王庆菊
镇江市排水管理处 江苏 镇江 212001
摘要:在当今城市化进程加速且高度化的状态下,地下排水管道开挖施工面临着越来越大的挑战,甚至很多时候无法用开挖方式进行地下排水管道的施工,所以太有必要改用非开挖如水平定向钻方式进行施工,水平定向钻施工适用于各种非硬岩地质情况,我国大部分属于非硬岩地区均可采用,D300~D1200的管径均可采用,且施工相对简单,工期相对较短,造价相对较低,所以应用前景十分广阔,所以本文就水平定向施工在市政排水管道中的施工谈及几点。
关键词:水平定向钻;排水管道;施工
水平定向钻穿越技术其施工过程首先通过计算机控制进行导向和探测,先进行导向孔的钻穿,然后将导向孔逐步扩大,再将管道回拖,实现管道的地下施工过程。本文分析了水平定向钻穿越技术的具体特点,并详细阐述了该技术的施工工艺。
一、水平定向钻施工的特点
1、水平定向钻施工,不堵塞交通,不破坏绿化,不影响周边建筑物,以及人们的正常生活秩序,解决了传统开挖施工的各种干扰,对交通,环境,周边建筑物基础的破坏和影响。
2、水平定向钻机施工,在穿越河道时比传统开挖方式更显优越性,完美解决传统开挖塌方、流砂等现象,且无需断水断航,不损坏河侧堤坝,不破坏河床结构,不受季节限制,无需考虑水位高低,具有施工周期短人员少、施工安全可靠。
3、水平定向钻机施工,进出场地速度快,施工场地可以灵活调整,施工占地少。
4、水平定向钻机施工,由于采用定向扩孔拖拉,施工结束时,不能像开挖施工进行回填夯实,如有必要管材壁外回扩孔的空隙需要注浆处理。
二、水平定向钻排水管道施工:
(一)、水平定向钻排水管道施工前期准备
1、施工区域地质勘察报告:水平定向钻施工前应取得场地的工程地质资料,包括地形、地貌、地质构造、岩土层的性质及其分布,并进行工程地质评价,地质勘察报告一般由业主单位提供。
2、施工及附近区域建(构)筑物基础了解:水平定向钻施工前还应查明施工及附近区域建(构)筑物的结构类型、基础类型及其深度。
3、施工区域地下管线探查:近些年很多城市相关单位对各自的地下管线都有收集汇编及其成图,但是与现场实际都有不同程度的准确度缺乏甚至与现场严重不符的问题,故需对地下管线探查,获得各种管线的埋设位置、管线走向以及深度,避免在施工过程中钻断、钻穿原有的地下管线。
4、管道材质选择:采用焊接PE实壁管或者焊接钢质管材。
5、施工管线轨迹设计:(1)确定入土点和出土点位置。(2)确定入土角、出土角、管道埋深、铺设管道长度、实际用管长度。
6、施工时的泥浆配制:水平定向钻施工前还应对泥浆配制有个完善规划,泥浆制备对工程施工质量和进度影响极大,施工泥浆不仅可以保持孔壁稳定,防止坍塌,还可以对铺管起到很好的润滑作用,大大减小管线与孔壁之间的摩擦阻力,水平定向钻进应根据地层条件、穿越管道直径和长度,制定合理的泥浆体系,选择合适的造浆材料,钻孔泥浆的设计应包含如下内容: (1)确定钻孔泥浆的比重、黏度、滤失量等参数。(2)造浆材料的配合比。(3)钻孔泥浆材料用量计算。 (4)泥浆在专用搅拌池中配制,泥浆泵的泵量满足使用要求。(5)制定钻孔泥浆循环、净化、管理措施。 (6)钻孔泥浆配制过程中填写钻孔泥浆记录表
(二)、水平定向钻排水管道施工工序
1、定向钻进:定向钻进就是从起始位置沿预定路线向目标位置钻进的过程。为了准确地沿预定线路前进,司钻手必须控制钻头体的钻进方向,还可以水平变向,但是在排水管道施工中在水平变向的位置必须考虑设置检查井(可在拖管结束后单独采用开挖方式设置,因为如不设置检查井在转向位置排水管道极易堵塞且会给以后的管道疏通工作造成很大的麻烦)。(1)控向员应及时将测量数据与设计值进行对比,引导司钻员调整钻进轨迹。(2) 钻进至既有管线临近区域时,应慢速钻进确认在安全许可范围后再恢复正常钻进。(3) 导向钻进遇到异常情况时,应停钻查明原因,问题解决后方可继续施工。
2、扩孔(回扩):一般采用逐级扩孔,将钻孔扩大到管道回拖所需孔径,扩孔直径一般为回拖管道外径的1.2~1.5倍,管道外径300以下宜+100mm,管道外径600以上宜+300mm,扩孔时如果管径大,应进行多级扩孔。扩孔应符合:(1)扩孔前确认扩孔器喷嘴畅通。(2)按设计的扩孔级给定钻进参数及泥浆排量。(3)扩孔过程中,如发现扭矩、拉力异常,应降低进尺速度,判断孔内状况并及时作出调整。(4)一级扩孔完成后,应结合扩孔过程中扭矩、拉力及返浆情况对孔内清洁状况进行判断,若孔内钻屑量偏多,宜进行洗孔后再进行下一级扩孔。(5)扩孔全部完成后,应根据孔内清洁程度确定是否进行清孔。
3、管道回拖:清孔完毕即可回拖布管,在回拖布管的时候,对管道孔壁外环空间隙内完成水泥砂浆的注入。管道回拖要求:(1)管道回拖前进行检查以确保回拖过程中不出现锚固松动;对钻杆和管道的连接件进行检查以确保工作可靠;对已连接完成准备回拖的管段进行检查以确保长度、接缝达到要求。(2)回拖过程应连续施工,特殊情况下需中断时,中断时间不宜超过4h。(3)回拖速度应均匀,避免造成孔内压力激动。(4)做好回拖记录。
结束语:
总之,随着管道工程施工的不断的进行和施工规模的增加,管道施工逐渐的增多,而大口径管道水平定向钻穿越施工也逐渐的发展起来,在其施工中对施工场地条件、管道的材质、钻孔器具等有较高的要求,为了保证施工质量和施工的顺利进行,需要加强各方面的监督和控制。
参考文献:
[1]高忠,张海春.浅谈热力管道非开挖定向穿越施工[J].中国科技博览,2010(23)
[2]林玩君.浅谈水平定向钻进施工技术[J].科技风.2011年14期
[3]刘盛兵;向启贵;刘坤.水平定向钻穿越施工及其风险控制措施探讨[J].石油与天然气化工.2008年04期
镇江市排水管理处:王庆菊