文档介绍：第四章管道穿跨越工程
本章内容
定向钻管道穿越
顶管法管道穿越
盾构
大开挖
跨越工程
第一节定向钻敷管穿越
一、概述
主要用于穿越河流、湖泊、铁路、公路和山体或建(构)筑物等障碍物。
定向钻施工:先施工一个导向孔,随后扩孔和管道回拖。
有时多次扩孔后再回拖。
定向钻进中,多数工作通过回转钻杆来完成,钻机的扭矩与轴向给进力和回拖力同样重要。
优点为:对地表的干扰较小;施工速度快;可控制铺管方向,施工精度高。
不足之处:对施工场地要求较大,在砾石层中施工比较困难,一般不适用于成孔困难的地层。
二、定向钻管道穿越
(1)适宜于穿越的地质条件有:粘土、亚粘土、成孔条件好的砂层和软岩石层等。
(2)穿越管道中心线与地下管线、通信线路或动力电缆间的垂直距离(采用有线控向系统)应大于15m。避免地下管线和电缆产生的磁场干扰地下仪表单元的传感器,使测量误差增大。
(3)在穿越长度和工艺条件允许的情况下,穿越管道曲率半径应尽量取大一些,曲率半径以1500D为宜(D为穿越管道的结构外径尺寸),以避免回拖阻力增大。曲率半径的选择要综合考虑管道的埋深、管径和穿越范围内是否存在河堤等因素。
(4)穿越的入土角和出土角应根据穿越地形、地质条件和穿越管段管径的大小来确定,一般入土角控制在7°~13°,出土角控制在4°~9°为宜;目前最大入土角可达28°,出土角可达15°。
二、定向钻管道穿越
(5)定向钻穿越施工前,应有地质详勘报告,地质详勘报告至少提供以下资料:平面图、地质剖面图、取样深度、含水量、饱和度、颗粒度、标准贯入数、液性指数、塑性指数、液限、塑限等,有岩石层需提供岩芯采收率、无侧压极限应力、岩石硬度和强度。
(6)定向钻穿越堤坝或建(构)筑物前,应征得有关部门同意,并采取适当措施以保证堤坝或建(构)筑物的安全。
(7)为保护防腐层和减少回拖力,可以在管道内加装充水塑料内管,减少管道上浮力,同时减少了穿越管道的回拖力。
(8)应验算穿越管线的管子刚度,保证施工过程中不失稳。
钻机系统
控向与造斜系统
钻具
泥浆系统
回拖系统
动力系统
辅助系统
(1)钻机系统
底座
钻机架
活动卡盘
控制室
底座
其上有行程齿条轨道、人行道、扶手栏杆等。
底座后底部有支撑腿,其上端与底座铰链联结,下端与钢垫块相连,垫块座落在地面上或固定在专用拖车上。
底座上配有两个液压管钳(卡盘),一个固定在底座前端,另一个可以沿底座两侧滑轨前后移动,从而实现钻杆的螺纹连接与拆卸。
后支撑腿高度可调,从而可以改变入土角度。
钻机架
带有行程驱动系统,由齿轮与钻机底座内侧的齿条啮合。
它由液压马达通过齿轮副驱动,在底座上前进后退。
全部液压马达的驱动均配有刹车、起动弹簧、液压断开装置等。
钻机架的主要作用是为导向孔的钻进提供顶力、为管道回拖提供拉力。