1.施工設(shè)備:
水平定向鉆機(jī)、鉆桿、發(fā)電機(jī)、泥漿泵、水罐車、硼潤土
2.穿越施工流程
測量放線→鉆機(jī)場地布置→鉆機(jī)安裝調(diào)試→鉆導(dǎo)向孔→擴(kuò)孔→洗孔→回拖→清理場地
3.測量放線
根據(jù)設(shè)計交底(樁)與施工圖紙放出鉆機(jī)場地控制線及設(shè)備擺放位置線,確保鉆機(jī)中心線與入土點、出土點成一條直線。
4.定向鉆施工
4.1鉆機(jī)及配套設(shè)備就位
確定入土點將鉆機(jī)就位在穿越中心線位置上,鉆機(jī)就位調(diào)試完成后,進(jìn)行系統(tǒng)連接、試運轉(zhuǎn),檢查設(shè)備是否工作正常。
4.2測量控向參數(shù)
按操作規(guī)程標(biāo)定控向參數(shù),為保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,在穿越軸線的不同位置測取,且每個位置至少測四次,進(jìn)行對比,并做好記錄,取其有效值的平均值作為控向Line Az值。
4.3泥漿配制
泥漿回收裝置
由于穿越經(jīng)過地層主要是圓礫、卵石、花崗巖、板巖。對泥漿的要求比較高,為克服對付這種不利因素,我們將采取以下措施:
1) 水源采取就近從河道中取水,用水泵輸送至水罐內(nèi),在水罐中沉淀、過濾后配漿。
2) 按照實驗室確定好的泥漿配比用膨潤土加上泥漿添加劑,配出適合不同地層要求的泥漿。
3) 為了確保泥漿的性能,使膨潤土有足夠的水化時間,增加泥漿儲存罐和泥漿快速水化裝置。
4) 泥漿的回收利用:鉆機(jī)場地和管線組裝場地各有一個泥漿收集池,泥漿通過泥漿池收集,再經(jīng)過泥漿回收系統(tǒng)回收再使用。
4.4鉆機(jī)試鉆
開鉆前做好鉆機(jī)的安裝和調(diào)試等一切準(zhǔn)備工作,確定系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常。
鉆桿和鉆頭吹掃完畢并連接后,嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙和施工驗收規(guī)范進(jìn)行試鉆,檢查各部位運行情況。如各種參數(shù)正常即可正常鉆進(jìn)。
4.5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(dá),開動泥漿泵對準(zhǔn)入土點進(jìn)行鉆進(jìn),鉆頭在鉆機(jī)的推力作用下由鉆機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)(或使用泥漿馬達(dá)帶動鉆頭旋轉(zhuǎn))切削地層,不斷前進(jìn),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(jìn)方向,保證所完成的導(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(jī)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(kuò)孔和回拖管線的引導(dǎo)曲線。
控向設(shè)備采用英國Sharewell公司生產(chǎn)的MGS定向系統(tǒng)。為防止鉆孔時導(dǎo)向孔與設(shè)計穿越曲線的偏移,必要時將布置人工磁場(Tru-Trucker system)確保穿越的精度。
預(yù)擴(kuò)孔和回拖產(chǎn)品管線:
一般情況下,使用小型鉆機(jī)時,直經(jīng)大于200毫米時,就要進(jìn)行予擴(kuò)孔,使用大型鉆機(jī)時,當(dāng)產(chǎn)品管線直徑大于Dn350mm時,就需進(jìn)行預(yù)擴(kuò)孔,預(yù)擴(kuò)孔的直徑和次數(shù),視具體的鉆機(jī)型號和地質(zhì)情況而定。
