电力拉管施工组织设计方案.pdf
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1、一、工程概况 工程名称:山东钢联置业有限公司10kV 线路工程 工程地点:济宁市任城区105 国道沿线,小郝转盘至山东钢联置业有限 公司(见图纸) 建设规模:穿越 105 国道 6 孔:3 孔160PE 管+3 孔200PE 管,约 170 米;平行 105 国道西侧沿线 4 孔:3 孔160PE 管+1 孔200PE 管,约 1800 米。 施工方法:采用非开挖定向钻进技术铺设。 现场负责人:庄经理18653753766 场地地质条件及管线情况: 1、地形地貌 场地地形比较平坦,施工区域空间比较宽敞。 2、地层情况 01.0 米为杂填土、 1.03.0 米为粘土、 35 米为粉质粘土。 3、
2、地下管线情况 根据山东钢联置业有限公司10kV 线路工程设计图纸、建设方提供 资料及人工调查与咨询,施工区域内原有管线为:污水、中水、上 水、燃气、通信、电力电缆。 二、编制依据: 1现 场 踏 勘 场 地 情 况 。 2山东钢联置业有限公司10kV 线路工程设计图纸 3国家有关电力管道施工规范、 规定以及质量检验评定标准、 技术要求。 4水平定向钻进管线铺设工程技术规范 三、施工方案 1、工艺原理 导向钻进非开挖铺管技术是利用地表放置的钻机、随钻测量仪器以 及有关钻具,沿欲铺设管线设计轨迹钻成一个先导孔,然后回拉扩孔, 将孔径扩大到铺管要求的口径,并将管线同步或分步拉入,以实现不开 挖铺管的
3、施工技术。该技术的关键部分是先导孔钻进技术,它是利用放 置在钻头内部的探头发射信号,导向仪器可随时测出钻头位置、深度、 顶角、工具面向角等参数,与钻机配合及时调整钻孔方向,实现有目标 的引导式钻进,即导向钻进。导向钻进中采用了带斜面的非对称式钻头, 当回转和给进同时进行时,钻孔呈直线延伸;当只给进不回转时,受斜 面反力的作用,钻孔沿斜面法线的反方向延伸。因此,钻机操作人员可 根据测出的钻机参数判断钻头位置与设计轨迹的偏差,并随时进行调整, 确保钻孔沿设计轨迹前进。 导向钻进非开挖铺管技术最显著的特点是铺管精度高、施工距离长, 尤其是在城市管网极为复杂的地区,可精确控制要铺管线位置,可以避 免损
4、坏其它地下设施,同时也可以保直钻进铺设钢管,用于管棚支护水 平降水等工程施工。 2、机具与配套仪器 导向钻进非开挖铺管施工用的钻具、仪器、设备主要有:导向钻具、 钻杆、反向扩孔钻头、分动器、钻井液等等,其工作特性分述如下: (1)导向钻具 导向钻具用来成孔和变向,成孔是以高压水射流和切削作用共同完 成的,变向是由非对称钻头、钻机、仪器的相互配合来实现的。变向曲 率的大小与地层、钻头斜面角度、给进力大小、高压射流流速、压力、 钻杆柔性等有关,一般情况50mm 钻杆的最小曲率半径为30m,如果 条件许可,尽可能增加曲率半径,使钻孔平缓,以便减少拉管阻力,降 低孔内事故率。 导向钻具是由切削斜掌和探
5、头盒组成。切削斜掌上镶有硬质合金, 用于破碎土层,形成钻孔。探头盒用来放置探头,探头盒上开有信号发 射窗口,并用非金属材料密封,以防高压流体进入探头室。另外,探头 盒具有一定的强度和输送高压流体的通道。 (2)钻杆。 钻杆是导向钻进铺管技术的关键部分之一,它具有高强度、高弹性、 耐高压等基本特性。在反向扩孔回拉工作管线时,钻杆承受较大的拉力 和扭矩,同时钻杆是在弯曲和回转状态下工作,因此钻杆的材料选择、 热处理工艺以及丝扣设计加工都要求比较严格,应具有高的抗疲劳强度。 在导孔钻进中,钻孔可能是曲线或直线不断变化,因此钻杆应具有高的 弹性和韧性。另外,钻杆也是输送高压流体的通道,因此钻杆连接部位
