1 牽引管法施工原理
牽引管法也稱水平導向鉆進法 ．適 用于地 面有障礙物 、地下有管 線不宜開挖等情 況 。其施工原理是 ：依據設計 圖紙 和地勘報告 。計算 符合設計要求并能滿足設備運行的鉆孔軸線 ，必要 時也 可在管線軸線上設置工作坑 。用裝有特制鉆頭的鉆桿直接從地面或從工作坑鉆入 。地面儀器接收安裝在鉆頭 內的傳感器探尋到的信息，通過操作平臺上的儀器控制鉆頭按 照預先指定 的方 向繞過地下 障礙物直達目的地 ，然后卸下特制鉆頭換上 回程擴孔鉆頭 ，使其能在回拖鉆桿 的同時將鉆孔擴大至設計直徑 ．并將鋪設 的管線 回拖至鉆孔入 口處完成整 個管道 的鋪設工作 。
2 施工過程
1)準備工作 。準備階段工作非常重要 ，必須高度重視。如準備不充分 ，很容易埋下質量和安全隱患。因此 ，施工前一定要摸清施工范圍內是否有 電纜 、煤氣及熱力管道等市政管線 ．減少施工過程 中質量和安全事故的發(fā)生 ，確保施工順利進行。
2)管線軸線放樣。根據設計圖紙 ，對擬施工管道進行軸線放樣 ，并根據地勘報告 ，確定一次牽引管道長度．并計算牽引法施工中的兩個重要軌跡參數——導 向段 (或稱曲線段 )距 離和鉆桿入射角 Ot。參 照《水平定 向鉆進管線鋪設工程技術規(guī)范 (試行)》及類似工程施工經驗和經驗公式 。本段牽引管軌跡參數計算如下 ：
(1)導向段距離 ：
= ×(2JR ) 5=9．96 m ，本段工程導向段取 10 m 。式中 ：h 為管道埋深 ，本段地面平均標高 51．5 m ，管道埋深 4 m ；R 為導 向段 曲率半徑 ，取決于鉆桿的彎曲強度 ．經驗數據不小于 1 200 d。
(2)鉆桿入射角 0【：Ol=0．5tg- { ×(2R — ]~5／h}=34。通過對施工過程的觀察 和施工質量 的檢查 ，上述參數基本能滿足施工要求 。
3)導 向孔。導向孔施工質量的好壞直接影響到管線的質量 ，必須對其質量嚴格控制。導向孔采用特制的楔形鉆頭進行鉆進 ，鉆進過程 中向孔 內不間斷地注入預先配制的泥漿 (膨潤土或黏土和水根據地層情況配制 ，泥漿具有護壁 、潤滑等作用)，鉆壓通過操作平臺上的液壓系統(tǒng)在鉆桿尾部施加。
4 )擴孔。導向孔施工完畢后 ，將鉆頭卸下 ，根據地質地層情況 ，換上 比導向孑L直徑大 1．2—1．5 倍擴孔鉆頭 ，然后將鉆頭旋轉回拖 ，達到擴孔的 目的。若一次擴孔未達到設計要求 ，可重復上述過程。
5)回拖 PE 管 。鉆孔完成后 ，將預先熔接好的 PE管材制作成需要的長度 ，將管道 的一端與鉆頭相連 ，將其拖人施工完畢的孔洞中，啟動設備對管道進行回拖 ，直至孔洞的起始位置 ，即完成了埋管工序 。
6)閉水試驗。管道施工完畢后按照規(guī)范要求進行閉水試驗 ，檢查管道的密閉性 ，對閉水試驗合格的管道進行外部注漿填充。
7)施工設備 。本工程采用配有導向控制儀的國產 D D W 一350 型鉆機 ，輔助設備有泥漿攪拌機和注漿泵 ．可快速制備和注入鉆進過程中所需 的各種比重泥漿。該套設備具有運行穩(wěn)定 、施工質量可靠 、施工速度快 、造價低廉 、占用場地少 、噪聲小等優(yōu)點。
3 施工過程 中常見 問題的預防與處理
3．1 軌跡設 計軌跡設計是牽引管法施工過程 中必須重點控制的工序 ，合理設計軌跡對保證施工質量 、降低難度 、加快進度和提高工程效益起著決定性的作用 。如果為了縮短鉆進距離 和降低施工難度 ，可 以均將導向段 、出土段設計為曲線段 ，但實際情況不允許將導 向
