機(jī)組供熱改造工程非開(kāi)挖定向穿越工程施工組織設(shè)計(jì)

1、華能南通電廠3號(hào)和4號(hào)機(jī)組供熱改造工程非開(kāi)挖定向穿越工程施工組織設(shè)計(jì)南通盛煒建設(shè)工程有限公司2014年9月24日目 錄一、編制依據(jù)- 4 -二、工程概況- 4 -三、主要施工方案- 4 -（一）非開(kāi)挖定向穿越施工- 4 -3.1.1機(jī)械設(shè)備介紹- 4 -3.1.2控向設(shè)備介紹- 5 -3.1.3主要工程量- 5 -3.1.4 工藝流程- 6 -3.1.5施工用地- 6 -3.1.6穿越管道預(yù)制主要工序施工方案- 6 -3.1.6.1測(cè)量放線- 6 -3.1.6.2場(chǎng)地平整及便道修筑- 6 -3.1.7定向鉆穿越主要工序施工方案- 7 -3.1.7.1 鉆機(jī)場(chǎng)地施工程序- 7 -3.1.7.2定

2、向鉆施工工藝及措施- 9 -3.1.7.3管道埋深的保證措施- 11 -3.1.7.4導(dǎo)向軌跡設(shè)計(jì)要點(diǎn)- 11 -3.1.7.5導(dǎo)向孔曲線與設(shè)計(jì)曲線偏差控制措施- 13 -3.1.8防止“s”形鉆孔措施- 14 -3.1.8.1導(dǎo)向孔控向保護(hù)措施- 14 -3.1.8.2擴(kuò)孔防偏- 15 -3.1.9出土點(diǎn)誤差控制措施- 15 -（二）頂管施工- 16 -3.2.1施工工藝流程- 16 -3.2.2頂力計(jì)算、最大頂距確定和準(zhǔn)備工作- 17 -3.2.3后座墻- 18 -3.2.4 泥水系統(tǒng)- 19 -3.2.5 操作控制系統(tǒng)- 19 -3.2.6 進(jìn)出洞口的措施- 19 -3.2.7 頂管施工

3、過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題- 20 -3.2.8 頂管施工測(cè)量和方向控制- 20 -四、項(xiàng)目管理班子的人員配備、素質(zhì)及管理經(jīng)驗(yàn)- 21 -五、進(jìn)度計(jì)劃- 21 -1、工期安排方案- 21 -2、工期進(jìn)度保證措施- 21 -六、質(zhì)量保證措施- 23 -6.1 質(zhì)量方針- 23 -6.2 質(zhì)量目標(biāo)- 23 -6.3 定向鉆穿越質(zhì)量管理組織- 23 -6.4 質(zhì)量管理和控制措施- 23 -七、hse管理體系- 26 -7.1定向穿越項(xiàng)目的 hse管理方針- 26 -7.2 定向穿越項(xiàng)目的 hse管理目標(biāo)- 26 -7.3 hse管理和控制措施- 26 -7.3.1、安全施工措施- 26 -7.3.2、安全用

4、電- 26 -7.3.3、機(jī)械設(shè)備安全- 27 -7.3.4、文明施工措施- 27 -7.4應(yīng)急預(yù)案- 27 -7.4.1導(dǎo)向孔卡鉆的應(yīng)急預(yù)案- 27 -7.4.2礫石段擴(kuò)孔時(shí)卡鉆的應(yīng)急預(yù)案- 28 -7.4.3管線回拖受阻的應(yīng)急預(yù)案- 28 -7.4.4防止出現(xiàn)跑漿的應(yīng)急措施- 28 -7.4.5環(huán)境保護(hù)及泥漿處理措施- 29 -八、信息及文控管理措施- 30 -九、施工平面布置圖- 31 -9.1定向鉆穿越段施工平面布置圖- 31 -9.2穿越入土點(diǎn)施工場(chǎng)地平面布置圖- 32 -9.3穿越出土點(diǎn)施工場(chǎng)地平面布置圖- 32 -9.4施工進(jìn)度計(jì)劃表- 33 -一、編制依據(jù)1工程招標(biāo)文件；2現(xiàn)行

5、的建筑安裝工程相關(guān)施工、驗(yàn)收規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)；3.城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范cjj342010；4.城市供熱管網(wǎng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范cjj28-2004；5.城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程cjj/104-2005；6.工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范gb50235-2010；7.工業(yè)金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范gb50184-2011；8.壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程-工業(yè)管道tsgd1001-2009；9工業(yè)設(shè)備、管道防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范hgj229-91；10工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范gb50264-97；11工程施工圖設(shè)計(jì)；12我公司多年施工積累經(jīng)驗(yàn)及資料。二、工程概況華能南通電廠3號(hào)和4號(hào)機(jī)組供熱改造工程中

6、拖（頂）管的敷設(shè)。其中，九圩港船閘河段的拖管敷設(shè)水平距離約211米，過(guò)g204國(guó)道的頂管敷設(shè)水平距離約51.7米，過(guò)天生港河及果園路水平拖管敷設(shè)水平距離約54.2米（以上拖拉管道長(zhǎng)度均不包含拖拉延長(zhǎng)長(zhǎng)度）。工程分界點(diǎn)為：過(guò)天生港河含兩端彎頭；過(guò)九圩港船閘河含兩端旋補(bǔ)箱體材料采購(gòu)、制作、防腐和旋補(bǔ)安裝；過(guò)g204國(guó)道含兩端彎頭。穿越九圩港船閘段，機(jī)器的入土點(diǎn)在九圩港西側(cè)（坐標(biāo)為：x=12135.695，y=16796.862；高程為85高程系，地面標(biāo)高為2.4米，距離改建護(hù)坡39.3米，距離公用靠船墩100.9米），鉆桿的出土點(diǎn)在九圩港東側(cè)（坐標(biāo)為：x=12047.171，y=17021.991

7、；高程為85高程系，地面標(biāo)高為2.7米，距離改建護(hù)坡33米，距離公用靠船墩102.7米）。該段蒸汽管穿越管內(nèi)管管材為377*9的鋼管，外管管材為820*10的鋼管，穿越長(zhǎng)度約240米 ，其中穿主航道138.8米。拖拉管兩端出管口設(shè)置鋼制涵箱，涵箱以出管口為中心，尺寸為7.5米（長(zhǎng)度）6米（寬度）9米（深度）。穿越天生河果園路段，機(jī)器的入土點(diǎn)在天生河?xùn)|側(cè)（坐標(biāo)為：x= 10640.287，y= 17661.969 ；高程為85高程系，地面標(biāo)高為3.58米，距離河道護(hù)坡3.9米），鉆桿的出土點(diǎn)在九圩港東側(cè)（坐標(biāo)為：x=10665.179，y=17613.829；高程為85高程系，地面標(biāo)高為3.13

