电力拉管施工方案设计

一、工程概况一、工程概况 工程名称：钢联置业 10kV 线路工程 工程地点：市任城区 105 国道沿线，小郝转盘至钢联置业（见图纸） 建设规模：穿越 105 国道 6 孔：3 孔Ф160PE 管+3 孔Ф200PE 管，约 170 米； 平行 105 国道西侧沿线 4 孔： 3 孔Ф160PE 管+1 孔Ф200PE 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 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 0—1.0 米为杂填土、1.0—3.0 米为粘土、3—5 米为粉质粘土。 3、地下管线情况 根据钢联置业 10kV 线路工程设计图纸、建设方提供资料及人工调 查与咨询，施工区域原有管线为：污水、中水、上水、燃气、通信、 电力电缆。 二、编制依据：二、编制依据： 1．现 场 踏 勘 场 地 情 况 。 2．钢联置业 10kV 线路工程设计图纸 3．国家有关电力管道施工规、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》 三、施工方案三、施工方案 1 1、工艺原理、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 2、机具与配套仪器、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 1）导向钻具）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 Ф 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 孔事故率。 导向钻具是由切削斜掌和探头盒组成。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 2）钻杆。）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 必须具有可靠的密封性。 （（3 3）反向扩孔钻头）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 4）分动器）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 5）导向仪器）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 6）钻机）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。 型号 ZT-25 （（7 7）钻井液）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。 动力头转回转扭给进力回拉力动力头行入射角 速（rpm） 矩 （N.m） （kN） （kN）程（m）（度） 0-10055001503003.58-20 3 3、施工技术、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 1）现场勘察）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、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