新余管道穿越 管道穿越是怎样工作

具体公式如下:F拉=πLf[D2γ泥/4-dδ1(D-δ1)]K粘πDL式中:F拉——计算的拉力，kN，L——穿越长度，f——摩擦系数。根据综合设计和实际需要f=0.1～0.3。D——生产管直径，γ泥——泥浆密度，kg/m3，δ1——生产管壁厚，K粘——粘滞系数，K粘=0.01～0.03。本项目采用国产DDW—350铺管钻机，马克3导向仪。另配功率为45kW的不停钻射流循环泥浆搅拌系统，可快速制备钻进用泥浆，操纵台全功能数字仪表显示。具有独立的液压锚桩系统。钻机的主要技术参数:发动机功率为200kW，大的推力/拉力为380kN，大的回转扭矩为，输出轴转速为0～110r/min，泥浆系统功率为45kW。
严格按设计轴线形成一条直径约为100mm的圆孔通道，孔道中心线即为所需铺设管道的中心线。开钻时采用轻压慢转，进人平直段采用轻压快转以保持钻具的导向性和稳定性。根据地层变化和钻进深度，适时调整钻进参数。世纪星介绍施工过程中，密切注意钻进过程中有无扭矩，钻压突变，泥浆漏失等异常情况，发现问题立即停止施工，待查明原因并采取相应措施后再施工。导向孔完成后，对工作坑入土口，接收坑出土口的标高和方位进行复核，确保按设计轴线成孔。6.扩孔导向孔完成后。卸下起始杆和导向钻头，换回扩钻头进行回扩。回扩过程中始终保持合适的泥浆量，对泥浆各性能参数进行不定期检测，以调整泥浆性能指标。根据地层的实际特点，合理控制回扩钻进速度。

胜越管道穿越工程有限公司（非开挖），是一家在非开挖行业中具有在各种复杂环境下施工经验的企业，是地区早从事非开挖顶管技术研究开发和施工服务的专业施工队之一。是国际非开挖技术协会、非开挖技术协会单位会员。

水向钻施工的特点：

1 定向钻穿越施工具有不会阻碍交通，不会破坏绿地，植被，不会影响商店，，学校和居民的正常生活和工作秩序，解决了传统开挖施工对居民生活的干扰，对交通，环境，周边建筑物基础的破坏和不良影响。

2 现代化的穿越设备的穿越精度高，易于调整敷设方向和埋深，管线弧形敷设距离长，完全可以满足设计要求埋深，并且可以使管线绕过地下的障碍物。

3 城市管网埋深一般达到三米以下，穿越河流时，一般埋深在河床下 9—18米，所以采用水向钻机穿越，对周围环境没有影响，不破坏地貌和环境，适应环保的各项要求。

4 采用水向钻机穿越施工时，没有水上、水下作业，不影响江河通航，不损坏江河两侧堤坝及河床结构，施工不受季节限制，具有施工周期短人员少、高施工可靠等特点。

水向钻穿越施工工艺：

使用水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。

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，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。
顶管施工的时候必要掌握的三点事项。我们信赖产品的安装肯定要有很高的实用性。顶管施工的突出特点为适应性问题，即要根据不同的地质条件、施工条件和计划要求，选用得当的顶管施工方法以及顶管机和配套帮助设置装备部署。因此，在机头选型时，要凭据地质情况，并结合施工经验，顶管机头采用何种机头(气压均衡、泥程度衡和土压均衡三种网格机头)施工。
其次，非开挖定向钻施工，要根据现实环境选择符合顶力的设置装备部署构成主顶，顶管设置装备部署中的液压装置应由液压总站、液压控制箱、管路及其他液压元件构成。为了减小顶管顶工作受到的阻力，非开挖定向钻技术，现场拌制顶进时应用的泥浆，该膨润土搅拌体系由泥浆泵、拌浆池、储浆池、备用池、阀门等构成。
顶管施工的时候必要掌握的三点事项。我们信赖产品的安装肯定要有很高的实用性。顶管施工的突出特点为适应性问题，即要根据不同的地质条件、施工条件和计划要求，选用得当的顶管施工方法以及顶管机和配套帮助设置装备部署。因此，在机头选型时，要凭据地质情况，并结合施工经验，顶管机头采用何种机头(气压均衡、泥程度衡和土压均衡三种网格机头)施工。