8、米，距離果園路路邊8.7米）。該段蒸汽管穿越管內(nèi)管管材為377*9的鋼管，外管管材為820*10的鋼管，穿越長(zhǎng)度約54.2米。穿越g204國(guó)道段，機(jī)器的入土點(diǎn)在g204國(guó)道南側(cè)（坐標(biāo)為：x= 12155.898，y= 16745.520 ；高程為85高程系，地面標(biāo)高為2.7米，距離國(guó)道護(hù)欄8.9米），出土點(diǎn)在g204國(guó)道北側(cè)（坐標(biāo)為：x= 12201.319，y=16762.525；高程為85高程系，地面標(biāo)高為2.5米，距離國(guó)道護(hù)欄4.8米）。該段蒸汽管穿越管內(nèi)管管材為377*9的鋼管，外管管材為820*10的鋼管，穿越長(zhǎng)度約51.7米。（此處為頂管施工）三、主要施工方案（一）非開(kāi)挖定向穿越施

9、工3.1.1機(jī)械設(shè)備介紹為了本工程的順利進(jìn)行，我們采用采用xz1500型水平定向鉆機(jī)。xz1500型水平定向鉆機(jī)是一種非開(kāi)挖鋪設(shè)地下管線的專用設(shè)備?？梢圆婚_(kāi)挖路面，順利的穿越地表構(gòu)筑物或地下設(shè)施等障礙鋪設(shè)管線。主要適用于市政建設(shè)中電信、電力、煤氣、自來(lái)水、熱力管線的地下鋪設(shè)工程；其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、對(duì)地面建筑物和設(shè)施沒(méi)有任何干擾或損壞；2、施工設(shè)備安裝和施工速度快；3、可控制方向、可繞避地下障礙，施工精度高；4、一體式鍛造鉆桿剛?cè)峒鎮(zhèn)洌`活安全又可靠；5、鉆機(jī)扭力強(qiáng)勁，能鋪設(shè)大管道；6、特殊的回?cái)U(kuò)器和大排量泥漿混合泵，使鉆進(jìn)和回?cái)U(kuò)更加順暢；7、施工范圍廣，適合鋪設(shè)各執(zhí)材質(zhì)的管道；xz1500主

10、要性能參數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率、轉(zhuǎn)速（kw/rpm）392/2200動(dòng)力頭最大頂推力（kn）1500動(dòng)力頭最大回拖力（kn）1500動(dòng)力頭最大扭矩（n.m）60000動(dòng)力頭最高轉(zhuǎn)速(rpm)80動(dòng)力頭最大推拉速度(m/min)23鉆桿直徑(mm)4吋鉆桿長(zhǎng)度(mm)6000泥漿泵最大流量(l/min)1200泥漿泵最大壓力(bar)200外形尺寸（長(zhǎng)*寬*高）mm16200*3150*3500機(jī)重（t）413.1.2控向設(shè)備介紹控向設(shè)備采用美國(guó)數(shù)字控制公司生產(chǎn)的eclipse地下定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括： 接收器 遠(yuǎn)程顯示器 傳感器對(duì)于一般情況，該系統(tǒng)已能完成穿越要求；對(duì)于信號(hào)不佳的穿越路段，還可采用有

11、線導(dǎo)向系統(tǒng)。3.1.3主要工程量該工程主要包括：1、現(xiàn)場(chǎng)三通一平，管道焊接2、沿線土層地質(zhì)勘察、管線探測(cè)3、臨時(shí)占地、臨時(shí)通道4、挖排漿池：規(guī)格為5m3m3m，每條管線2個(gè)，出入土點(diǎn)各一個(gè)5、出土端施工場(chǎng)地平整、管道經(jīng)過(guò)路線的場(chǎng)地平整。6、入土端施工鉆機(jī)安裝場(chǎng)地平整7、水平定向鉆穿越8、擴(kuò)孔扭矩、擴(kuò)孔回拖力、拉管扭矩、拉管回拖力控制9、管道回拖10、有關(guān)部門(mén)驗(yàn)收，恢復(fù)地貌序號(hào)項(xiàng)目單位數(shù)量1平整場(chǎng)地2勘察取樣、泥漿配比、管線探測(cè)3鉆機(jī)穩(wěn)固、滾輪支架安裝4水平定向鉆穿越5400、600、800、1000反擴(kuò)成孔mm6回拖管線7恢復(fù)地貌測(cè)量放線3.1.4 工藝流程施工作業(yè)帶開(kāi)拓鉆機(jī)場(chǎng)地鋪墊運(yùn)、布管地

12、錨坑、泥漿池開(kāi)挖地錨安裝組焊、檢測(cè)鉆機(jī)及配套設(shè)備就位補(bǔ)口補(bǔ)傷測(cè)量控向參數(shù)試壓檢驗(yàn)鉆機(jī)試鉆、導(dǎo)向預(yù)擴(kuò)孔、擴(kuò)孔回拖泥漿處理驗(yàn)收3.1.5施工用地根據(jù)入土點(diǎn)、出土點(diǎn)放出穿越鉆機(jī)的中心線及鉆機(jī)場(chǎng)地，管線場(chǎng)地、管線焊接場(chǎng)地和泥漿坑的邊界線。穿越施工場(chǎng)地作業(yè)面積：入土點(diǎn)鉆機(jī)場(chǎng)地：25m55m（泥漿坑5m3m3m），出土點(diǎn)場(chǎng)地：25m35m（泥漿坑 5m3m3m）具體施工用地示意圖及施工場(chǎng)地布置示意圖見(jiàn)施工平面布置圖。3.1.6穿越管道預(yù)制主要工序施工方案3.1.6.1測(cè)量放線工程施工前約請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)交底，并現(xiàn)場(chǎng)交樁；根據(jù)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行復(fù)測(cè)放線，并設(shè)置可供控制和復(fù)查的標(biāo)志樁。3.1.6.2場(chǎng)地平整及便道

13、修筑1根據(jù)施工用地的大小及入出土點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量放線，并放出施工作業(yè)用地邊線。2根據(jù)測(cè)量放線結(jié)果，聯(lián)系當(dāng)?shù)刂鞴懿块T(mén)或政府辦理臨時(shí)征地手續(xù)，沒(méi)有經(jīng)過(guò)主管部門(mén)同意不得進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)施工。3.1.7定向鉆穿越主要工序施工方案定向鉆穿越的關(guān)鍵在于鉆導(dǎo)向孔、管線安裝及擴(kuò)孔、回拖管道。因此開(kāi)鉆前要仔細(xì)認(rèn)真，全面掌握地質(zhì)資料。為使工程能夠圓滿成功，施工中嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)要求和規(guī)范規(guī)定，各工種、各崗位認(rèn)真負(fù)責(zé)，密切配合，做好充分準(zhǔn)備，仔細(xì)分析各種可能發(fā)生的情況，制訂相應(yīng)的處理措施，控向、司鉆制定鉆進(jìn)方案，保證導(dǎo)向孔曲線平滑；泥漿崗位全面掌握地質(zhì)資料按地層配制，保證鉆孔需要，使成孔良好，詳見(jiàn)定向鉆進(jìn)工藝設(shè)計(jì)，泥漿配制工藝

