1.1 钻导向孔:
要根据穿越的地质情况,选择合适的钻头和导向板或地下泥浆马达,开动泥浆泵对准入土点进行钻进,钻头在钻机的推力作用下由钻机驱动旋转(或使用泥浆马达带动钻头旋转)切削地层,不断前进,每钻完一根钻杆要测量一次钻头的实际位置,以便及时调整钻头的钻进方向,保证所完成的导向孔曲线符合设计要求,如此反复,直到钻头在预定位置出土,完成整个导向孔的钻孔作业。见示意图一:钻导向孔。
钻机被安装在入土点一侧,从入土点开始,沿着设计好的线路,钻一条从入土点到出土点的曲线,作为预扩孔和回拖管线的引导曲线。
1.2 预扩孔和回拖产品管线:
一般情况下,使用小型钻机时,直经大于200毫米时,就要进行予扩孔,使用大型钻机时,当产品管线直径大于Dn350mm时,就需进行预扩孔,预扩孔的直径和次数,视具体的钻机型号和地质情况而定。
回拖产品管线时,先将扩孔工具和管线连接好,然后,开始回拖作业,并由钻机转盘带动钻杆旋转后退,进行扩孔回拖,产品管线在回拖过程中是不旋转的,由于扩好的孔中充满泥浆,所以产品管线在扩好的孔中是处于悬浮状态,管壁四周与孔洞之间由泥浆润滑,这样即减少了回拖阻力,又保护了管线防腐层,经过钻机多次预扩孔,终成孔直径一般比管子直径大200mm,所以不会损伤防腐层。见示意图二:预扩孔和示意图三:回拖管线。
在钻导向孔阶段,钻出的孔往往小于回拖管线的直径,为了使钻出的孔径达到回拖管线直径的1.3~1.5倍,需要用扩孔器从出土点开始向入土点将导向孔扩大至要求的直径。
地下孔经过预扩孔,达到了回拖要求之后,将钻杆、扩孔器、回拖活节和被安装管线依次连接好,从出土点开始,一边扩孔一边将管线回拖至入土点为止。
燃气管道更新修复技术主要有以下三种:①裂管法修复技术;②管道穿插技术;③翻转内衬法修复技术。
(一)裂管法修复技术
裂管法又称胀管法、碎管法或爆管法。采用裂管施工替换旧管道的优越性,不仅开挖面积小,对交通、环境影响小,而且施工简便、速度快,取出旧管,即可在原管位铺入新管或扩容。但此种技术也有其局限性,如可能引起相邻管线的损坏;不适用于弯管的更换;分支管的连接点需开挖进行;旧管碎片的去向混乱,可能影响新管的使用寿命。
(二)管道穿插技术
管道穿插技术根据穿插管的 U 径可分为异径非开挖穿插以及挤压穿插技术,挤压穿插技术按照挤压形式的不同.又可分为均匀缩径法以及“U”形穿插法。
1.异径非开挖穿插法(穿插内衬法):异径非开挖穿插是在原有较大口径旧管中穿插较小口径的新管,然后在新旧管中间注浆稳固的方法,采用卷扬机等作为动力,完成新管线的敷设。
2.挤压穿插法
(1)均匀缩径法:该方法足把一定厚度的、外径略大于旧管的高密度聚乙烯管,用特制的均匀缩径设备径向缩小,再通过牵引设备拉入旧管中,之后撤掉拉力,并经过一定时间使聚乙烯管自动恢复或者给其一定内压使其恢复原
PE 管口径并紧贴旧管内壁。 因工程需要可以采取水压恢复的方式加速 PE 管恢复。
(2)“U”形穿插法(又称折叠内衬法):将外径略大于待修复管道内径的高密度聚乙烯内衬管用特制“U”形压制设备,制成“U”形,通过捆扎定型、牵引拉入、外力恢复等过程使衬管紧紧地与旧管道内壁结合在一起,形成“管中管”结构。
(三)翻转内衬法修复技术(CIPP 原位固化法)
其原理是以浸透热固性树脂的纤维增强软管或编织软管作为管道的衬里材料,采用气压或液压法将此软管翻转进管道内,并使浸透热固性树脂的一面贴附在钢管内壁表面并压紧,然后采用热水或蒸汽使软管上的热固性树脂固化,形成一层坚硬的“管中管”结构。
1.主要工序:(1)软管制作、基料配制及合成。(2)清管。(3)CCTV 检查。(4)固化。(5)端口处理:采用“套袖式”连管。(6)试压连管。
2.主要特点 (1)定点开挖且开挖量小,无污染,对周边环境影响小。(2)施工不受季节影响。(3)适用各类材质和形状的管线
三、非开挖管道安装施工技术的社会和经济作用人们通常采用的开沟更换管道的成本含开凿路面、挖沟、运土费和倒土、回填运输、压实、重填水泥和沥青、交通管制等高费用成本。尤其对商业和交通影响较大。
1、道路开挖施工的六种弊病一是断绝交通给市民和正常的城市运营造成极大的不便。二是开挖施工过程中产生的粉尘和噪音等,造成城市的环境污染。三是相关区域里一旦发生火警给消防队接近火场造成不便,延误救火时机,给人民生命财产带来更大的损失。四是给公安部门在相关区域里进行刑侦破案和治安巡逻造成不便。五是工程经费大,工程设施的设计与施工成本高。六是一些绝对不能进行开挖施工的特殊部位,不能进行相关设施的施工,影响城市的整体规划和建设。
在城市建设中采用非开挖管道安装施工技术,就彻底解决了前面所述由于开挖施工所造成的各项弊端,有良好的社会效益和经济效益。
2、非开挖技术的优点第一,对交通干扰小,保证了施工地点交通的正常状态,避免了断路堵车的弊病,也不会产生对城市社会治安管理的障碍,具有良好的社会效果。第二,对周围物景的损坏减少,对周围的商业环境影响少。施工过程中不会产生噪音、粉尘等对环境的污染,有利于城市环境的保护和稳定。第三,全年可施工,施工速度快,工程周期短,能加快整体设计工程的施工速度,提高工作效率。第四,社会效益高,工程造价低,节约整体工程造价费用,且综合成本低,工时少。第五,有利于城市建设的整体规划和工程建设的佳设计,有利于提高城市现代化规划设计和建设水平。
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1、 水平定向钻穿越施工工艺:
使用水平定向钻机进行管线穿越施工,一般分为二个阶段:阶段是按照设计曲线尽可能准确的钻一个导向孔;第二阶段是将导向孔进行扩孔,并将产品管线(一般为PE管道,光缆套管,钢管)沿着扩大了的导向孔回拖到导向孔中,完成管线穿越工作。