其次，非开挖定向钻施工，要根据现实环境选择符合顶力的设置装备部署构成主顶，顶管设置装备部署中的液压装置应由液压总站、液压控制箱、管路及其他液压元件构成。为了减小顶管顶工作受到的阻力，非开挖定向钻技术，现场拌制顶进时应用的泥浆，该膨润土搅拌体系由泥浆泵、拌浆池、储浆池、备用池、阀门等构成。


胜越管道穿越工程有限公司（非开挖），是一家在山西省非开挖行业中具有在各种复杂环境下施工经验的企业，是山西地区早从事非开挖顶管技术研究开发和施工服务的专业施工队之一。是国际非开挖技术协会、非开挖技术协会单位会员。
以利排渣。扩孔分3～5次完成，后边一次回扩需采用相应的挤扩式钻头，若回拖力和回扩扭矩较大。则需多回扩一次，以利孔壁成型和稳定。针对广东地区粉淤质土质的特点，实际操作时在泥浆混配系统中加入适量TEA等稀释粉，该粉具有固化洞壁，润滑钻杆，塑管等作用并能起到防止管材变形等功能。在钻进回扩过程中，应及时做好施工原始记录，发现钻进时间，轴线角度。扭矩，顶拉力等异常情况，应立即停止施工，待查明原因并采取相应措施后再施工。7.回拖管材HDPE管的管材连接要严格按电热熔施工要求施焊，回拖前应检查电热熔焊接质量，待焊接自然冷却，检查合格后方能进行拖管。在回拖管道过程中，密切注意孔况，钻机操作手应密切注意钻机回拖力。
定向钻技术在管道施工中一般用于长距离非开挖穿越。其优点是施工速度快、铺管精度高，具有较好的经济效益和社会效益。但由于对设备、钻具较强的依赖性和地下施工中的不可视性，使其具有更大的风险。本论文以油田某输气管线工程中的定向穿越为实例，针对在发生的管线回拖失败问题进行论述分析。
一、工程概况
本文介绍的深穿段管线，规格为Φ219*6无缝钢管，穿越水平长度1665m，小曲率半径328.5m，穿越深度为8m。根据回拖力计算公式，计算的拉力F=24.91吨。该段选用回拖拉力280吨的钻机，满足工程需要。
二、管线回拖技术措施
1、确保导向孔平滑、顺畅、满足设计曲率半径的要求，并避免出现S弯。
2、后一次扩孔前对钻机等主要设备进行一次检查和维护保养，拖管前再进行系统检查，确保回拖过程中设备不出现问题。
3、及早做好拖管的各项准备工作，尽量压缩扩孔完成后和回拖前的停工时间，减少风险，若停工时间超过12小时，需要再进行一次通孔后再回拖。
4、调整好管道的入子L角度，与出土角保持一致，避免因管线弯曲造成应力过大而使回拖困难，根据施工实际情况，可将沿轴线方向前挖20—30米，以达到降低支撑高度，管道入洞容易的目的。
5、适当增加聚合物含量，提高泥浆的悬浮和固孔能力；加入泥浆流变剂，使泥浆在较高的粘度下保持良好的流动性，提高携带能力，降低粘滞力；加入润滑剂减小摩阻；加入单项压力封闭剂，即起到良好的堵漏效果，又在孔壁形成致密的保护膜，对上部砂层起到良好的封闭作用。
6、使用发送滚轮，要求滚轮高度300mm每15米设置一个滚轮，以减少倒拖拉力，使回拖顺利进行。
7、在回拖时进行连续作业，避免因停工造成卡钻。回拖前仔细检查旋转接头、连接头、扩孔器的连接，确定连接牢固方可回拖。
8、管道回拖时，尽量使用与后一次扩孔相同的钻具结构，以利于沿原轨迹，回拖时应避免钻具与管道硬连接，旋转接头和工作管之间加“U”型环，其抗拉强度应与钻机的额定拉力相匹。
四、泥浆的流变性的问题
水向穿越的成孔依赖钻具对周围土壤的切削和挤压。泥浆的重要作用之一就是悬浮和携带泥屑。确保泥浆的流变性，才能使其悬浮和携带泥屑的作用完全发挥。在一些重大项目的穿越施工，都是在板式扩孔器扩孔后，采用桶式扩孔器清孔，以达到确保预扩孔质量的目的，这样不仅使泥浆的流变性增强，还减少了管道回拖时的阻力。而在本工程的施工中并未对预扩孔进行清孔。从而大大增加了回拖阻力，也是造成回拖失败的原因之一。
五、预扩孔直径选择上的问题
孔的稳定性随着穿越地层岩性的不同存在很大的差别。在粘土、亚粘土层，孔的稳定性比较好；而在粉砂、流砂和砾石层，孔的稳定性很差。在实际施工中，地下土层多为流砂，粉砂，这也导致了预扩孔的稳定性较差。孔径越大，塌孔的可能性也随之增加。实际施工时，为了增大环形空间减少回拖拉力，采用了扩孔直径1.5Dn，而在一般情况下管道穿越的后一级扩孔直径为1.2—1.3Dn或Dn+mm。较大的孔径虽有利于管道的回拖，但在流砂和粉砂的地层采用扩孔直径，加大了塌孔的风险；同时施工周期较长也是间接导致管道在回拖过程中出现塌孔现象的原因。