14、。3.1.7.1 鉆機(jī)場(chǎng)地施工程序（1）測(cè)量放線：根據(jù)設(shè)計(jì)交底（樁）與施工圖紙放出鉆機(jī)場(chǎng)地控制線及設(shè)備擺放位置線，確保鉆機(jī)中心線與入土點(diǎn)、出土點(diǎn)成一條直線。（2）鉆機(jī)場(chǎng)地需進(jìn)行平整，使用推土機(jī)或人工平整25m50m的鉆機(jī)場(chǎng)地，場(chǎng)地四周挖0.8m寬0.8m深的排水溝（見(jiàn)下示意圖）。鉆機(jī)場(chǎng)地平整完成后，分層鋪墊土工布、300mm碎石，土工布鋪墊面積60m80m，碎石鋪墊面積40m50m，保證鉆機(jī)、動(dòng)力站及泥漿泵等設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)就位。鉆機(jī)場(chǎng)地平整完成后，安裝四周?chē)鷶r和砌筑油料區(qū)隔離墻。0.5m0.8m0.8m坡比1:0.67排水溝斷面示意圖（3）地錨坑及排漿池：挖、砌排漿池（每穿兩岸各1個(gè)）及地錨坑(1

15、個(gè),用于穿越主管)，排漿池尺寸為5m3m3m，排漿池內(nèi)鋪塑料彩條布，并在池內(nèi)四周用磚砌加固墻，墻高1m，用水泥將排漿池四周與加固墻連接，防止排漿池塌方。地錨坑中心線在穿越主管中心線上，地錨坑尺寸為8m5m2.5m，挖排漿池及地錨坑時(shí)要留出足夠邊坡，出土點(diǎn)處排漿池及地錨坑尺寸如下示意圖所示。地錨坑（深2.5 m）5m8m5m 泥漿池深為3m3m將地錨放到主管穿越地錨坑內(nèi)，地錨坑內(nèi)先用磚在四周砌三七墻，將地錨放入后，地錨與墻的余空填混凝土加固。然后開(kāi)始安裝擋板，在擋板前打8個(gè)8米長(zhǎng)，壁厚為10的219管樁進(jìn)行加固，同時(shí)將地錨、擋板、管樁和鉆機(jī)下所墊鋼板用20#槽鋼進(jìn)行連接，保證在回拖管線過(guò)程中地錨

16、的穩(wěn)固。地錨形式示意圖：鉆機(jī)下所墊鋼板（24mx3.2m）地錨12m長(zhǎng)，1.8m深，0.5m厚鋼擋板管樁連接槽鋼墻和混凝土（4）泥漿用料準(zhǔn)備：施工用淡水打井取水放入水罐，經(jīng)沉淀后利用；膨潤(rùn)土及必要的添加劑及時(shí)運(yùn)到。（5）鉆機(jī)及配套設(shè)備就位：鉆機(jī)就位于穿越管線位置，將地錨放入穿越管線的地錨坑中，根據(jù)施工布置圖將鉆機(jī)及配套設(shè)備就位于穿越管線的就位位置上。（6）鉆導(dǎo)向孔：管線焊接完成具備開(kāi)鉆條件后，按設(shè)計(jì)圖紙鉆導(dǎo)向孔,鉆孔偏差符合設(shè)計(jì)要求?？叵?qū)Υ┰骄燃肮こ坛晒χ陵P(guān)重要，開(kāi)鉆前仔細(xì)分析地質(zhì)資料和穿越導(dǎo)向孔的資料，確定控向方案，泥漿與司鉆重視每一個(gè)環(huán)節(jié)，認(rèn)真分析各項(xiàng)參數(shù)，互相配合鉆出符合要求的導(dǎo)向孔

17、，鉆導(dǎo)向孔要隨時(shí)對(duì)照地質(zhì)資料及儀表參數(shù)分析成孔情況，達(dá)到出土準(zhǔn)確，成孔良好。（7）預(yù)擴(kuò)孔：導(dǎo)向孔完成，鉆頭及蒙乃爾管（無(wú)磁鉆鋌）出土后及時(shí)拆卸，裝上檢查合格的400擴(kuò)孔器進(jìn)行預(yù)擴(kuò)孔，因穿越距離長(zhǎng)扭矩大，卸鉆鋌和鉆頭時(shí)，采用液壓卸扣鉗保證及時(shí)卸扣。外管dn800鋼管，在使用400擴(kuò)孔器擴(kuò)孔完成后，依次進(jìn)行600、800、1000擴(kuò)孔器擴(kuò)孔等；dn600pe管在400擴(kuò)孔器擴(kuò)孔后，依次進(jìn)行600、800擴(kuò)孔器擴(kuò)孔；dn300pe管采用200、400擴(kuò)孔器依次擴(kuò)孔。（8）擴(kuò)孔、回拖：導(dǎo)向孔經(jīng)分級(jí)預(yù)擴(kuò)，孔徑達(dá)到管線回拖要求的條件，將檢驗(yàn)合格的穿越段管線放入發(fā)送溝并檢查無(wú)誤后回拖。回拖前仔細(xì)檢查旋轉(zhuǎn)接頭

18、、連接頭（連接頭的抗拖力為450t，與封頭及管道連接的焊縫均須進(jìn)行無(wú)損檢驗(yàn)，并確認(rèn)無(wú)缺陷）、擴(kuò)孔器的連接，確認(rèn)連接牢固方可回拖，回拖中兩岸要加強(qiáng)聯(lián)系，協(xié)調(diào)配合將管線敷設(shè)到預(yù)定位置。（9）穿越完成后，進(jìn)行設(shè)備整理，鉆機(jī)場(chǎng)地地貌恢復(fù)、剩余泥漿處理和設(shè)備轉(zhuǎn)場(chǎng)，標(biāo)志樁安裝。（10）機(jī)械挖管線發(fā)送溝，發(fā)送溝尺寸為上口寬2m、下口寬1.2m、深1.5m；發(fā)送溝內(nèi)不得有石塊、樹(shù)根和硬物等，溝內(nèi)注水，保證將管線浮起；全線管線底部每隔4米，用高0.5米，寬1米的土堆做墊層，以避免管線底部與地層磨擦，劃傷，并增加鉆機(jī)回拖力。出土點(diǎn)位置必須與管端連接處有20米的距離，以便拉管時(shí)進(jìn)行防腐層的補(bǔ)傷。（11）預(yù)擴(kuò)孔的鉆桿

