水平定向鉆穿越施工工藝:
使用水平定向鉆機進行管線穿越施工,一般分為二個階段:第一階段是按照設(shè)計曲線盡可能準(zhǔn)確的鉆一個導(dǎo)向孔;第二階段是將導(dǎo)向孔進行擴孔,并將產(chǎn)品管線(一般為PE管道,光纜套管,鋼管)沿著擴大了的導(dǎo)向孔回拖到導(dǎo)向孔中,完成管線穿越工作。
1.1 鉆導(dǎo)向孔:
要根據(jù)穿越的地質(zhì)情況,選擇合適的鉆頭和導(dǎo)向板或地下泥漿馬達,開動泥漿泵對準(zhǔn)入土點進行鉆進,鉆頭在鉆機的推力作用下由鉆機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)(或使用泥漿馬達帶動鉆頭旋轉(zhuǎn))切削地層,不斷前進,每鉆完一根鉆桿要測量一次鉆頭的實際位置,以便及時調(diào)整鉆頭的鉆進方向,所完成的導(dǎo)向孔曲線符合設(shè)計要求,如此反復(fù),直到鉆頭在預(yù)定位置出土,完成整個導(dǎo)向孔的鉆孔作業(yè)。見示意圖一:鉆導(dǎo)向孔。
鉆機被安裝在入土點一側(cè),從入土點開始,沿著設(shè)計好的線路,鉆一條從入土點到出土點的曲線,作為預(yù)擴孔和回拖管線的引導(dǎo)曲線。
在頂管施工頂進過程中,在頂管施工頂進過程中,在頂管頂進過程中,非開挖工程,測量頂管軸線、高程偏差,做好測量記錄,繪制工具管頂進軌跡,隨時掌握偏差發(fā)展趨勢,及時糾偏,頂管工程質(zhì)量。由于頂管施工人工挖掘超挖、頂進工作面土層地質(zhì)條件變化等因素,頂管軸線和高程出現(xiàn)偏差后應(yīng)及時糾偏,逐漸將已頂進的頂管糾偏校正到位,不得猛糾硬調(diào),以防適得其反。每次測量發(fā)現(xiàn)頂管軸線和高程偏差≥20mm時即應(yīng)糾偏校正。當(dāng)頂管軸線偏差為10~20mm時,可在頂管軸線偏向的工具管反側(cè)適當(dāng)超挖,非開挖頂管施工,同時在偏向側(cè)不超挖甚至留坎,形成頂進阻力,使頂管在頂進時向阻力小的超挖側(cè)偏向,逐漸糾偏至設(shè)計軸線位置。偏差>20mm時。
糾偏角度為2.5度,能上下左右四個方位糾偏。一般情況下每次糾偏角度不大于0.5度,以適當(dāng)?shù)那拾霃街鸩交氐捷S線上來,做到精心施工。④、糾偏由激光經(jīng)緯儀發(fā)出的激光束照射在位于鉆掘系統(tǒng)的光靶上。根據(jù)測得的偏斜數(shù)據(jù),操縱液體糾偏系統(tǒng),使掘進系統(tǒng)前部鉸接的機頭產(chǎn)生偏擺,從面實現(xiàn)鋪管方向的調(diào)節(jié)。勝越管道有限公司,承接PE管、水泥管、鋼管等各種口徑的管道頂管工程。電力、石油管道,以及公路、鐵路、水利、給排水等頂管工程。經(jīng)營范圍包括水平定向鉆、泥水平衡、人工掏管、管道修復(fù)等專業(yè)的非開挖工程。公司是以非開挖地下管線鋪設(shè)為主業(yè),從事各種管道鋪設(shè)、維護的企業(yè)。擁有自己的施工隊伍,可為客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù),陜西勝越管道以優(yōu)質(zhì)的服務(wù)承若(非特殊原因)。
非開挖技術(shù)的發(fā)展必將向規(guī)模化,規(guī)范化,國際化的方向發(fā)展。在我國經(jīng)濟高速增長的支持下,頂管技術(shù)的發(fā)展將面臨的機遇,在加快引進國外先進技術(shù)的基本上,努力消化創(chuàng)新,加強研發(fā)和人才培養(yǎng),其前景是非常樂觀的。縱觀國內(nèi)外頂管技術(shù)的發(fā)展,發(fā)展方向?qū)⑹嵌嘣投鄻踊?。在頂管直徑方面,除了向大口徑管的頂進發(fā)展以外,也向小口徑管的頂進發(fā)展。目前頂管技術(shù)頂進管的口徑只有75mm,已達到5m(德國),大口徑頂管有取代小型盾構(gòu)的趨勢。在適應(yīng)性方面,發(fā)展寬范圍,全土質(zhì)型頂管機是必然趨勢,適應(yīng)范圍將大為延伸,從N值為極小的土到N值為五十多的礫石。直至軸壓強度達兩百MPa的巖石。將微電子技術(shù),工業(yè)傳感技術(shù),實時控制技術(shù)和現(xiàn)代化控制理論與機械。

