電力拉管專項施工項目解決方法

1、H、工程概況工程名稱：山東鋼聯(lián)置業(yè)有限公司 10kV線路工程工程地點：濟寧市任城區(qū)105國道沿線，小郝轉(zhuǎn)盤至山東鋼聯(lián)置業(yè)有限 公司（見圖紙） 建設(shè)規(guī)模：穿越105國道6孔：3孔160PE管+3孔200PE管，約170 米；平行105國道西側(cè)沿線4孑L:3孔160PE管+ 1孔200PE管，約1800米。施工方法：采用非開挖定向鉆進(jìn)技術(shù)鋪設(shè)?，F(xiàn)場負(fù)責(zé)人：莊經(jīng)場地地質(zhì)條件及管線情況:1、地形地貌場地地形比較平坦，施工區(qū)域空間比較寬敞。2、地層情況 0 1.0米為雜填土、1.03.0米為粘土、35米為粉質(zhì)粘土。3、地下管線情況根據(jù)山東鋼聯(lián)置業(yè)有限公司10kV線路工程設(shè)計圖紙

2、、建設(shè)方提供 資料及人工調(diào)查與咨詢，施工區(qū)域內(nèi)原有管線為：污水、中水、上 水、燃?xì)?、通信、電力電纜。、編制依據(jù): 1 .現(xiàn)場踏勘場地情況。2.山東鋼聯(lián)置業(yè)有限公司10kV線路工程設(shè)計圖紙 3.國家有關(guān)電力管道施工規(guī)范、規(guī)定以及質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求。4. 水平定向鉆進(jìn)管線鋪設(shè)工程技術(shù)規(guī)范三、施工方案1、工藝原理導(dǎo)向鉆進(jìn)非開挖鋪管技術(shù)是利用地表放置的鉆機、隨鉆測量儀器以 及有關(guān)鉆具，沿欲鋪設(shè)管線設(shè)計軌跡鉆成一個先導(dǎo)孔，然后回拉擴孔, 將孔徑擴大到鋪管要求的口徑，并將管線同步或分步拉入，以實現(xiàn)不開 挖鋪管的施工技術(shù)。該技術(shù)的關(guān)鍵部分是先導(dǎo)孔鉆進(jìn)技術(shù)，它是利用放 置在鉆頭內(nèi)部的探頭發(fā)射信號，導(dǎo)向

3、儀器可隨時測出鉆頭位置、深度、 頂角、工具面向角等參數(shù)，與鉆機配合及時調(diào)整鉆孔方向，實現(xiàn)有目標(biāo) 的引導(dǎo)式鉆進(jìn)，即導(dǎo)向鉆進(jìn)。導(dǎo)向鉆進(jìn)中采用了帶斜面的非對稱式鉆頭, 當(dāng)回轉(zhuǎn)和給進(jìn)同時進(jìn)行時，鉆孔呈直線延伸；當(dāng)只給進(jìn)不回轉(zhuǎn)時，受斜 面反力的作用，鉆孔沿斜面法線的反方向延伸。因此，鉆機操作人員可根據(jù)測出的鉆機參數(shù)判斷鉆頭位置與設(shè)計軌跡的偏差，并隨時進(jìn)行調(diào)整, 確保鉆孔沿設(shè)計軌跡前進(jìn)。導(dǎo)向鉆進(jìn)非開挖鋪管技術(shù)最顯著的特點是鋪管精度高、施工距離長, 尤其是在城市管網(wǎng)極為復(fù)雜的地區(qū)，可精確控制要鋪管線位置，可以避 免損壞其它地下設(shè)施，同時也可以保直鉆進(jìn)鋪設(shè)鋼管，用于管棚支護(hù)水 平降水等工程施工。2、機具與配套