19、倒運(yùn)及鉆具連接：按穿越長(zhǎng)度及預(yù)擴(kuò)孔次數(shù)倒運(yùn)鉆桿，按程序進(jìn)行鉆桿、鉆具的清潔和連接。（12）回拖前檢查:按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求對(duì)管線檢漏,以規(guī)定試驗(yàn)壓力為合格,管道入土前設(shè)專人仔細(xì)檢查處理。（13）準(zhǔn)備回拖：管線檢查合格后，將準(zhǔn)備好的回拖管頭焊接到管線上，并進(jìn)行加強(qiáng)，保證拖管頭焊接牢固（最大抗拖力在400t以上）；然后將回拖管段放進(jìn)發(fā)送溝中準(zhǔn)備回拖，管線入溝時(shí)注意保護(hù)好管道，避免劃傷；檢查擴(kuò)孔器內(nèi)各通道及各泥漿噴嘴是否暢通，確認(rèn)合格后方可以連接。（14）擴(kuò)孔工作完成后，將鉆桿與擴(kuò)孔器、旋轉(zhuǎn)接頭、卸扣、準(zhǔn)備好的回拖管段相連，進(jìn)行管線回拖作業(yè)。3.1.7.2定向鉆施工工藝及措施在施工作業(yè)帶內(nèi)無(wú)外界干擾的情

20、況下，控向參數(shù)的測(cè)量盡量在設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前測(cè)量放線后完成，在施工占地范圍內(nèi)將探測(cè)器裝入防磁鉆桿內(nèi)，用挖掘機(jī)配合完成數(shù)據(jù)測(cè)量。采用在入、出土點(diǎn)兩側(cè)沿中心線多測(cè)點(diǎn)取平均值的方法，確定初步控向參數(shù)；再將探測(cè)器取出，只用探測(cè)器測(cè)量控向參數(shù)，再取平均值并與上一個(gè)平均值進(jìn)行比較，如差異很小，可取平均值獲得實(shí)際的控向參數(shù)，如相差很大，必須重新測(cè)量。在挖掘機(jī)無(wú)法配合的情況下，直接用探測(cè)器測(cè)量控向參數(shù)，探測(cè)器必須完全擺放在管道穿越中心線上，在中心線上選擇遠(yuǎn)離干擾源的地方，在入、出土點(diǎn)的不同位置測(cè)取10個(gè)以上的數(shù)據(jù)，差別不大時(shí)取平均值；差別大時(shí)，分析原因后重新測(cè)量。實(shí)際測(cè)量獲得最佳控向參數(shù)后，做好原始記錄。調(diào)試泥漿攪拌

21、系統(tǒng)，檢查泥漿攪拌系統(tǒng)各攪拌槍是否工作正常，檢查各連接管路是否有泥漿泄漏情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及解決。檢查調(diào)試泥漿泵工作是否正常，泥漿泵壓力表是否正常工作。檢查定向鉆機(jī)各連接管路、接頭是否連接穩(wěn)當(dāng)。所有設(shè)備檢查完后進(jìn)行設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)設(shè)計(jì)入土點(diǎn)、出土點(diǎn)，嚴(yán)格按控向系統(tǒng)調(diào)校程序進(jìn)行調(diào)校。（1）測(cè)量控向參數(shù)：按操作規(guī)程標(biāo)定控向參數(shù)，要求細(xì)心并盡可能多測(cè)取參數(shù)并做好記錄，進(jìn)行對(duì)比，選擇最佳參數(shù)值。（2）鉆機(jī)試鉆：各系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后試鉆，鉆進(jìn)1-2根鉆桿后檢測(cè)各部位運(yùn)行情況，各種參數(shù)正常后按次序鉆進(jìn)。（3）鉆導(dǎo)向孔：首先進(jìn)行主管線導(dǎo)向孔鉆進(jìn)。導(dǎo)向孔的鉆進(jìn)是整個(gè)定向鉆施工的關(guān)鍵，我們用xz1500型水平定向鉆機(jī)進(jìn)

22、行本次穿越工程的施工。控向設(shè)備采用美國(guó)生產(chǎn)的月蝕非開(kāi)挖導(dǎo)向儀, 所采用的digitrak eclipse地下定位系統(tǒng) (igps) 是用于水平定向鉆進(jìn)工業(yè)的革新追蹤系統(tǒng)。首創(chuàng)以實(shí)時(shí)俯瞰的方式顯示鉆頭位置和定位點(diǎn)。在整個(gè)穿越過(guò)程中采用地面信標(biāo)系統(tǒng)(tru-trucker system)配合igps系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確跟蹤定位,確保出土位置準(zhǔn)確無(wú)誤，曲線平滑。（4）預(yù)擴(kuò)孔：此次施工為dn800鋼管，為了整個(gè)穿越萬(wàn)無(wú)一失，整個(gè)預(yù)擴(kuò)孔過(guò)程采用以下五級(jí)擴(kuò)孔。例如：第一級(jí)采用400刮刀擴(kuò)孔器進(jìn)行第一次預(yù)擴(kuò)孔；第二級(jí)用600飛旋式擴(kuò)孔器；第三級(jí)用800飛旋式擴(kuò)孔器；第四級(jí)用1000飛旋式擴(kuò)孔器。穿越鉆具組合方案：序

23、號(hào)施工段鉆具組合1一次預(yù)擴(kuò)孔鉆桿+400擴(kuò)孔器2二次擴(kuò)孔鉆桿+600擴(kuò)孔器3三次擴(kuò)孔鉆桿+800擴(kuò)孔器4四次擴(kuò)孔鉆桿+1000擴(kuò)孔器5清孔鉆桿+1000擴(kuò)孔器（可根據(jù)實(shí)際情況確定是否清孔）6回拖管線+連結(jié)頭+旋轉(zhuǎn)接頭+1000擴(kuò)孔器（5）穿越管段預(yù)制完畢后，沿穿越中心線開(kāi)挖發(fā)送溝。發(fā)送溝上口開(kāi)挖寬度為2.0m，底寬1.0m，深度1.2m。發(fā)送溝完成后，檢查溝內(nèi)無(wú)石塊、樹(shù)根等硬物，然后將管道吊入溝內(nèi)。再?gòu)暮永锍樗畬⒐軠铣錆M，使管道完全處于漂浮狀態(tài)；或者安裝發(fā)送托架，將管道就位在托架上。（6）管線回拖：回拖是定向穿越的最后一步，也是最為關(guān)鍵的一步，在回拖時(shí)采用的方式是：1000擴(kuò)孔器+450t回拖