回拖產(chǎn)品管線時,先將擴(kuò)孔工具和管線連接好,然后,開始回拖作業(yè),并由鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤帶動鉆桿旋轉(zhuǎn)后退,進(jìn)行擴(kuò)孔回拖,產(chǎn)品管線在回拖過程中是不旋轉(zhuǎn)的,由于擴(kuò)好的孔中充滿泥漿,所以產(chǎn)品管線在擴(kuò)好的孔中是處于懸浮狀態(tài),管壁四周與孔洞之間由泥漿潤滑,這樣即減少了回拖阻力,又保護(hù)了管線防腐層,經(jīng)過鉆機(jī)多次預(yù)擴(kuò)孔,最終成孔直徑一般比管子直徑大200mm,所以不會損傷防腐層。見示意圖二:預(yù)擴(kuò)孔和示意圖三:回拖管線。
在鉆導(dǎo)向孔階段,鉆出的孔往往小于回拖管線的直徑,為了使鉆出的孔徑達(dá)到回拖管線直徑的1.3~1.5倍,需要用擴(kuò)孔器從出土點開始向入土點將導(dǎo)向孔擴(kuò)大至要求的直徑。
地下孔經(jīng)過預(yù)擴(kuò)孔,達(dá)到了回拖要求之后,將鉆桿、擴(kuò)孔器、回拖活節(jié)和被安裝管線依次連接好,從出土點開始,一邊擴(kuò)孔一邊將管線回拖至入土點為止。
在回拖時進(jìn)行連續(xù)作業(yè),避免因停工造成阻力增大。管線回拖前要仔細(xì)檢查各連接部位的牢固。
為保證回拖的順利和防腐層不受破壞,將采取以下措施:
1) 管線回拖,采用發(fā)送溝的方式進(jìn)行。在挖發(fā)送溝時,計算好管線進(jìn)入孔洞的這一段發(fā)送溝的坡度,確保發(fā)送溝與穿越孔洞的圓滑平緩。
2) 在回拖作業(yè)時,增加高潤滑泥漿,使高潤滑泥漿象薄膜一樣附著于防腐層表面,保護(hù)防腐層。
3) 回拖前后,準(zhǔn)備好補口、補傷材料和器具及電火花檢漏儀,安排專人巡視管線。
5.水平定向鉆施工的特點:
5.1定向鉆穿越施工具有不會阻礙交通,不會破壞綠地,植被,不會影響商店,醫(yī)院,學(xué)校和居民的正常生活和工作秩序,解決了傳統(tǒng)開挖施工對居民生活的干擾,對交通,環(huán)境,周邊建筑物基礎(chǔ)的破壞和不良影響。
5.2現(xiàn)代化的穿越設(shè)備的穿越精度高,易于調(diào)整敷設(shè)方向和埋深,管線弧形敷設(shè)距離長,完全可以滿足設(shè)計要求埋深,并且可以使管線繞過地下的障礙物。
5.3城市管網(wǎng)埋深一般達(dá)到三米以下,穿越河流時,一般埋深在河床下 9—18米,所以采用水平定向鉆機(jī)穿越,對周圍環(huán)境沒有影響,不破壞地貌和環(huán)境,適應(yīng)環(huán)保的各項要求。
5.4 采用水平定向鉆機(jī)穿越施工時,沒有水上、水下作業(yè),不影響江河通航,不損壞江河兩側(cè)堤壩及河床結(jié)構(gòu),施工不受季節(jié)限制,具有施工周期短人員少、成功率高施工安全可靠等特點。
5.5與其它施工方法比較,進(jìn)出場地速度快,施工場地可以靈活調(diào)整,尤其在城市施工時可以充分顯示出其優(yōu)越性,并且施工占地少工程造價低,施工速度快。5.6大型河流穿越時,由于管線埋在地層以下 9—18mm,地層內(nèi)部的氧及其他腐蝕性物質(zhì)很少,所以起到自然防腐和保溫的功用,可以保證管線運行時間更長。
6.地貌恢復(fù)
回拖完成以后,設(shè)備退場,然后進(jìn)行場地清理、發(fā)送溝回填地貌恢復(fù)。
7.施工期施工人員
項目經(jīng)理 1 人、技術(shù)員 1 人、安全員 1 人、土方人員 2-3 人、鉆機(jī)手 1 人、檢測員 1 人、施工人員 2-3 人;