4、儀器導(dǎo)向鉆進(jìn)非開挖鋪管施工用的鉆具、儀器、設(shè)備主要有：導(dǎo)向鉆具、 鉆桿、反向擴孔鉆頭、分動器、鉆井液等等，其工作特性分述如下:(1) 導(dǎo)向鉆具導(dǎo)向鉆具用來成孔和變向，成孔是以高壓水射流和切削作用共同完 成的，變向是由非對稱鉆頭、鉆機、儀器的相互配合來實現(xiàn)的。變向曲 率的大小與地層、鉆頭斜面角度、給進(jìn)力大小、高壓射流流速、壓力、鉆桿柔性等有關(guān)，一般情況50mm鉆桿的最小曲率半徑為30m,如果條 件許可，盡可能增加曲率半徑，使鉆孔平緩，以便減少拉管阻力，降低 孔內(nèi)事故率。導(dǎo)向鉆具是由切削斜掌和探頭盒組成。切削斜掌上鑲有硬質(zhì)合金, 用于破碎土層，形成鉆孔。探頭盒用來放置探頭，探頭盒上開有信號發(fā) 射窗

5、口，并用非金屬材料密封，以防高壓流體進(jìn)入探頭室。另外，探頭 盒具有一定的強度和輸送高壓流體的通道。(2) 鉆桿。鉆桿是導(dǎo)向鉆進(jìn)鋪管技術(shù)的關(guān)鍵部分之一，它具有高強度、高彈性、 耐高壓等基本特性。在反向擴孔回拉工作管線時，鉆桿承受較大的拉力 和扭矩，同時鉆桿是在彎曲和回轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作，因此鉆桿的材料選擇、 熱處理工藝以及絲扣設(shè)計加工都要求比較嚴(yán)格，應(yīng)具有高的抗疲勞強度。在導(dǎo)孔鉆進(jìn)中，鉆孔可能是曲線或直線不斷變化，因此鉆桿應(yīng)具有高的 彈性和韌性。另外，鉆桿也是輸送高壓流體的通道，因此鉆桿連接部位 必須具有可靠的密封性。(3) 反向擴孔鉆頭反向擴孔鉆頭用來擴大導(dǎo)孔，便于拉管。不同地層及不同工作管徑, 應(yīng)

6、有不同結(jié)構(gòu)形式的反擴鉆頭。例如用于含石塊土層的流線型鉆頭具有 如下特點:反螺旋切削刃，導(dǎo)流效果好，便于排屑。流線性錐面，回轉(zhuǎn)阻力小，卡鉆機會少。流線性錐面可將磚塊、石塊之類硬物不經(jīng)破碎壓入周圍土層。(4) 分動器分動器放置在反擴鉆頭之后和將要拉入的工作管之前，可實現(xiàn)反擴鉆頭旋轉(zhuǎn)，拉入的工作管不回轉(zhuǎn)。（5）導(dǎo)向儀器導(dǎo)向儀器用來測量地下管線，控制鉆孔方向，它由探頭、接收器、 同步顯示器、發(fā)射機四部分組成。（6）鉆機我公司的導(dǎo)向鉆進(jìn)非開挖鋪管的鉆機為全液壓動力頭式鉆機。型號動力頭轉(zhuǎn)速（ rpm）回轉(zhuǎn)扭矩（N.m）給進(jìn)力（kN）回拉力（kN）動力頭行程（m）入射角（度）ZT-250-100550015

7、03003.58-20（7）鉆井液鉆井液是由水和膨潤土（高質(zhì)量粘土）級成的一種懸浮液。當(dāng)需要 時，也可以加入某些天然添加劑改善鉆井液性能。其作用是:通過噴射實現(xiàn)水力切削為井底鉆桿傳遞能量潤滑切削頭并沖洗管柱通過環(huán)狀間隙把鉆屑從孔中輸送到地面穩(wěn)定鉆孔，防止垮塌形成泥皮以避免鉆井液失水干膨潤土粉的比重約為2.3克/升，加量6%溶液的PH值在8-9之間。在鉆進(jìn)過程中，應(yīng)注意監(jiān)控和維持諸如粘度、飽和度這些技術(shù)參數(shù)。當(dāng) 工程情況變化時，這些參數(shù)可以按需要進(jìn)行調(diào)整。鉆井液在專用的攪拌池中配制。從鉆孔中返回的泥漿需要經(jīng)泥漿清 潔設(shè)備處理后，再送回泥漿池，與新鮮泥漿混合后再使用。鉆屑對鉆井 液固含量的增加，應(yīng)