24、萬(wàn)向節(jié)+穿越管線。在回拖時(shí)進(jìn)行連續(xù)作業(yè)，避免因停工造成阻力增大。管線回拖前要仔細(xì)檢查各連接部位的牢固，并在450t回拖萬(wàn)向節(jié)和回拖管道之間增加兩個(gè)抗拖力為450t的卸扣，調(diào)整在回拖過(guò)程中的角度。（7）泥漿控制：泥漿是定向穿越中的關(guān)鍵因素，穿越經(jīng)過(guò)地層有：粉沙，中砂，粉質(zhì)黏土以及粉土。我們將針對(duì)不同的地層采用不同的泥漿，由于穿越地段有粉土層，地質(zhì)情況比較復(fù)雜，對(duì)泥漿的要求比較高，為克服對(duì)付這種不利因素，我們將采取以下措施：水源就近取用河水或打井取水，在水罐中沉淀、過(guò)濾后配漿。按照事先確定好的泥漿配比用一級(jí)膨潤(rùn)土加上泥漿添加劑，配出合乎要求的泥漿。使用的泥漿添加劑有：降失水劑、提粘劑和防塌潤(rùn)滑劑等

25、。所加添加劑采用環(huán)保型添加劑，符合環(huán)保要求。為了確保泥漿的性能，使膨潤(rùn)土有足夠的水化時(shí)間，在用量不改變的情況下，我們采取增加泥漿儲(chǔ)存罐的數(shù)量，在此工程中我們使用1個(gè)配漿罐和5個(gè)泥漿攪拌罐。（8）回流泥漿的處理：鉆機(jī)場(chǎng)地和管線組裝場(chǎng)地各有一個(gè)15m20m2m返漿收集池，泥漿通過(guò)排漿池收集，經(jīng)沉淀之后處理；鉆機(jī)場(chǎng)地泥漿經(jīng)過(guò)泥漿回收池沉淀后，再經(jīng)過(guò)泥漿回收系統(tǒng)回收再使用；焊接場(chǎng)地的泥漿：在進(jìn)行主管穿越時(shí)，焊接場(chǎng)地返出的泥漿首先利用回收池收集沉淀，然后回收到鉆機(jī)場(chǎng)地的排漿池中再利用。（9）剩余泥漿的計(jì)算與處理：根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，鉆導(dǎo)向孔有10%左右的剩余泥漿，預(yù)擴(kuò)孔有20%左右的剩余泥漿，回拖管線有4

26、0%左右的剩余泥漿。與當(dāng)?shù)丨h(huán)衛(wèi)處協(xié)商，施工剩余泥漿拉運(yùn)到當(dāng)?shù)乩盥駡?chǎng)。（10）泥漿在各個(gè)階段所起的作用如下：a.鉆導(dǎo)向孔階段要求盡可能將孔內(nèi)的泥沙攜帶出孔外，同時(shí)維持孔壁的穩(wěn)定，減少推進(jìn)阻力；b.預(yù)擴(kuò)孔階段要求泥漿具有很好的護(hù)壁效果，防止地層坍塌，提高泥漿攜帶能力；c.擴(kuò)孔回拖階段要求泥漿具有很好的護(hù)壁、攜砂能力；同時(shí)還有很好的潤(rùn)滑能力，減少摩阻和扭矩；（11）粘土層容易水化膨脹，引起縮徑卡鉆的潛在危險(xiǎn)。針對(duì)該層，泥漿的失水性能是關(guān)鍵。因此，在提高粘度的同時(shí)加入定量的改性淀粉來(lái)控制失水。（12）粉土層成孔性差，易沉砂。我們的措施是：在泥漿中加入正電膠，形成一種“液體套管”。3.1.7.3管道

27、埋深的保證措施定向鉆穿越施工是本工程施工中的難點(diǎn)，由于施工管徑大，曲線控制要求，施工困難，可能造成管道埋深不夠，如何保證穿越地段的管道埋深確保達(dá)到設(shè)計(jì)要求，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行控制：（1）測(cè)量放線認(rèn)真，作好記錄，并在入、出土點(diǎn)周?chē)黾哟┰街行木€控制樁，確保穿越的位置正確無(wú)誤。（2）仔細(xì)研究穿越圖紙，熟悉設(shè)計(jì)管道埋深和地層特征，制定穿越曲線控制圖。（3）施工前嚴(yán)格校驗(yàn)地下控制儀器，保證精度符合規(guī)范要求。3.1.7.4導(dǎo)向軌跡設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、工程踏勘非開(kāi)挖水平定向鉆導(dǎo)向孔施工前期的工程踏勘工作是至關(guān)重要的一步，其踏勘內(nèi)容包括四個(gè)方面：1、地形勘測(cè)；2、背景噪音的探查；3、工程施工要求；4、原有管線的

28、探測(cè)。其中工程施工要求和原有管線探測(cè)是為導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計(jì)提供依據(jù)的關(guān)鍵所在。1.1地形勘測(cè)地形勘測(cè)是導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計(jì)前必做的工作之一，目的是查清施工線路上河流的寬度、河床最深部位的深度、兩岸的高差和出土點(diǎn)與入土點(diǎn)的通視情況。對(duì)地面上的建筑物、構(gòu)筑物和河水流速應(yīng)作詳細(xì)的了解，同時(shí)施工路徑上的地下隱蔽工程也應(yīng)作詳盡了解，弄清其埋深、分布部位以及對(duì)導(dǎo)向施工的影響程度。1.2背景噪音背景噪音是指在施工過(guò)程中影響定位儀讀數(shù)及測(cè)量準(zhǔn)確性的干擾信號(hào)和干擾源。背景噪音一般分為兩大類：一類是自發(fā)性的干擾源，即是本身能發(fā)射干擾信號(hào)從而影響定位儀的；另一類是屏蔽性的，就是通過(guò)阻擋定位儀的信號(hào)傳遞從而干擾定位儀。這兩種噪

29、音在導(dǎo)向孔施工時(shí)對(duì)儀器讀數(shù)的影響特別大，因此在軌跡設(shè)計(jì)前一定要調(diào)查清楚。例如：電纜、電話電纜、路燈線、馬路上的鋼筋、含鹽量高的河水,等等。1.3工程要求非開(kāi)挖工程要求是甲方根據(jù)工程使用要求或工程施工圖紙對(duì)回拖鋪管時(shí)管頭兩端的埋置深度、管線長(zhǎng)度、管道坡度、過(guò)河的河底埋置深度和工程管線的平面位置要求。導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計(jì)前相關(guān)工程技術(shù)要求應(yīng)完全明了。1.4管線定位導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計(jì)前應(yīng)對(duì)施工路徑上的原有管線進(jìn)行全方位的探測(cè)，弄清每根管線的走向、深度、及與待鋪管線之間的空間位置關(guān)系。管線探測(cè)一般分為四部進(jìn)行：一是將肉眼所能見(jiàn)到的管線標(biāo)志分類作好標(biāo)記，對(duì)于能直接揭示的工程管線則直接測(cè)量其深度及走向；二是對(duì)特殊管

