明显的优势。
3 拉管主要施工工艺
非开挖技术是指通过导向、定向钻进等手段,在地
表极小部分开挖的情况下(一般指入口和出口小面积
开挖),敷设、更换和修复各种地下管线,对地表干扰小
的施工新技术。拉管施工技术是非开挖技术中的一种,
主要施工工艺有导向钻进、回拉扩孔、热熔焊接、管线
回拉。
3.1 导向钻进
拉管工艺成败的关键是导向钻孔的好坏。导向钻
头可比喻为一只导向的眼睛,关键的问题是如何运用
这只眼睛为施工服务。
3.1.1 工艺流程
将探测仪的探头置于导向钻头上,测试探头反射
信号是否正常,再将导向钻头钻入土中,通过给进和钻
进过程直到接收井。在导向钻孔过程中,技术人员根据
所测获数据,判断钻孔位置是否偏差,再指示钻机操作
人员进行调整。
3.1.2 注意问题
(1)施工前须对导向仪进行校准,严格按照导向
孔轨迹预布控制桩。
(2)为使钻机操作人员能更好地控制导向钻头的
空间走向,需严格控制导向仪的校核频率。
(3)施工过程中须避开信号干扰强的地段,如交
通信号线路、有线电视;在附近使用相同频率的其他信
号源也可能会干扰远程显示器的操作。对于一般性的
干扰地段,应采取屏蔽等措施;对于强烈的干扰地段,
需应用地磁导向仪。
(4)钻机操作人员应依据地层的转变和深度的变
化调整钻进参数。由于导向钻进过程中,现场的地下状
况有许多的不可预见性,如未探明的地下管线、不可逾
越的障碍物等,因此钻机操作人员务必集中精力,密切
注视钻进数据,发现异常需立即停机。查明原因,待采
取解决方案后方可开工。
(5)导向孔完成后须对工作坑出入口标高和方位
进行复核,以确保按设计轴线成孔。
3.2 回拉扩孔
3.2.1 工艺流程
导向钻进结束后,卸下传感器,换成规定尺寸的钻
头,拉管机对钻头施以旋转拉力,拖动钻头沿着导向轨
迹进行修边扩孔,在钻机对面的出口处将回扩钻头连
接于钻杆上,再回拉回扩,在其后不断地加接钻杆,如
此反复,最终将钻孔扩大到适合铺设管道的孔径。
3.2.2 注意问题
(1)严格按照扩孔级别进行扩孔,禁止越级扩孔。
逐级扩孔应尽可能减少对土体的扰动,这对于防止管
线的沉降起到巨大作用。
(2)扩孔孔径要严格控制在设计管径的1.2~1.5倍
之间。若孔径大于1.5倍,容易发生塌孔事故,且增加注
浆工程量,增加施工成本,甚至还会影响管道的高程。
若孔径小于1.2倍,拉管过程中泥浆不易排出,在拉管
施工时容易发生抱管的事故,严重时导致工程失败。
(3)在钻进回扩过程中,机械操作人员若发现轴
线角度、扭矩、顶拉力等异常情形,应立刻停止施工,查
明原因,待采取相应措施后再继续施工。
3.3 泥浆护壁
无论是导向钻进还是扩孔、铺管,泥浆的作用都极
为重要,泥浆使用的好坏,几乎能左右整个工程的成
败。泥浆具有吸附、凝聚和悬浮的特性。拉管施工过程
中,泥浆能迅速流动,减小拖管回拖阻力,起到润滑及
清除孔中钻屑的作用。同时泥浆能吸附在刚成形的孔
壁,并迅速凝结,形成较坚固的护壁,防止泥土、沙石塌
落,堵塞孔洞,出现事故。
3.3.1 工艺流程
施工中,将水、膨润土、聚合物等加入混合仓,进行
充分搅拌形成钻液,再由钻液泵将钻液通过中空钻杆
输送至孔底钻头,并与孔中钻屑混合形成泥浆。在泥浆
搅拌机内搅拌成糊状,用高压注浆机在第二次扩孔时
一并注入。形成泥浆套。
3.3.2 注意问题
(1)根据地质情况的变化应及时调整泥浆配合
比,在同一施工段可注入不同种类的泥浆。在粘土层中
施工。应选用清水泥浆:水75%+膨润土24%+钻液宝
1%。在粘性土层、老黄土层中施工,应选用碱水泥浆:
膨润土22%+钻液宝1%+水75%+工业纯碱2%。
(2、)泥浆使用过程中,不可中断泥浆的注入,保持
在整个钻进过程中有“返浆”。泥浆在土层中容易流失,
而泥浆流失后,孔中缺少泥浆,钻杆及管线与孔壁间的
摩擦力增大,导致管线回拖力增加,加重钻机负荷,甚
至出现塌孔等事故。
(3)对于有可能发生管线下沉的地段,短距离拉
管工艺可采用随管注浆,避免管线下沉情形的发生。
(4)泥浆的清理要规范。应临时搭建一个泥浆处
理池