段或者出土段做成曲線段 ．可以在導向段起始處做一深度與擬鋪設管道底部標高相 當的工作坑 ，將設備置于坑 內直接水平牽引管道。這種方式雖然解決了上述問題 ，但帶來的問題是設備需要起 吊在坑內作業(yè) ，地下水位高時還需要降排地下水 ，需要特別注意的是如果地層地質情況較差 。工作坑要進行邊坡支護處理 ，以保證施工過程 中人員和設備的安全。
3．2 減少回拖管線阻力回拖管線過程中阻力來 自三個方面 ：
1) 管道在孔 內的摩擦力 ；
2)PE 管為軟管 ，在 回拖過程 中尤其在導向孔段管道易產生彈性變形 ．對孔壁產生一個附加的阻力 ；
3)回拖過程 中堆積在管道端部泥渣產生的阻力 ，而且這種阻力隨著 回拖管道長度的增大而增加 。
為解決這個問題 ，可采取如下措施 ：
1)用一個 比鋪設管道直徑略小 的排渣管將孔內的沉渣清理一遍 ，可以降低 回拖阻力 ；
2)~11果在黏土地層鉆孔 ，孔 內泥漿比重必然會很大，回拖阻力也就大，此時可采用開 口托管 。降低 回拖阻力 。鋪設完畢再用水沖洗管道。
3．3 鉆孔時出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象
卡鉆是施工中比較常見的孑L內事故 ．孔壁泥皮過厚 、孔內泥漿 比重過大 、地層地質情況突變等因素都可以導致卡鉆事故的發(fā)生。
此類事故多 以預防為主 ，主要措施有 ：
1)保持泥漿性能 良好 、均勻 、穩(wěn)定 ，孔壁泥皮要薄而致密 ；
2 )必要時加入潤滑劑 ，提高泥漿和泥皮 的潤滑性 ，降低摩擦系數 ；
3) 控制泥漿 比重 ，清除泥漿中如沙等有害物質 ，依據類似工程施工經驗 ，泥漿含沙量不宜超過 0．5％。
3．4 鉆頭脫落和鉆桿折斷問題鉆頭脫落和鉆桿折斷是施工過程 中常見的孔 內事故 。多為孔內地質情況復雜 、回轉 阻力大以及人員操作不當等多種原 因引起 。出現(xiàn)如下情況可斷定鉆頭脫落和鉆桿折斷 ：
1) 鉆進時扭力或 回拖力突然降低 ；
2)泵壓 明顯下降 ；
3 )探測儀器接收信號無明顯變化或信號消失。解決此類問題以預防為主，施工作業(yè)時則可減少此類事故的發(fā)生 ，可采取的預防措施有 ：
1)孔內泥漿 比重要根據地質情況及時調整 ，避免 比重過大 ，減少鉆進阻力 ；
2)鉆桿加桿時及時檢查鉆具磨損彎曲情況 ，出現(xiàn)問題及時更換 ；
3 )施工時要掌握操作要領 ，鉆進及擴孔時扭力或回拖力要保持適 中，隨著鉆孔深度及地層變化及時調整 ；
4 ) 鉆具和其后部 的鉆桿宜采用剛性連接方式 ，以便鉆具損壞后能順利退 出孑L外。
本項目至工程結束時 ，未發(fā)生一起卡鉆 、鉆頭脫落和鉆桿折斷等施工事故 ，看似有些“運氣”，但 總結得之 ，施工前的縝密準備和施工過程 中的精心管理以及采取的“預防為主 ，控防結合 ”的控制措施起到了非常重要的作用 。如在施工區(qū)域內鉆進 、回拖時對有可 能產 生類似情況 的地 層預先采取控制進 尺速度 、加強觀察泵壓變化 、記錄分析施工數據 、根據泥漿 比重及泥漿中攜帶出孔的沉渣判斷地質變化情況并主動調整泥漿性能等技術措施 ；為有效避免 因人員操作不當造成上述施工事故 。采取崗前培訓 、班前設備狀況檢查及建立交接班管理制度等組織管理措施都為降低事故發(fā)生起到了關鍵性的作用 。
4 結語
本文是根據該工程施工過程中取得的施工經驗完成的 ，因項 目工期 緊 ，時間倉促 ，沒有對具體地層適合何種配 比的泥漿 比重以及對施工質量和施工安全 比較有利 、何種地層該用何種鉆壓、何種轉速對鉆進或 回拖管道 比較有利 等進行詳細的分析研究 ，略顯不足 ，需在 以后工作中不斷的完善 ，以便更好地發(fā)揮該技術在城市管網建設中的優(yōu)越性。
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