CN111911712A - 一种拉顶管式非开挖管道施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种拉顶管式非开挖管道施工方法，所述施工方法包括如下步骤：测量放线，导向坑开挖、工作井(检查井)施工、顶管设备安装、设计出导向轨迹、导向钻孔、复测并纠正导向轨迹至造斜段完成、到达设计标高后水平顶进至拟施工检查井中、井中安机头(或钻头)及千斤顶、拉管同时背后千斤顶顶推、施工下一节管至下一工作井、依次施工其它管节、顶管设备拆除。本发明占用施工场地小，地面机器位可灵活摆放，造斜只借道不扩孔，对地层破坏可忽略不计，成品管道质量好，施工速度快、施工精度较高，不破坏既有道路，不影响交通，施工噪音小，土层扰动小，排泥浆少，路面围蔽作业面小、占用道路时间短、大面积开工围挡材料投入小。
Description
技术领域
本发明涉及工程施工技术领域，具体是指一种拉顶管式非开挖管道施工方法。
背景技术
在我国，小管径的非开挖管道施工主要有夯管、定向钻等较为成熟的施工工艺。夯管主要用于刚性管道在距离较短且地质较为稳定的施工条件下方可使用，但是对于含水地层不适用，砂卵石地层施工也困难。定向钻工艺同样也不适用于含水地层和砂卵石地层，且在回拖管的过程中容易造成管节之间连接不紧密，且容易导致管道上浮，对管道高程的控制较为困难。
现有的与本发明方案最接近的工艺方法的实现流程主要为定向钻工艺，定向钻施工工艺主要为：首先钻进导向孔，然后扩孔，最后回拉铺管的施工技术工艺。主要施工步骤如下：
(1)导向孔开挖及钻进：开挖导向孔并安装设备。设计轨迹后进行导向钻进。
(2)扩孔：导向孔完成后，在钻机对面的出口坑将扩孔器连接于钻杆上，将钻孔扩大至适合成品管铺设的直径，再回拉进行回扩，在其后不断地加接钻杆。
(3)拉管：扩孔完成后，即可从工作井中拉入需铺设的成品管。由起始工作井中的定向钻机拉管。管道最好预先全部连接妥当，以利于一次拉入。
现有的技术方案存在的缺点及原因：
一是该工艺施工过程需要对起始井及接收井开挖的规模较大，且由于定向钻采用的管道为普通的HDPE管，故管道需提前连接就位后，一次连接完成，否则会大大拖延工期，且管道需人为加工连接，施工过程的质量控制要求较高；
二是该工艺在施工过程中，管道前进的动力源在起始井一端，在拉管时，管后无推力，容易导致拉管时管道之间的连接不紧密，甚至导致关节脱落；
三是定向钻机需多次扩孔，施工易导致管节上浮，对管道标高的控制不利；
四是该工艺做井完成后，一次拖拉管道穿过多个检查井。一次拖拉距离较长，对施工精度控制不足。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术缺点，提供一种拉顶管式非开挖管道施工方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种拉顶管式非开挖管道施工方法，所述施工方法包括如下步骤：测量放线，导向坑开挖、工作井(检查井)施工、顶管设备安装、设计出导向轨迹、导向钻孔、复测并纠正导向轨迹至造斜段完成、到达设计标高后水平顶进至拟施工检查井中、井中安机头(或钻头)及千斤顶、拉管同时背后千斤顶顶推、施工下一节管至下一工作井、依次施工其它管节、顶管设备拆除，具体为：
S1、施工正式开始前，对每处检查井进行围蔽作业；
S2、在距离拟施工井段直线距离30m外的地面上切割出30cm*90cm的导向坑，安装顶拉设备并进行围蔽；
S3、钻机钻头导向钻入进行造斜段作业至设计高程；
S4、到达设计高程后钻机水平顶进，进入拟施工段终点处检查井中；
S5、井中保持带水作业，并在井中安装扩孔器及千斤顶；
S6、吊放第一节管节进入检查井中，并安装在扩孔器后、千斤顶前；
S7、管节前拉后顶前进，进入地层后，吊放并安装第二节管，管道自锁连接，依次施工完成该段井段至下一检查井中，该段检查井中千斤顶拆除；
S8、所有井段施工完成后，进行检查井处管道接头及流槽施工；
S9、所有工序完成后，拆除施工设备及地面围挡，恢复交通。
进一步的，所述施工方法采用采用自密封承插接口短管，该管材连接不需要热熔对接设备无接口内翻边接口自锁，抗震抗剪，不脱节，每个井后都安装千斤顶对管节进行后推实现管节连接；管道连接后整体具有柔性，可以适应不均匀沉降，且管道轻，在小空间也方便安装。
进一步的，所述施工方法是钻杆一次穿过多个检查井，从最后一个检查井装管拉顶完最后两井之间的距离，再从前一个井装管拉顶前一段，每个井都可以装管。
进一步的，所述施工方法在末端井下安装管节，利用钻杆穿过管道中心，在管道尾端拉顶管道，掘进头负责掘进扭矩和迎面阻力，设备余力通过机头后分动装置和传力杆传到管尾，实现顶进目的，避免了只有前方拉管前进导致的管节脱落或连接不紧密，且有利于矫正施工过程的管道偏移，控制施工精度。
进一步的，所述施工方法采用的管道是短管节，所需检查井体积不大，局部紧张地区也可以采用0.5m短管节，相应缩小管道安装井内径。减少施工期间的道路占用面积。
进一步的，所述施工方法采用带泥拖管，控制检查井及工作井中水头高度达到安管时管中高度，保持管道中有一定的水位，以此来抵抗施工过程中的管道上浮，保证施工作业精度。