6、 必须具有可靠的密封性。 (3)反向扩孔钻头 反向扩孔钻头用来扩大导孔,便于拉管。不同地层及不同工作管径, 应有不同结构形式的反扩钻头。例如用于含石块土层的流线型钻头具有 如下特点: 反螺旋切削刃,导流效果好,便于排屑。 流线性锥面,回转阻力小,卡钻机会少。 流线性锥面可将砖块、石块之类硬物不经破碎压入周围土层。 (4)分动器 分动器放置在反扩钻头之后和将要拉入的工作管之前,可实现反扩 钻头旋转,拉入的工作管不回转。 (5)导向仪器 导向仪器用来测量地下管线,控制钻孔方向,它由探头、接收器、 同步显示器、发射机四部分组成。 (6)钻机 我公司的导向钻进非开挖铺管的钻机为全液压动力头式钻机。 型
7、号 动力头转 速(rpm) 回转扭 矩 (N.m) 给进力 (kN) 回拉力 (kN) 动力头行 程(m) 入射角 (度) ZT-2 5 0-100 5500 150 300 3.5 8-20 (7)钻井液 钻井液是由水和膨润土(高质量粘土)级成的一种悬浮液。当需要 时,也可以加入某些天然添加剂改善钻井液性能。其作用是: 通过喷射实现水力切削 为井底钻杆传递能量 润滑切削头并冲洗管柱 通过环状间隙把钻屑从孔中输送到地面 稳定钻孔,防止垮塌 形成泥皮以避免钻井液失水 干膨润土粉的比重约为2.3 克/升, 加量 6%溶液的 PH 值在 8-9 之间。 在钻进过程中,应注意监控和维持诸如粘度、饱和度
8、这些技术参数。当 工程情况变化时,这些参数可以按需要进行调整。 钻井液在专用的搅拌池中配制。从钻孔中返回的泥浆需要经泥浆清 洁设备处理后,再送回泥浆池,与新鲜泥浆混合后再使用。钻屑对钻井 液固含量的增加,应始终控制在30%以下,只有这样才能保证钻孔不被 沉淀物堵塞。 3、施工技术 导向钻进非开挖铺设地下管线施工技术主要包括导向孔施工和扩孔 及铺管施工技术,其中关键技术是导向孔的设计和施工,导向孔的设计 和施工受许多因素的制约,最主要的有施工现场地表和地下情况。地面 情况包括地形、地貌以及,周围建筑物、道路、河流等,地下情况包括 地下原有公用管线、地下水位、地层、土壤情况等。因此,在导向孔设 计
9、和施工之前必须有详细的现场勘察资料。 导向钻进非开挖铺管工程施工主要过程为:勘察现场导向孔轨迹 设计施工前准备导向孔施工反拉扩孔及铺管施工竣工资料编写 (1)现场勘察 现场勘察资料一方面是导向孔轨迹设计的重要依据,另一方面也是 决定施工难易程度、计算工程造价的基础。现场勘察包括地表测量和地 下勘察两部分,勘察资料必须精确、可靠并将勘察结果反映在施工剖面 图和平面图上。 地表测量 地表测量主要是根据市政管理部门提供的审批路线,对管线工程周 围地形进行测量,先按施工区域地形及路线范围初步定出钻孔中线和地 表走向,测量中心线地面的标高或相对高度,根据要求的铺管深度初步 确定导向孔造斜长度、入射点位置
10、、铺管长度、下管位置。另外还应考 虑施工用的钻机、泵站以及下管用吊车等设备放置操作所占用的场地和 空间,测量河道周围地形地貌以及水流缓急情况,结果标注在施工平面 图上。 地下勘察 地下勘察包括地下原有管线及设备的勘查和土壤的勘查。 1)地下原有管线及设施勘查对于穿越城市街道尤为重要。 街道两侧地下往往有污水管、 自来水管、高压电缆、通信电缆、 热力管线等,有时纵横交错,有些地方甚至还有基础或人防工程等。 导向孔设计时都应避开这些设施, 并保持距这些设施一定的安全距 离。这些设施的位置和走向应标注在施工剖面图和平面图上。了解 相关部门的管线档案资料、 查找现场原有的井盖等标志、 测量管线 深度将
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