關(guān)鍵技術(shù)
(1)、地層勘探及地下管線探測
地層勘探主要了解有關(guān)地層和地下水的情況,為選擇鉆進方法和配制鉆液提供依據(jù)。其內(nèi)容包括:
土層的標(biāo)準(zhǔn)分類、孔隙度、含水性、透水性以及地下水位、基巖深度和含卵礫石情況等。可采用查資料、開挖和鉆探方法獲取。
地下管線探測主要了解有關(guān)地下已有管線和其它埋設(shè)物的位置,為設(shè)計鉆進軌跡提供依據(jù)。一般采用物探法和現(xiàn)場勘察法等。
(2)、鉆進軌跡的規(guī)劃與設(shè)計
導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計是否合理對管線施工能否成功至關(guān)重要。鉆孔軌跡的設(shè)計主要是根據(jù):
工程要求、地層條件、地形特征、地下障礙物的具體位置、鉆桿的入出土角度、鉆桿允許的曲率半徑、鉆頭的變向能力、導(dǎo)向監(jiān)控能力和被鋪設(shè)管線的性能等,給出鉆孔路線
造斜段:
①造斜段距離L:L=[h×(2R1-h)]×0.5
式中:h—埋深,R1—造斜段曲率半徑,取1500d
② 鉆桿入射角a:a=0.5tg-1{[h(2R1-h)]0.5/h}
(3)、配制鉆液
鉆液在施工中起著非常重要的作用。鉆液是指在鉆進施工中用來與鉆孔過程中切削下來的土(或沙石)屑混合,懸浮并將這些混合物排出鉆孔的一種液體,而泥漿則是鉆液與鉆孔中鉆屑的混合物。鉆液具有冷卻鉆頭(冷卻和保護其內(nèi)部傳感器)、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。
在不同的地質(zhì)條件下,需要不同成份的鉆液。鉆液由水、膨潤土和聚合物組成。施工中用水做鉆液的主要成份,膨潤土和聚合物用做鉆液添加劑。鉆液的品質(zhì)越好與鉆屑混合越適當(dāng),所制造的泥漿的流動性和懸浮性越好,回擴成孔的效果越理想,成功的概率越大。
本工程施工中施工人員配制適合地層性能的鉆液,在類似工程中我們已能夠熟練正確使用鉆液。特別是當(dāng)施工中遇到不同地層時,能及時調(diào)整鉆液的性能以適應(yīng)工程要求。
液壓技術(shù)綜合運用于頂管機械上是頂管技術(shù)的發(fā)展趨勢。數(shù)字化,信息化,智能型頂管機的研制將得到更多的關(guān)注,糾偏精度,自動化程度也將得到大力提高。在不久的將來。一些全自動,高精度的掘進機會成為施工機械的主流。頂管的用途隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展也將繼續(xù)擴,主要用于管道鋪設(shè)將發(fā)展管道鋪設(shè),涵頂進,地下人行通道管棚式施工等多用途型。頂管截面形狀基本上都是圓形,今后的發(fā)展趨勢是圓形,矩形,圓拱形,多邊形等,以適應(yīng)箱涵頂進等各種工程的需要。故截面形狀多元化是必然趨勢。頂管施工形式主要為土壓式,泥水加壓式,以后的發(fā)展將在進一步吸收國外技術(shù)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用管套式,氣泡式等等各種形式的頂管施工技術(shù)。隨著高精度長距離測量技術(shù)進一步的發(fā)展應(yīng)運。

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