首唐寶生拉管施工方案

1、首唐寶生110kV變電站電源線非開挖定向鉆拉管工程施工方案編制人： 審核人：審批人：唐山市華電電氣工程有限公司2017年10月23日目 錄一、 工程概況 31、工程名稱32、工程地點(diǎn)33、建設(shè)規(guī)模34、地形地貌 35、地層情況  36、地下管線情況 3二、編制依據(jù)3三、施工方案 4  1、工藝原理 42、機(jī)具與配套儀器 41）導(dǎo)向鉆具 43、施工技術(shù) 7（1） 現(xiàn)場勘察 7四、擬投入的主要施工機(jī)械設(shè)備計(jì)劃13五、勞動(dòng)力計(jì)劃13六、確保安全生產(chǎn)文明施工組織措施131、過路保護(hù)措

2、施 13  2、安全生產(chǎn) 143、文明施工 151、 工程概況  1、工程名稱：首唐寶生110kV變電站電源線工程2、工程地點(diǎn)：唐山市古冶區(qū)3、建設(shè)規(guī)模：mpp管道拉管共計(jì)五處，第一處穿越廠區(qū)東北角至農(nóng)場 185m：第二處穿越廠區(qū)東南角圍墻23m，第三處廠區(qū)東南角外京華道北東西方向穿越路口及鐵路190m，第四處穿越京華道25m，第五處京華道南側(cè)穿越水廠街80m，共計(jì)1509m。  施工方法：采用非開挖定向鉆進(jìn)技術(shù)鋪設(shè)。  場地地質(zhì)條件及管線情況：      

3、;4、地形地貌 場地地形比較復(fù)雜，地下管線眾多，施工區(qū)域空間比較狹窄。 5、地層情況       未知。   6、地下管線情況       根據(jù)調(diào)查與咨詢，施工區(qū)域內(nèi)原有管線為：污水、消防、給水、燃?xì)?、通信、電力電纜等眾多管線。  二、編制依據(jù)：  1 現(xiàn)場踏勘場地情況。  2 首唐寶生110kV變電站電源線工程設(shè)計(jì)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(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求

4、。 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(jī)、隨鉆測量儀器以及有關(guān)鉆具，沿欲鋪設(shè)管線設(shè)計(jì)軌跡鉆成一個(gè)先導(dǎo)孔，然后回拉擴(kuò)孔，將孔徑擴(kuò)大到鋪管要求的口徑，并將管線同步或分步拉入，以實(shí)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(hào)，導(dǎo)向儀器可隨時(shí)測出鉆頭位置、深度、頂角、工具面向角等參數(shù)，與鉆機(jī)配合及時(shí)調(diào)整鉆孔方向，實(shí)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(shí)進(jìn)

5、行時(shí)，鉆孔呈直線延伸；當(dāng)只給進(jìn)不回轉(zhuǎn)時(shí)，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(jī)操作人員可根據(jù)測出的鉆機(jī)參數(shù)判斷鉆頭位置與設(shè)計(jì)軌跡的偏差，并隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，確保鉆孔沿設(shè)計(jì)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(diǎn)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(shí)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(jī)具與配套儀器  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(kuò)孔鉆頭、分動(dòng)器、鉆井液等等，其工作特性分述如下： 1）導(dǎo)向鉆具

6、  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(jī)、儀器的相互配合來實(shí)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(hào)發(fā)射窗口，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(qiáng)度和輸送高壓流體的通道。 （1） 鉆桿

7、60; 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(qiáng)度、高彈性、耐高壓等基本特性。在反向擴(kuò)孔回拉工作管線時(shí)，鉆桿承受較大的拉力和扭矩，同時(shí)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(jì)加工都要求比較嚴(yán)格，應(yīng)具有高的抗疲勞強(qiáng)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。 （2） 反向擴(kuò)孔鉆頭  反向擴(kuò)孔鉆頭用來擴(kuò)大導(dǎo)孔，便于拉管。不同地層及不同工作管徑，應(yīng)有不同結(jié)構(gòu)形式的反擴(kuò)鉆頭。例如用于含石塊土層的流線型鉆頭具有如下特點(diǎn)： 

8、60;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(jī)會(huì)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。 （3） 分動(dòng)器   分動(dòng)器放置在反擴(kuò)鉆頭之后和將要拉入的工作管之前，可實(shí)現(xiàn)反擴(kuò)鉆頭旋轉(zhuǎn)，拉入的工作管不回轉(zhuǎn)。 （4） 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(jī)四部分組成。 （5） 鉆機(jī)   我公司的導(dǎo)向鉆進(jìn)非開挖鋪管的鉆機(jī)為全液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī)。 型號(hào)動(dòng)力頭轉(zhuǎn)速（rp

9、m)回轉(zhuǎn)扭矩（N.m)給進(jìn)力（KN）回拉力（KN）動(dòng)力頭行程（m）入射角（度）ZT-250-10055001503003.58-20（6） 鉆井液   鉆井液是由水和膨潤土（高質(zhì)量粘土）級(jí)成的一種懸浮液。當(dāng)需要時(shí)，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(shí)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

10、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(shí)，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)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(kuò)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(jì)和施工，導(dǎo)向孔的設(shè)計(jì)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、