8、始終控制在 30%以下，只有這樣才能保證鉆孔不被 沉淀物堵塞。3、施工技術(shù)導(dǎo)向鉆進(jìn)非開挖鋪設(shè)地下管線施工技術(shù)主要包括導(dǎo)向孔施工和擴孔 及鋪管施工技術(shù)，其中關(guān)鍵技術(shù)是導(dǎo)向孔的設(shè)計和施工，導(dǎo)向孔的設(shè)計 和施工受許多因素的制約，最主要的有施工現(xiàn)場地表和地下情況。地面 情況包括地形、地貌以及，周圍建筑物、道路、河流等，地下情況包括 地下原有公用管線、地下水位、地層、土壤情況等。因此，在導(dǎo)向孔設(shè) 計和施工之前必須有詳細(xì)的現(xiàn)場勘察資料。導(dǎo)向鉆進(jìn)非開挖鋪管工程施工主要過程為：勘察現(xiàn)場一導(dǎo)向孔軌跡 設(shè)計一施工前準(zhǔn)備一導(dǎo)向孔施工一反拉擴孔及鋪管施工一竣工資料編寫(1) 現(xiàn)場勘察現(xiàn)場勘察資料一方面是導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計

9、的重要依據(jù)，另一方面也是 決定施工難易程度、計算工程造價的基礎(chǔ)?，F(xiàn)場勘察包括地表測量和地F勘察兩部分，勘察資料必須精確、可靠并將勘察結(jié)果反映在施工剖面圖和平面圖上。地表測量地表測量主要是根據(jù)市政管理部門提供的審批路線，對管線工程周 圍地形進(jìn)行測量，先按施工區(qū)域地形及路線范圍初步定出鉆孔中線和地 表走向，測量中心線地面的標(biāo)高或相對高度，根據(jù)要求的鋪管深度初步 確定導(dǎo)向孔造斜長度、入射點位置、鋪管長度、下管位置。另外還應(yīng)考 慮施工用的鉆機、泵站以及下管用吊車等設(shè)備放置操作所占用的場地和 空間，測量河道周圍地形地貌以及水流緩急情況，結(jié)果標(biāo)注在施工平面 圖上。地下勘察地下勘察包括地下原有管線及設(shè)備的勘

10、查和土壤的勘查。1) 地下原有管線及設(shè)施勘查對于穿越城市街道尤為重要。街道兩側(cè)地下往往有污水管、自來水管、高壓電纜、通信電纜、熱力管線等，有時縱橫交錯，有些地方甚至還有基礎(chǔ)或人防工程等。導(dǎo)向孔設(shè)計時都應(yīng)避開這些設(shè)施，并保持距這些設(shè)施一定的安全距離。這些設(shè)施的位置和走向應(yīng)標(biāo)注在施工剖面圖和平面圖上。了解 相關(guān)部門的管線檔案資料、查找現(xiàn)場原有的井蓋等標(biāo)志、測量管線 深度將有助于確定管線的準(zhǔn)確位置。對于金屬管線或電纜線可用管 線儀對其進(jìn)一步驗證。2)土壤調(diào)查對于工程十分重要。對水平定向鉆進(jìn)穿越土壤的調(diào)查， 包括調(diào)查鉆進(jìn)技術(shù)、土壤力學(xué)參數(shù)及對顆粒尺寸分布曲線的分析。土壤調(diào)查的目的是為了獲得 土層的全面

11、的詳細(xì)資料、不同土層之間的邊界位置和特殊物理性 能。所有的調(diào)查應(yīng)遵循 DIN 18319規(guī)定。(2) 導(dǎo)向孔軌跡的設(shè)計導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計是在管線剖面圖的基礎(chǔ)上，設(shè)計出鉆孔的最佳曲線。般原則是離開現(xiàn)在管線越遠(yuǎn)越好，離開壓力管線、電力管線、光纜越 遠(yuǎn)越好；將鉆機放置在有風(fēng)險管線的一側(cè)；鉆孔曲線越簡單越好；弧型 部分曲率半徑越大越好。F面介紹鉆孔軌跡角度值的取得原則。入土角和出土角應(yīng)分別在6。至15。之間(取決于欲鋪設(shè)的工作管直徑 等)。所鋪管的允許最小彎曲半徑可以用下列公式計算。然而，為了易于 鋪管，最小彎曲半徑應(yīng)盡可能大。Rmin=206 - DA - S/K(m)Rmin最小彎曲半徑(Nm/mn)