30、線的露頭，利用管線探測(cè)儀對(duì)其進(jìn)行定位；三是對(duì)于沒(méi)有露頭而實(shí)際存在的管線利用儀器進(jìn)行掃描進(jìn)行定位。對(duì)于河流底部原先存在的管線，則應(yīng)調(diào)其相應(yīng)的工程圖紙對(duì)其深度和走向予以確認(rèn)。最后按管線的相關(guān)位置繪制綜合地下管線分布圖。2、平面定位及導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計(jì)2.1平面定位平面定位是在導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計(jì)前，在實(shí)地根據(jù)原有管線與待鋪管線的相對(duì)位置擬定鉆進(jìn)軌跡的水平走向曲線，然后在該曲線上設(shè)置一些控制點(diǎn)?？刂泣c(diǎn)應(yīng)選擇在擬定軌跡曲線與原有管線相交的部位，當(dāng)擬定軌跡與原有管線平行時(shí)，在水平間距小于1米的部位也應(yīng)設(shè)置控制點(diǎn)。這些控制點(diǎn)可為導(dǎo)向孔施工時(shí)提供水平位置和深度的參照。對(duì)于擬定軌跡穿越河流時(shí)，應(yīng)在河堤兩側(cè)15米范圍內(nèi)按

31、每3米設(shè)置一個(gè)控制點(diǎn)，并盡量保證該15米為一條直線，為導(dǎo)向鉆頭進(jìn)入河床創(chuàng)造有利的鉆進(jìn)趨勢(shì)。待控制點(diǎn)全部設(shè)置完后，繪制出控制點(diǎn)的平面圖，為后續(xù)的軌跡設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)依據(jù)。2.2導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計(jì)2.2.1管材最小彎曲半徑r及鉆桿曲率1的計(jì)算管材曲率是軌跡設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，管材曲率的重要指標(biāo)是管材成品的最小彎曲半徑r，在軌跡設(shè)計(jì)過(guò)程中的每個(gè)弧段的彎曲半徑r1應(yīng)比管材的最小彎曲半徑大（r1r），但是r1的彎曲率應(yīng)比鉆桿最小彎曲半徑r2的彎曲率?。╮1r2）。這是導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計(jì)的兩個(gè)必要條件。通常在出廠時(shí)，廠家就對(duì)r2的數(shù)值進(jìn)行過(guò)標(biāo)定，并根據(jù)這一數(shù)值對(duì)每根鉆桿的極限曲率進(jìn)行過(guò)計(jì)算。因此在軌跡設(shè)計(jì)前就應(yīng)對(duì)管材彎曲

32、半徑和施工中每鉆桿的變換率進(jìn)行確定，可通過(guò)如下公式進(jìn)行計(jì)算：1、管材最小彎曲半徑r計(jì)算公式r=（re）/r管材的半徑e管材材質(zhì)的彈性模量管材材質(zhì)的屈服強(qiáng)度2、每根鉆桿的曲率1的計(jì)算公式1=2rsin2(l180)/(r)/3r管材最小彎曲半徑l每根鉆桿長(zhǎng)度圓周率2.2.2入土角a與出土角b的選取入土角的角度選取應(yīng)視后退距離的大小、鉆機(jī)的角度變化范圍、鉆機(jī)擺放場(chǎng)地的大小和工程管材的材質(zhì)三方面決定的。一般來(lái)說(shuō)，鉆機(jī)入土的角度同鉆機(jī)本身角度變化范圍成正比，鉆機(jī)擺放場(chǎng)地成反比，同工程管材的曲率半徑成反比，同后退距離成反比。在選取入土角時(shí)，首先考慮工程管線的曲率半徑和后退距離的大小，其次考慮入鉆場(chǎng)地大小

33、和鉆機(jī)本身角度范圍。出土角則應(yīng)視出土造斜段的長(zhǎng)度、工程管線的曲率半徑、出土坑的工作場(chǎng)地大小和原有地下管線的埋置深度等因素綜合來(lái)定。出土角的大小同上述因素成反比，但造斜段的長(zhǎng)度和工程管線的曲率半徑是首選的考慮因素。2.2.3最小后退距離l1的計(jì)算后退距離是擬定鉆進(jìn)曲線的最深點(diǎn)至鉆機(jī)入土點(diǎn)的水平投影距離。其計(jì)算首先是考慮鉆進(jìn)軌跡線路上最深或最淺的管線深度、建構(gòu)筑物基礎(chǔ)的最大埋深、地表河流的河床部深度，根據(jù)以上條件和工程管線的埋深要求確定出導(dǎo)向軌跡的最大控制深度h1，從最深點(diǎn)至入鉆點(diǎn)的最小長(zhǎng)度為最小后退距離l1。計(jì)算最小后退距離時(shí)應(yīng)綜合考慮入鉆角a、入鉆點(diǎn)深度h2、鉆桿曲率、每個(gè)控制點(diǎn)的深度等等。計(jì)

34、算時(shí)以每?jī)蓚€(gè)控制點(diǎn)內(nèi)的長(zhǎng)度為計(jì)算控制單元，以每根鉆桿為計(jì)算單位。計(jì)算時(shí)可通過(guò)下列步驟進(jìn)行驗(yàn)算：第一根鉆桿深度：h2（入鉆點(diǎn)深度）第二根鉆桿深度：h2+la第三根鉆桿深度：h2+la+l（a1）以此類推直至深度為最深點(diǎn)的控制深度h1。然后將達(dá)到這一深度的鉆桿數(shù)累加乘以每根鉆桿的長(zhǎng)度即為最小后退距離l1。將每根鉆桿的曲率變化及相對(duì)應(yīng)的深度繪制成圖即為導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計(jì)曲線圖。2.2.4軌跡設(shè)計(jì)要求軌跡設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下要求：1、設(shè)計(jì)的軌跡長(zhǎng)度應(yīng)與工程要求中所示的工程管線長(zhǎng)度一致（污水管例外）；2、導(dǎo)向軌跡的深度與工程管線埋置深度要求一致；3、軌跡每個(gè)彎曲段的曲率半徑應(yīng)大于工程管線的最小彎曲半徑；4、水平

35、方向應(yīng)與控制點(diǎn)方向相一致，水平偏差小于等于1米；5、除信息管線外，其它工程管線的軌跡中不得有起伏不平段；6、對(duì)穿越信號(hào)干擾區(qū)或是河道，軌跡盡量設(shè)計(jì)成水平段；3、結(jié)論1、對(duì)工程要求的正確理解是導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計(jì)的前提。2、查明地下管線和工程障礙是軌跡設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。3、正確地計(jì)算工程參數(shù)是工程成敗的關(guān)健所在。4、施工存在的問(wèn)題，依據(jù)現(xiàn)有施工手段無(wú)法對(duì)有較強(qiáng)施工干擾的地區(qū)進(jìn)行準(zhǔn)確地導(dǎo)向定位。3.1.7.5導(dǎo)向孔曲線與設(shè)計(jì)曲線偏差控制措施導(dǎo)向孔在鉆進(jìn)過(guò)程中偏離設(shè)計(jì)穿越曲線的原因有四類：(1)鉆機(jī)就位方位與管線設(shè)計(jì)穿越方位有偏差，造成在導(dǎo)向孔鉆進(jìn)的過(guò)程中其軌跡逐漸偏離設(shè)計(jì)穿越曲線。(2)受外部磁場(chǎng)的影響，

