熔热接口。打开夹具后卸除卡具,对熔融接合口的外观进行检查,对口热熔环向高度、宽度成形均匀、 美观、其高度、宽度应适宜。合格的焊缝应有两翻边,焊道翻卷的管外圆周上,两翻边的形 状、大小均匀一致,无气孔、鼓泡和裂纹,两翻边之间的缝隙的根部不低于所焊管子的表面。4.3.13 土方回填工作坑及时进行回填,不得含砾石、垃圾。施工期间清除工作泥浆过滤后,用泥浆车外 运。