6.6 定向钻及夯管

                                            

 

式中：P  ——总回拖阻力（kN）；
          P_F ——扩孔钻头迎面阻力（kN）；
          P₁ ——管外壁周围摩擦阻力（kN）；
          D_k ——扩孔钻头外径（m），一般取管道外径1.2～1.5倍；
          D_o ——管节外径（m）；
         R_a ——迎面土挤压力（kN/㎡ ）；一般情况下，黏性土可取500～600 kN/㎡ ，砂性土可取800～1000 kN/㎡ ；
          L  ——回拖管段总长度（m）；
          f₁ ——管节外壁单位面积的平均摩擦阻力（kN/㎡ ），可按本规范表6.3.4-2中的钢管取值；
    7 回拖管段的地面布置应符合下列要求：
      1）待回拖管段应布置在出土点一侧，沿管道轴线方向组对连接；
      2）布管场地应满足管节拼接长度要求；
      3）管段的组对拼接、钢管的防腐层施工、钢管接口焊接无损检验应符合本规范第5章的相关规定和设计要求；
      4）管节回拖前预水压试验应合格；
    8 应根据工程具体情况选择导向探测系统。
6.6.3 夯管施工前应检查下列内容，确认条件具备时方可开始夯进。
    1 工作井结构施工符合要求，其尺寸应满足单节管长安装、接口焊接作业、夯管锤及辅助设备布置、气动软管弯曲等要求；
    2 气动系统、各类辅助系统的选择及布置符合要求，管路连接结构安全、无泄露，阀门及仪器仪表的安装和使用安全可靠；
    3 工作井内的导轨安装方向与管道轴线一致，安装稳固、直顺，确保夯进过程中导轨无位移和变形；
    4 成品钢管及外防腐层质量检验合格，接口外防腐层补口材料准备就绪；
    5 连接器与穿孔机、钢管刚性连接牢固、位置正确、中心轴线一致，第一节钢管顶入端的管靴制作和安装符合要求；
    6 设备、系统经检验、调试合格后方可使用；滑块与导轨面接触平顺、移动平稳；
    7进、出洞口范围土体稳定。
6.6.4 定向钻施工应符合下列规定：
    1 导向孔钻进应符合下列规定：
      1）钻机必须先进行试运转，确定各部分运转正常后方可钻进；
      2）第一根钻杆入土钻进时，应采取轻压慢转的方式，稳定钻进导入位置和保证入土角；且入土段和出土段应为直线钻进，其直线长度宜控制在20m左右；
      3）钻孔时应匀速钻进，并严格控制钻进给进力和钻进方向；
      4）每进一根钻杆应进行钻进距离、深度、侧向位移等的导向探测，曲线段和有相邻管线段应加密探测；
      5）保持钻头正确姿态，发生偏差应及时纠正，且采用小角度逐步纠偏；钻孔的轨迹偏差不得大于终孔直径，超出误差允许范围宜退回进行纠偏；
      6）绘制钻孔轨迹平面、剖面图；
    2 扩孔应符合下列规定：
      1）从出土点向入土点回扩，扩孔器与钻杆连接应牢固；
      2）根据管径、管道曲率半径、地层条件、扩孔器类型等确定一次或分次扩孔方式；分次扩孔时每次回扩的级差宜控制在100～150mm，终孔孔径宜控制在回拖管节外径的1.2～1.5倍；
      3）严格控制回拉力、转速、泥浆流量等技术参数，确保成孔稳定和线形要求，无坍孔、缩孔等现象；
      4）扩孔孔径达到终孔要求后应及时进行回拖管道施工；
    3 回拖应符合下列规定：
      1）从出土点向入土点回拖；
      2）回拖管段的质量、拖拉装置安装及其与管段连接等经检验合格后，方可进行拖管；
      3）严格控制钻机回拖力、扭矩、泥浆流量、回拖速率等技术参数，严禁硬拉硬拖；