本发明具有如下优点：
1、占用施工场地小，地面机器位可灵活摆放，造斜只借道不扩孔，对地层破坏可忽略不计。坑式设备对工作坑相对较大，但对场要求更低。单段施工距离短，两井人为第二次约束，成品管道质量好。
2、管材为柔性材质，自密封接头，自锁死，无须用电，防渗防震。该管在传统加工工艺上改良，材料密度更高，消除了材料内部应力。更圆，环刚度加工时更可控。回扩掘进拉顶施工为平行推进，无拉伸变形，压力自平衡，整个工艺无径向变形之外力。能确保成品管道的设计使用寿命。
3、该顶拉结合的非开挖管道施工方法施工速度快、施工精度较高。顶拉结合的非开挖工法施工工法与传统的开挖铺设管道相比明显的安全、环保、技术和经济优势。
4、不破坏既有道路，不影响交通；施工噪音小，土层扰动小，排泥浆少；工作井施工后可恢复交通，然后分井点逐个施工，路面围蔽作业面小(移动式)、占用道路时间短、大面积开工围挡材料投入小。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
图2是本发明施工剖面示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明。
一种顶拉结合的非开挖管道施工工艺，以榕城北部片区截污完善首期工程-黄岐山大道截污完善工程为例，该工程非开挖管道施工总长2.8km。具体施工步骤如下：
施工正式开始前，对设计位置对每处检查井进行围蔽作业。规划每三个井段90m为一次顶拉管施工作业区。在距离拟施工井段直线距离30m外的地面上切割出30cm*90cm的导向坑，安装顶拉设备并进行围蔽。钻机钻头导向钻入进行造斜段作业至设计高程。到达设计高程后钻机水平顶进，进入拟施工段终点处检查井中。井中保持带水作业，并在井中安装扩孔器及千斤顶。吊放第一节管节进行检查井中，并安装在扩孔器后、千斤顶前。管节前拉后顶前进，进入地层后，吊放并安装第二节管，管道自锁连接。依次施工完成该段井段至下一检查井中，该段检查井中千斤顶拆除。所有井段施工完成后，进行检查井处管道接头及流槽施工。所有工序完成后，拆除施工设备及地面围挡，恢复交通。
1、占用施工场地小，地面机器位可灵活摆放，造斜只借道不扩孔，对地层破坏可忽略不计。成品管道质量好。
2、管材为柔性材质，自密封接头，自锁死，无须用电，防渗防震。
3、该顶拉结合的非开挖管道施工方法施工速度快、施工精度较高。
4、不破坏既有道路，不影响交通；施工噪音小，土层扰动小，排泥浆少；工作井施工后可恢复交通，然后分井点逐个施工，路面围蔽作业面小(移动式)、占用道路时间短、大面积开工围挡材料投入小。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (6)
1.一种拉顶管式非开挖管道施工方法，其特征在于，所述施工方法包括如下步骤：
S1、施工正式开始前，对每处检查井进行围蔽作业；
S2、在距离拟施工井段直线距离30m外的地面上切割出30cm*90cm的导向坑，安装顶拉设备并进行围蔽；
S3、钻机钻头导向钻入进行造斜段作业至设计高程；
S4、到达设计高程后钻机水平顶进，进入拟施工段终点处检查井中；
S5、井中保持带水作业，并在井中安装扩孔器及千斤顶；
S6、吊放第一节管节进入检查井中，并安装在扩孔器后、千斤顶前；
S7、管节前拉后顶前进，进入地层后，吊放并安装第二节管，管道自锁连接，依次施工完成该段井段至下一检查井中，该段检查井中千斤顶拆除；
S8、所有井段施工完成后，进行检查井处管道接头及流槽施工；
S9、所有工序完成后，拆除施工设备及地面围挡，恢复交通。
2.根据权利要求1所述的一种拉顶管式非开挖管道施工方法，其特征在于：所述施工方法采用采用自密封承插接口短管，该管材连接不需要热熔对接设备无接口内翻边接口自锁，每个井后都安装千斤顶对管节进行后推实现管节连接。
3.根据权利要求1所述的一种拉顶管式非开挖管道施工方法，其特征在于：所述施工方法是钻杆一次穿过多个检查井，从最后一个检查井装管拉顶完最后两井之间的距离，再从前一个井装管拉顶前一段，每个井都可以装管。
4.根据权利要求1所述的一种拉顶管式非开挖管道施工方法，其特征在于：所述施工方法在末端井下安装管节，利用钻杆穿过管道中心，在管道尾端拉顶管道，掘进头负责掘进扭矩和迎面阻力，设备余力通过机头后分动装置和传力杆传到管尾，实现顶进目的。
5.根据权利要求1所述的一种拉顶管式非开挖管道施工方法，其特征在于：所述施工方法采用的管道是短管节，所需检查井体积不大，局部紧张地区也可以采用0.5m短管节，相应缩小管道安装井内径。
6.根据权利要求1所述的一种拉顶管式非开挖管道施工方法，其特征在于：所述施工方法采用带泥拖管，控制检查井及工作井中水头高度达到安管时管中高度，保持管道中有一定的水位，以此来抵抗施工过程中的管道上浮。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201110 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |