拖管施工技术在市政管道工程中的应用解析.pdf

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1、拖管施工技术在市政管道工程中的应用解析李兆林【摘 要】随着经济水平的提高，人们普遍重视市政管道的施工质量。现阶段，拖管施工技术在市政管道工程中得以广泛应用。本文结合相关的市政管道建设实例，对拖管施工技术在市政管道工程中的具体应用加以解析。【关键词】拖管施工技术；市政管道工程；要点；应用拖管施工技术属于施工技术中的非开挖类型，是借助导向钻机对市政管道进行安装，然后采用挤压原理，完成市政管道的铺设。拖管施工技术的非开挖属性，一方面能够保护市政管道环境，另一方面又能够提高施工效率，已在市政管道工程中广泛采用。一、拖管施工技术概述及工作原理（一）拖管施工的含义及其特点拖管施工作为非开挖施工技术的一种技

2、术类型，是通过定向、导向钻进形式，在小范围地表开挖的基础上开展管道铺设、更换及维修等施工活动的施工技艺1 。拖管施工具有效率高、低污染等优点，在市政管道工程中采用拖管施工方法，能够达到成本节约及社会环境保护的双重效果。（二）拖管施工的定向及导向钻进原理在得到市政管线的具体剖面图后，可以对钻孔的轨迹及曲线加以设计。在井位设计上要根据工作坑及接受坑的具体情况实施，在钻进轨迹上，要结合市政管道设计中得出的水力坡度及其标高等要素。要使市政管道拖管施工钻进轨迹符合预期设计标准，应着重做好出、入土点斜直段、水平穿越段、钻进曲线段等要素的标高质量控制。通常来讲，在拖管施工标高控制上，选择将钻杆当做控制节点，

3、根据前期测算得出的市政管道水力坡度数值，得出拖管施工钻进轨迹的标高。导向钻进原理是：确定出钻杆入射角度，一般选取5-12 度，钻杆轨迹中，造斜段是第一段，此时通过对入射角度及钻头斜向的控制，保持钻头不旋转的情况下，通过加压，即可在造斜段中开展钻头钻进工作。在完成造斜段钻进后，由于钻头具备了鸭舌斜面状，借助高压水流并旋转钻头，即可使钻头沿着直线方向钻进，直至完成导向钻进。图一 拖管施工导向钻进原理示意图二、结合市政管道工程实例，探究拖管施工技术的具体应用市政管道工程中，采用拖管施工技术的案例较多，例如上海市海港新城在市政污水管道的施工工程中，工程的施工长度为9.6km，需要穿越公路、河段及居民区

4、，工程组设计人员在对该施工区域的地质及水文状况进行调查后，发现其施工条件符合拖管施工的技术要求，因此，该工程施工人员选择了拖管施工这一非开挖钻进技术组织开展施工活动。具体施工流程如下：（一）前期准备首先，对施工材料进行准备。经过前期研究调查，确定采用定向钻进法开展管道铺设及更换施工，准备了HDPE 管作为施工管材，其直径大小为650mm ，确保管材在刚度、强度满足施工要求。其次，确定施工机械设备装置。此工程需要采用导向钻机及管材铺设钻机作为施工机械，工程组选用了型号为DDW-230 的具有全液压铺筑功能的钻机，着重对其扭矩和自动化操作能力进行了检验，确保其能够满足距离较长、口径较大的市政道路管

5、道施工要求。该钻机的主要技术参数如下：重量为6.2t ，尺寸为 5.72.42.3 m ，最大回转扭矩 10kN.m ，最大钻探推力为 230kN ，动力头最大速度为100r/min ，回拉力最大数值为200kN，具备 1.9 的泥浆循环流量。图二 DDW-230钻机（二）具体施工1. 施工场地及管道管线分布勘察这一环节主要是对施工其余的地质状况及水文要素进行勘察，如土层类别、土壤孔隙度、富水性、渗水性、施工区域地下水水位情况等；管道管线分布勘察主要是对施工区域的管线位置采用物探法对其加以明确，以便为后期施工方案制定提供参考。2. 钻孔施工首先，在地下管线部位设置样洞，其长度为2m ，宽度为

6、1m ，然后确定管位。将造斜工作坑设置在工作井10-20m范围内，设置拖管坑，使其与末井间距保持在20-25m内，以保障钻机进行钻孔施工时能够达到其穿越深度。入射角度设定为0-15 度。其次，将导向钻具置于工作坑中，安装探头，开启接收机及显示器，确定探头盒性能完好后，在钻杆部位连接造斜钻头及探头盒。第三，在导向钻机中放置钻杆，确保钻杆位于设计轴线上，采用逐段钻进的方式，直到拖管坑中钻机钻杆完全钻入。在导向钻机钻孔过程中，应通过手持测量仪对钻头的轨迹、钻杆线性、钻进速度加以检测并及时调整偏差。3. 合理调配钻机钻液拖管施工中的导向钻进及钻孔回拉等环节中，钻液可以对钻具及钻头进行润滑、冷却，从而保

7、护钻机内部的各个传感设备，还可以使钻探过程中产生的钻屑及时从钻孔中排出，起到减少出入阻力，保护钻孔孔壁的目的。结合本工程，依据地面开挖情况，得出其土层属于流沙地质类型，因此，需要在开展钻进工艺时配备与之相应的钻机钻液，并适当添加外加剂，以此保障钻机施工有效满足工程地质要求。4. 导向孔的回拉及其管线设施的回拖首先，在导向孔钻进完毕后，将导向钻钻头取下，把反扩钻头及分动器安装在钻机内，开展导向孔回拉挤扩孔工序。确定出钻探部位的倾斜角度及钻杆的角度数值，在钻杆上安装扩孔器，对钻杆方位变量进行控制。在钻进过程中，对钻探的方向进行多次探测，对钻探中产生的相关数据，如扭矩、钻杆推力、泥浆流量、方向变量等

8、安排专门人员加以整理记录，在完成导向孔钻进施工时，通过对数据进行比对，找出其中误差数值较大的部分，综合分析后对其能够满足施工要求进行确定 2 。其次，在钻孔回拉环节，在保障导向孔钻进质量的基础上，要采用各级钻头对钻孔进行扩充、旋转、回拉，例如本工程中，共进行五次钻孔扩孔，以确保钻孔的直径大小符合拖管管径的标准。一般在实施过程中，选择配备长槽的扩头，达到对土层进行挤扩、切割的作用，提升施工效率。5. 检验市政管道的密闭性能在完成管线回拖流程后，将管道底部区域和地基基础部位进行密实，密实措施为砂浆回填，在完成密实施工后，就要对管道是否具备良好的密闭性进行检验3 。本工程采用内拖拉方式对市政管道变形

9、情况进行检测，并参照上海市的相关技术规范，开展了闭水试验，以确保市政管道密闭性能达标。结语：拖管施工技术凭借其便捷性、高效性能够解决市政管道施工过程中对人们日常生活造成的施工影响，在各个城市市政管道工程中得到了广泛应用。本文以城市管道工程为案例，简单分析总结了拖管施工的技术流程和操作要点，希望能够为相关工程实践提供参考借鉴。参考文献：1 劉金宝 . 城市道路施工技术与管理探究J. 科技致富向导， 2010，（16）：213+226. 2 梁海成 . 浅谈拖管施工技术在市政管道工程中的应用J.商品与质量建筑与发展， 2014，（2）：506+507. 3 陈开阳，任晓梅 . 拖管式铺管技术在城市旧路改造中的应用J.科技与企业，2013，（7）：181. - 全文完 -