36、控向方位角非管線走向的真實(shí)方位角，從而控向軟件計(jì)算鉆頭方位的參數(shù)發(fā)生變化，導(dǎo)致從計(jì)算機(jī)采集的數(shù)據(jù)非鉆頭的真實(shí)位置。(3)受地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響。導(dǎo)向孔在鉆進(jìn)過(guò)程中要穿越不同的地層，由于各地層地質(zhì)特征差異很大，即使是同一地層其硬度分布也會(huì)軟硬不均，因此，鉆頭在鉆進(jìn)的過(guò)程中比較容易偏向相對(duì)較軟的地層，造成與設(shè)計(jì)曲線發(fā)生偏移。(4)在導(dǎo)向孔鉆進(jìn)過(guò)程中，由于鉆機(jī)操作人員（司鉆員、控向員）人為操作有誤，使穿越軌跡與設(shè)計(jì)曲線發(fā)生偏移。針對(duì)以上造成曲線偏移的原因，制定相應(yīng)措施：(1)保證鉆機(jī)就位方位與設(shè)計(jì)管線中心線重合鉆機(jī)就位前，用測(cè)量?jī)x器（如經(jīng)緯儀）放出管線穿越中心線，根據(jù)穿越入土角、鉆機(jī)自身尺寸（車(chē)長(zhǎng)、車(chē)寬、

37、輪距等）等參數(shù)計(jì)算出鉆機(jī)就位的精確位置，并用白灰或用線繩予以標(biāo)記，并以此標(biāo)記作為鉆機(jī)就位的依據(jù)；就位后還要用測(cè)量?jī)x器測(cè)量鉆機(jī)就位偏差，經(jīng)計(jì)算鉆機(jī)就位方位相對(duì)于管線中心線的角度偏差如果超過(guò)0.1時(shí)，需要根據(jù)偏左偏右情況重新調(diào)整鉆機(jī)，經(jīng)多次就位測(cè)量調(diào)整再測(cè)量，直到偏差控制在0.1范圍內(nèi)。鉆機(jī)就位后，計(jì)算出精確的偏差數(shù)值，在開(kāi)始鉆導(dǎo)向孔時(shí)及時(shí)調(diào)整此偏差為零，從而保證導(dǎo)向孔軌跡與設(shè)計(jì)穿越曲線重合。(2)外部磁場(chǎng)對(duì)方位角的影響及控制外部磁場(chǎng)主要由地下管道、地下光纜、剛性建筑物（構(gòu)筑物）、地上高壓線等產(chǎn)生，這些外部磁場(chǎng)將影響地磁場(chǎng)強(qiáng)度和地磁角度，從而影響控向方位角，控向方位角的不確定最終導(dǎo)致鉆孔時(shí)方向失控

38、。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)確定的外部磁場(chǎng)的位置，在鉆孔時(shí)，探測(cè)器到達(dá)外部磁場(chǎng)前，鉆孔方向不能出現(xiàn)過(guò)大的左右偏移量，保持實(shí)際方位角與控向方位角的偏差在允許的范圍內(nèi)；在進(jìn)入外部磁場(chǎng)時(shí)，實(shí)際方位角發(fā)生變化，此時(shí)的方位角與控向方位角不同，鉆進(jìn)時(shí)暫不考慮干擾后的方位角而直接按直線鉆進(jìn)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)，根據(jù)控向工具面的位置輸入與控向方位角接近的方位角。鉆頭穿越過(guò)磁場(chǎng)干擾區(qū)后，計(jì)算機(jī)控向數(shù)據(jù)恢復(fù)正常，此時(shí)導(dǎo)向孔軌跡與設(shè)計(jì)穿越曲線偏差應(yīng)當(dāng)在許可范圍內(nèi)，萬(wàn)一兩者偏差較大，首先計(jì)算出實(shí)際偏差量，然后將經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)干擾區(qū)的鉆桿抽出后重新鉆進(jìn)進(jìn)行偏差調(diào)整。在已知偏差量的情況下進(jìn)行調(diào)整，消除磁場(chǎng)影響，使導(dǎo)向孔軌跡與設(shè)計(jì)穿越曲線重合。 (

39、3)采用人工磁場(chǎng)鉆機(jī)控向系統(tǒng)是依靠地磁場(chǎng)進(jìn)行方位控制，通過(guò)鉆頭后面的探頭將導(dǎo)向孔參數(shù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。地磁場(chǎng)容易受到地下管線、地下電纜、地面高壓線等金屬構(gòu)件的干擾，從而造成控向參數(shù)不準(zhǔn)確。人工磁場(chǎng)是在穿越中心線兩側(cè)布設(shè)的閉合線圈，布設(shè)簡(jiǎn)單方便，在施工中既經(jīng)濟(jì)又有效，不受外部磁場(chǎng)的干擾，可以準(zhǔn)確無(wú)誤的將鉆孔數(shù)據(jù)反映出來(lái)。當(dāng)探頭到達(dá)此閉合的線圈區(qū)域內(nèi),接通直流電源產(chǎn)生磁場(chǎng)，通過(guò)人工磁場(chǎng)可以測(cè)得穿越軸線的左右偏移和穿越標(biāo)高。通過(guò)人工磁場(chǎng)與地磁場(chǎng)左右偏差的比較，可以確定目前鉆頭方位角，從而確定下一根鉆桿的行進(jìn)方位，從而能夠很好的控制導(dǎo)向孔與設(shè)計(jì)穿越曲線偏移，并能保證穿越曲線的平滑性。(4)控制人為因素造成

40、導(dǎo)向孔軌跡與設(shè)計(jì)穿越曲線偏差開(kāi)工前，進(jìn)行有針對(duì)性的培訓(xùn)，加強(qiáng)控向人員與司鉆人員的配合，司鉆人員以控向人員的指令為準(zhǔn)，按照指令進(jìn)行操作，防止人為操作導(dǎo)致鉆孔出現(xiàn)偏移設(shè)計(jì)曲線?？叵蛉藛T嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)曲線計(jì)算每次傾角的調(diào)整度數(shù)，認(rèn)真掌握并注意穿越過(guò)程中的軌跡變化，通過(guò)軌跡變化確定控向方向的變化，從而控制導(dǎo)向孔軌跡與設(shè)計(jì)穿越曲線的偏移。3.1.8防止“s”形鉆孔措施在定向穿越施工過(guò)程中，孔道有時(shí)會(huì)出現(xiàn)“s”形的現(xiàn)象，主要原因是導(dǎo)向孔曲線成形不好和擴(kuò)孔時(shí)出現(xiàn)偏擴(kuò)。地表或地下磁干擾造成探頭探測(cè)數(shù)據(jù)失真，易誘導(dǎo)導(dǎo)向孔曲線成形不好；穿越地層軟硬不均和擴(kuò)孔器組合方式不當(dāng)，易誘導(dǎo)擴(kuò)孔器在孔道內(nèi)偏擴(kuò)。為防止在定向穿越