水下管道
管道通过河流的工程措施主要有以下几点。
①挖沟埋设：水下穿越常用的方法。挖沟的方法根据地质、岩性、河流特性等条件选择，常用的是围堰挖沟、大型开沟犁挖沟、铰吸式或抓斗式挖泥船挖沟、爆破成沟和水力冲沟等。随着穿越工程的发展，各种挖泥船、水力冲沟机、大型开沟犁等施工机具和技术日臻完善。
②顶管或水向钻孔：在河床下部直接将管子顶过河底或用倾斜的钻机采用定向钻进的方法，掘成一个下弯的弧形圆孔将管道从中牵引过去。后一种方法多用于河床为均质粘土层的中小河流的管道穿越工程。
③增加容重:为防止管道浮起,通常在穿越河流的管壁浇注连续的混凝土复盖层，或在复壁管环形空间内注入加重水泥浆。前者节省钢材，后者施工时牵引力小。水下管道容重的确定，主要与穿越地点水流速度有关。
④稳管:其方法有堆石坝、石笼;压马鞍型或半圆环型重力式混凝土锚定块；用扩展脚机械式锚杆等稳管方法。在公元前200年的秦朝时期,在修筑大型水利工程时，就曾有用石笼筑成堤坝防止水冲的做法。在长江上游的管道穿越工程中,对难以开沟的卵石河床,也曾采用石笼稳管。半圆环型重力式混凝土锚定块稳管用于河滩、沼泽和水流平缓的地点。扩展脚机械式锚杆用于粘性土层河床。
地下管道
管道穿越铁路、公路可采用地下敷设方式，一般在路基下装设水泥套管或钢套管，管道在套管中穿过，以保证管道和铁路、公路的。
输气、输油等长输管道在敷设过程中也必须埋设于地下，属于地下管道的范畴。管道在山区埋设经常需要横穿山区冲积性河流。山区河道坡降陡，洪水位高，洪枯变幅大，冲刷力强，水土流失严重，必须采取有效的工程措施保证管道的。具体扩展阅读论文《长输管道穿越山区冲积性河流治理措施研究》。
扭矩的变化。回拖应平稳，顺利，严禁蛮拖。管材要拖入已成形的孔洞中，中途尽量避免停顿，以减小回拖的阻力。拉管工艺的控制分析1.管线轨迹的设计与其它管线不同，排水管道的重力流特征决定了其必须控制较小的坡度和标高误差，这对拉管的成孔控制提出了更高要求。为了保证引导精度，主要采取了以下措施:一是在管线设计时，充分考虑引导实施的可行性，二是适当设置工作坑，确保入土角度和标高，三是增加测定频率，准确换算管位深度，每0.5m测定一次，四是尽量减少测定干扰，尽量选择在生产间隙，车辆较少的时间进行施工。采取以上措施后，纳管工程约10km的拉管段，标高偏差基本上控制在50mm以内，满足了排水工艺要求。2.成孔质量的控制重力流排水管成孔的主要特征是有一定坡度的直线段。