12、DA-管子的外徑(mm206常數(shù)S安全系數(shù)K管子的屈服極限(N/mm2入土點或出土點與欲穿越的最近障礙物之間的距離（例如道路、 渠等）至少應(yīng)為50。與水體的最小距離至少應(yīng)為56m,以保證不發(fā)生泥漿噴涌。5米。出于鉆進(jìn)技術(shù)考慮，第一段和最后一段鉆桿軌跡應(yīng)是直線狀的, 沒有垂直彎曲和水平彎曲，這兩段個別桿軌跡的長度各自至少應(yīng)為對入土點與出土點有高差的情況，應(yīng)專門另作考慮。（3）施工前準(zhǔn)備施工前準(zhǔn)備包括施工組織和施工人員培訓(xùn)。施工組織設(shè)計的內(nèi)容應(yīng) 包括工程概況、施工技術(shù)方案、施工進(jìn)度計劃和施工圖說明、質(zhì)量目標(biāo)、 安全措施、人員安排等等；施工導(dǎo)向孔是一項技術(shù)性很強的工作，施工 前除對施工人員進(jìn)行一般性

13、技術(shù)培訓(xùn)外，最重要的是對司鉆和使用導(dǎo)向 儀的工作人員進(jìn)行培訓(xùn)。為保證施工的順利進(jìn)行，安全知識也必須列為 培訓(xùn)的一項重要內(nèi)容。（4）現(xiàn)場準(zhǔn)備與傳統(tǒng)的鋪管方法完全不同，水平定向鉆進(jìn)只需要很小的施工場地。場地大小取決于鉆進(jìn)長度、工作管直徑和所鉆地層情況。水平定向鉆進(jìn) 穿越工程需要兩個分離的工作場地：設(shè)備場地（鉆機的工作區(qū)）和工作 管場地（與設(shè)備場地相對的鉆孔出土點工作區(qū)）。1) 設(shè)備場地對于本穿越工程來說，設(shè)備的工作場地約為 15X 15m但安裝鉆機的地基必須平整、堅實，必要時應(yīng)用混凝土對鉆機前支點處的地基 進(jìn)行加固。安裝鉆機時應(yīng)保證鉆機導(dǎo)軌中線和設(shè)計導(dǎo)向孔軌跡在同垂直面上，導(dǎo)軌和水平面夾角與設(shè)計的

14、入射角一致， 機上鉆桿與地面交點在設(shè)計的入地點上。2) 工作管場地管柱的工作場地一般應(yīng)離出土點約 10m左右，而寬度約為510m在穿越工程設(shè)計時，應(yīng)盡量設(shè)法將欲安裝的管線做到以全長度一次拉入，并盡可能避免水平方向的彎曲。(5) 導(dǎo)向孔施工導(dǎo)向孔軌跡是直線和曲線連接而成，鉆具回轉(zhuǎn)和給進(jìn)同時進(jìn)行時, 鉆頭直線前進(jìn)。當(dāng)不回轉(zhuǎn)只給進(jìn)時，鉆頭沿斜掌面法線方向前進(jìn)。由于 鉆頭是靠土層對造斜面的反作用力而使鉆孔變向，故地層愈硬，造斜效 果愈好；地層愈軟，造斜效果愈差；當(dāng)鉆頭前方為空洞時，將不能造斜。另外，給進(jìn)速度對造斜效果也有影響，斜掌面的大小也會影響造斜效果。導(dǎo)向鉆進(jìn)中應(yīng)使鉆孔實際軌跡盡可能接近設(shè)計軌跡。