      4）回拖过程中应有发送装置，避免管段与地面直接接触和减小摩擦力；发送装置可采用水力发送沟、滚筒管架发送道等形式，并确保进入地层前的管段曲率半径在允许范围内；
    4 定向钻施工的泥浆（液）配制应符合下列规定：
      1）导向钻进、扩孔及回拖时，及时向孔内注入泥浆（液）；
      2）泥浆（液）的材料、配比和技术性能指标应满足施工要求，并可根据地层条件、钻头技术要求、施工步骤进行调整；
      3）泥浆（液）应在专用的搅拌装置中配制，并通过泥浆循环池使用；从钻孔中返回的泥浆经处理后回用，剩余泥浆应妥善处置；
      4）泥浆（液）的压力和流量应按施工步骤分别进行控制；
    5 出现下列情况时，必须停止作业，待问题解决后方可继续作业：
      1）设备无法正常运行或损坏，钻机导轨、工作井变形；
      2）钻进轨迹发生突变、钻杆发生过度弯曲；
      3）回转扭矩、回拖力等突变，钻杆扭曲过大或拉断；
      4）坍孔、缩孔；
      5）待回拖管表面及钢管外防腐层损伤；
      6）遇到未预见的障碍物或意外的地质变化；
      7）地层、邻近建（构）筑物、管线等周围环境的变形量超出控制允许值。
6.6.5 夯管施工应符合下列规定：
    1 第一节管入土层时应检查设备运行工作情况，并控制管道轴线位置；每夯入1m应进行轴线测量，其偏差控制在15mm以内；
    2 后续管节夯进应符合下列规定：
      1）第一节管夯至规定位置后，将连接器与第一节管分离，吊入第二节管进行与第一节管接口焊接；
      2）后续管节每次夯进前，应待已夯入管与吊入管的管节接口焊接完成，按设计要求进行焊缝质量检验和外防腐层补口施工后，方可与联接器及穿孔机连接夯进施工；
      3）后续管节与夯入管节连接时，管节组对拼接、焊缝和补口等质量应检验合格，并控制管节轴线，避免偏移、弯曲；
      4）夯管时，应将第一节管夯入接收工作井不少于500mm，并检查露出部分管节的外防腐层及管口损伤情况；
    3 管节夯进过程中应严格控制气动压力、夯进速率，气压必须控制在穿孔机工作气压定值内；并应及时检查导轨变形情况以及设备运行、连接器连接、导轨面与滑块接触情况等；
    4 夯管完成后进行排土作业，排土方式采用人工结合机械方式排土；小口径管道可采用气压、水压方法：排土完成后应进行余土、残土的清理；
    5 出现下列情况时，必须停止作业，待问题解决后方可继续作业：
      1）设备无法正常运行或损坏，导轨、工作井变形；
      2）气动压力超出规定值；
      3）穿孔机在正常的工作气压、频率、冲击功等条件下，管节无法夯入或变形、开裂；
      4）钢管夯入速率突变；
      5）连接器损伤、管节接口破坏；
      6）遇到未预见的障碍物或意外的地质变化；
      7）地层、邻近建（构）筑物、管线等周围环境的变形量超出控制值。
6.6.6 定向钻和夯管施工管道贯通后应做好下列工作：
    1 检查露出管节的外观、管节外防腐层的损伤情况；
    2 工作井洞口与管外壁之间进行封闭、防渗处理；
    3 定向钻管道轴向伸长量经校测应符合管材性能要求，并应等待24h后方能与已敷设的上下游管道连接；
    4 定向钻施工的无压力管道，应对管道周围的钻进泥浆（液）进行置换改良，减少管道后期沉降量；
    5 夯管施工管道应进行贯通测量和检查，并按本规范第5.4节的规定和设计要求进行内防腐施工。
6.6.7 定向钻和夯管施工过程监测和保护应符合下列规定：
    1 定向钻的入土点、出土点以及夯管的起始、接收工作井设有专人联系和有效的联系方式；
    2 定向钻施工时，应做好待回拖管段的检查、保护工作；
    3 根据地质条件、周围环境、施工方式等，对沿线地面、建（构）筑物、管线等进行监测，并做好保护工作。