11、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(jì)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)場導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計(jì)施工前準(zhǔn)備導(dǎo)向孔施工反拉擴(kuò)孔及鋪管施工竣工資料編寫 （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(jì)的重要依據(jù)，另一方面也是決定施工難易程度、計(jì)算工程造價(jià)的基礎(chǔ)?，F(xiàn)場勘察包括地表測量和地下勘察兩部分，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

12、，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(diǎn)位置、鋪管長度、下管位置。另外還應(yīng)考慮施工用的鉆機(jī)、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(shí)縱橫交錯(cuò)，有些地方甚至還有

13、基礎(chǔ)或人防工程等。導(dǎo)向孔設(shè)計(jì)時(shí)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(yàn)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的詳細(xì)資料、不同土層之間的邊界位置和特殊物理性能。 （2） 導(dǎo)向孔軌跡的設(shè)計(jì)  導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計(jì)是在管線剖面圖的基礎(chǔ)上

14、，設(shè)計(jì)出鉆孔的最佳曲線。一般原則是離開現(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(jī)放置在有風(fēng)險(xiǎn)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。  下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(jì)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   &#

15、160;（m） 206常數(shù)              （Nm/mm2） DA管子的外徑         （mm） S安全系數(shù)  K管子的屈服極限       （N/mm2）  入土點(diǎn)或出土點(diǎn)與欲穿越的最近障礙物之間的距離（例如道路、溝渠等）至少應(yīng)為5

16、m。   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。 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，即沒有垂直彎曲和水平彎曲，這兩段個(gè)別桿軌跡的長度各自至少應(yīng)為5米。  對入土點(diǎn)與出土點(diǎn)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(jì)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(jì)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(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，施工前除對施工人員進(jìn)行一般性技術(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

17、順利進(jìn)行，安全知識(shí)也必須列為培訓(xùn)的一項(xiàng)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(gè)分離的工作場地：設(shè)備場地（鉆機(jī)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(diǎn)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15×15m，但安裝鉆機(jī)的地基必須平整、堅(jiān)實(shí)，必要時(shí)應(yīng)用混凝土對鉆機(jī)前支點(diǎn)處的地基進(jìn)行加固。安裝鉆機(jī)時(shí)應(yīng)保證鉆機(jī)導(dǎo)軌中線和設(shè)計(jì)導(dǎo)向孔軌跡在同一垂直面上，導(dǎo)軌和水平面夾角與設(shè)計(jì)的入射角一致，機(jī)上鉆

18、桿與地面交點(diǎn)在設(shè)計(jì)的入地點(diǎn)上。 2）  工作管場地  管柱的工作場地一般應(yīng)離出土點(diǎn)約10m左右，而寬度約為510m。在穿越工程設(shè)計(jì)時(shí)，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(shí)進(jìn)行時(shí)，鉆頭直線前進(jìn)。當(dāng)不回轉(zhuǎn)只給進(jìn)時(shí)，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(shí)，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(huì)影響造斜效果。

19、0; 導(dǎo)向鉆進(jìn)中應(yīng)使鉆孔實(shí)際軌跡盡可能接近設(shè)計(jì)軌跡。實(shí)鉆中不可避免地會(huì)發(fā)生偏設(shè)計(jì)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(shí)際鉆頭濃度大于或小于該點(diǎn)設(shè)計(jì)深度時(shí)，不管鉆頭傾角如何時(shí)，進(jìn)行造斜鉆進(jìn)，使深度偏差縮小。 （6） 反拉擴(kuò)孔施工  導(dǎo)孔完成后，取下導(dǎo)向鉆頭，接上反擴(kuò)鉆頭、分動(dòng)器即可進(jìn)行回拉擴(kuò)孔。擴(kuò)孔時(shí)應(yīng)視地層的不同選擇不同類型的反擴(kuò)鉆頭，同時(shí)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(kuò)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)

20、到一定粘度，低的失水量，同時(shí)能抑制地層土體的分散，保持孔壁穩(wěn)定。根據(jù)鋪管直徑的大小逐級(jí)進(jìn)行擴(kuò)孔， 本工程擴(kuò)孔最大直徑為800mm。          （7） 拉管施工  MPP管熱熔檢驗(yàn)合格后，即可進(jìn)入拉管施工。首先用現(xiàn)場制作的“MPP管封套”將管頭密封，然后在管頭后端接上回?cái)U(kuò)頭，管后接上分動(dòng)器進(jìn)行接管，將管子回接到工作井后，卸下回?cái)U(kuò)頭、分動(dòng)器、取出剩余鉆桿，堵上封堵頭.   施工時(shí)，拉管機(jī)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，切不可生拉硬拽。鉆機(jī)入土剖面圖（鉆機(jī)工作坑需

21、3*4m） 拉管示意圖（單位:m) 四、擬投入的主要施工機(jī)械設(shè)備計(jì)劃 序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量1鉆機(jī)ZT-25臺(tái)12鉆桿50根603發(fā)電機(jī)臺(tái)14擴(kuò)孔器1601000組25導(dǎo)向儀臺(tái)16管線探測儀臺(tái)17注漿機(jī)臺(tái)1五、勞動(dòng)力計(jì)劃 勞動(dòng)力泥漿工機(jī)械工電工雜工數(shù)量2414六、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(hào)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(xiàng)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紹，簡介應(yīng)包括： 識(shí)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(gè)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(jī)