15、實鉆中不可避免地會發(fā)生偏設(shè)計軌跡的情況，一般采用以深度控制為主，頂角控制為 輔的方法來糾正鉆孔偏差。以深度控制為主，就是當(dāng)實際鉆頭濃度大于 或小于該點設(shè)計深度時，不管鉆頭傾角如何時，進(jìn)行造斜鉆進(jìn)，使深度 偏差縮小。(6) 反拉擴孔施工導(dǎo)孔完成后，取下導(dǎo)向鉆頭，接上反擴鉆頭、分動器即可進(jìn)行回拉擴孔。擴孔時應(yīng)視地層的不同選擇不同類型的反擴鉆頭，同時根據(jù)地層情況,選擇泥漿配方。一般情況下，地層粘質(zhì)成份多，可用清水和刮刀鉆頭擴 孔，自然造漿保持孔壁穩(wěn)定。如果地層砂質(zhì)成份含量高，必須選用優(yōu)質(zhì) 泥漿，最好用鉆井液和鉆液寶進(jìn)行處理，使泥漿達(dá)到一定粘度，低的失 水量，同時能抑制地層土體的分散，保持孔壁穩(wěn)定。根

16、據(jù)鋪管直徑的大 小逐級進(jìn)行擴孔，穿越105國道為6孑L 3孔160PE管+3孔200PE管,約170米；擴孔最大直徑為800mm。平行105國道西側(cè)沿線4孔：3孔160PE管+1孔200PE管，約1800米，擴孔最大直徑為 500mm。A 國ua幷(7) 拉管施工PE管焊縫和管道強度檢驗合格后，即可進(jìn)入拉管施工。首先用現(xiàn)場制作的“PE管封套”將管頭密封，然后在管頭后端接上回擴頭，管后接上 分動器進(jìn)行接管，將管子回接到工作井后，卸下回擴頭、分動器、取出 剩余鉆桿，堵上封堵頭.施工時，拉管機操作人員要根據(jù)設(shè)備數(shù)據(jù)均勻平穩(wěn)的牽引管道,切不H=四、擬投入的主要施工機械設(shè)備計劃序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量1

17、鉆機ZT-25臺12鉆桿50根1003發(fā)電機臺24柴油動力站臺15擴孔器 160-1000組26導(dǎo)向儀雷迪386臺17管線探測儀臺18注漿機臺1五、勞動力安排計劃主要勞動力泥漿工機械工電工雜工數(shù)量2824六、確保安全生產(chǎn)文明施工組織措施1、過路保護(hù)措施施工完成后，為了防止公路塌方塌陷，在管道回拖后，采用專用的注漿設(shè)備，向管道的縫隙注漿，材料采用膨脹性高標(biāo)號砂漿，以防止塌 方，并延長管道使用壽命，確保不影響公路的完好、安全和暢通。2、安全生產(chǎn)1）成立由項目經(jīng)理為組長的安全生產(chǎn)小組，負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場的安全生產(chǎn)工作，現(xiàn)場配備專職的安全員。2）在開始工作前和施工期間，對參加施工的工地工作人員作簡單的安全介

18、紹，簡介應(yīng)包括:識別帶電體和控制電路;當(dāng)?shù)貞?yīng)急設(shè)施的位置與通道;地下設(shè)施和高空設(shè)施的位置與類型;工地安全：警示標(biāo)示，屏障，指揮人員的標(biāo)牌，要求的個人保護(hù)裝備 及急救程序。3）現(xiàn)場人員之間必須有很好的聯(lián)系，鉆機操作人員、定位人員和管道一側(cè)的人員應(yīng)用雙通道無線設(shè)備進(jìn)行聯(lián)系，共同完成鉆進(jìn)操作。在無線設(shè)備故障或不能使用前，手勢信號應(yīng)一致。當(dāng)穿越或靠近危險設(shè)施時，不能只依靠定位儀，還應(yīng)通過小心的手工挖掘使危險設(shè)施暴露出來。不要僅依靠以前其他人所做的地下物體的定位工作。4）工地工人應(yīng)穿戴符合要求的安全服裝。干膨潤土粉可能造成吸入的危險,應(yīng)使用合適的防護(hù)口罩或防護(hù)面具。所有設(shè)備操作人員必須熟悉“道路交通管理條例”的規(guī)章制度。在休息期間，禁止員工在設(shè)備下睡覺或休息。一人不應(yīng)位于鉆架、起重鉤、防護(hù)擋板等下方。涉及到回轉(zhuǎn)設(shè)備，在鉆機處、進(jìn)入點和出口點都可能產(chǎn)生危險，必 須小心，應(yīng)用擋板和擋墻保護(hù)這些地方。工人不允許穿寬松的衣服 或戴手勢。對設(shè)備的可移動部件必須