41、施工過(guò)程中，孔道出現(xiàn)“s”形的現(xiàn)象，采取以下兩項(xiàng)措施：3.1.8.1導(dǎo)向孔控向保護(hù)措施1認(rèn)真做好穿越中心線的磁方位角測(cè)量。在導(dǎo)向孔開(kāi)鉆前，測(cè)量穿越中心線的磁方位角。通過(guò)在地表多點(diǎn)測(cè)量（一般情況下，出、入土側(cè)各取兩個(gè)點(diǎn)），然后將各組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比，排除由于磁干擾而錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，確定正確的磁方位角數(shù)值。如果各組數(shù)據(jù)相差較大（0.2以上），則增加測(cè)量點(diǎn)（24個(gè)），直到確定正確的數(shù)值。2導(dǎo)向孔嚴(yán)格按設(shè)計(jì)曲線鉆進(jìn)在開(kāi)鉆前對(duì)司鉆人員作好詳細(xì)的技術(shù)要求，對(duì)每一根鉆桿的鉆進(jìn)要求提前標(biāo)注在圖紙上；在鉆進(jìn)時(shí)，準(zhǔn)確及時(shí)地向司鉆人員發(fā)布控向指令，并隨時(shí)根據(jù)鉆進(jìn)情況調(diào)整司鉆推進(jìn)、旋轉(zhuǎn)操作。使導(dǎo)向孔嚴(yán)格按設(shè)計(jì)曲線鉆進(jìn)。在

42、導(dǎo)向孔施工階段，重點(diǎn)控制導(dǎo)向孔鉆進(jìn)質(zhì)量，避免誤操作。導(dǎo)向孔是以后各級(jí)預(yù)擴(kuò)孔和回拖管道的基礎(chǔ)?？叵騿T嚴(yán)格按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求進(jìn)行控向，控制單根鉆桿的折角變化，保證穿越曲率半徑、管底最大埋深、入土角及出土角均能達(dá)到相應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。要確保導(dǎo)向孔的成形質(zhì)量，控制出土點(diǎn)的精度，導(dǎo)向孔曲線要光滑并達(dá)到管道彈性半徑要求。3合理的擴(kuò)孔工藝擴(kuò)孔工藝包括擴(kuò)孔器系列的組合、擴(kuò)孔次數(shù)的確定、擴(kuò)孔速度的選擇等。合理組合擴(kuò)孔器系列，采用板式擴(kuò)孔器和桶式擴(kuò)孔器同時(shí)搭配使用，確保了孔道成形質(zhì)量。確定合理的擴(kuò)孔速度，使泥漿和鉆屑比例達(dá)到1：1，降低回拖力和扭矩。4錨固箱的加固在鉆機(jī)前用c25混凝土及鋼管排加固錨固箱。錨固箱的合理

43、加固能使鉆機(jī)充分發(fā)揮出自身的性能，增強(qiáng)鉆機(jī)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。5鉆具的檢查在開(kāi)鉆施工前認(rèn)真檢查鉆桿、麻花鉆桿、擴(kuò)孔器、卸扣、萬(wàn)向節(jié)等鉆具，清洗絲扣并進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，確保內(nèi)部無(wú)損傷，在擴(kuò)孔、回拖前還要檢查并確保擴(kuò)孔器的水眼暢通，卸扣無(wú)變形、鎖銷(xiāo)完好，萬(wàn)向節(jié)絲扣潤(rùn)滑，對(duì)鉆桿、麻花鉆桿要進(jìn)行嚴(yán)格的選擇。6助力在回拖過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)回拖力迅速增大、鉆機(jī)回拖困難，就采取助力的措施。具體做法是：在回拖管道尾部的左右對(duì)稱地分別焊上一個(gè)拉環(huán)，在兩邊用單斗、推土機(jī)、吊管機(jī)等設(shè)備拉住拉環(huán)，同時(shí)助力。7縮短施工周期時(shí)間越短，孔道塌方的可能性就越小。要及時(shí)更換擴(kuò)孔器、連接回拖管道等。在人員、設(shè)備及材料等方面要確保能滿足施工需

44、要，不能影響施工進(jìn)度、延誤工期。3.1.8.2擴(kuò)孔防偏1認(rèn)真分析穿越各地層組成成分、物理力學(xué)性質(zhì)。穿越各地層往往軟硬不均，因此，在鉆前，要將各穿越地層的巖土類型、含水量、孔隙度、粘聚力、內(nèi)摩擦角、地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值、側(cè)摩阻力、錐尖阻力等等，仔細(xì)閱讀，將這些數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)在穿越曲線圖上，以指導(dǎo)司鉆人員操作。2根據(jù)穿越地層選用合理的擴(kuò)孔器組合方式。原則上，在地層是呈軟塑、可塑狀態(tài)的淤泥質(zhì)粘土或粉質(zhì)粘土?xí)r，采用桶式擴(kuò)孔器；在地層時(shí)呈硬塑狀態(tài)的粘土或粉質(zhì)粘土?xí)r，采用切割刀式擴(kuò)孔器。保證孔道成形良好，整體曲線不變形。3在擴(kuò)孔器進(jìn)入軟地層擴(kuò)孔后，在扭矩控制在40000ft*lb內(nèi)的情況下，盡可能加快擴(kuò)孔速度；同時(shí)

45、，加大泥漿排量，保持井口返漿流速基本不變，避免返漿倒灌入孔道內(nèi)。3.1.9出土點(diǎn)誤差控制措施定向穿越出土點(diǎn)誤差包括橫向誤差和縱向誤差，造成橫向誤差的原因主要有：穿越中心線的磁方位角測(cè)量值不準(zhǔn)確；在導(dǎo)向孔鉆進(jìn)時(shí)，探頭受到不明原因的磁干擾；鉆機(jī)中心線與設(shè)計(jì)穿越中心線不重合，而施工時(shí)，又忽略這二者之間存在的夾角。造成縱向誤差的原因主要有：出入土點(diǎn)的標(biāo)高差不準(zhǔn)確；向計(jì)算機(jī)輸入的鉆桿長(zhǎng)度不準(zhǔn)確；探頭自身精度和控向軟件理論計(jì)算誤差也會(huì)導(dǎo)致出土點(diǎn)有一定的偏差。針對(duì)造成出土點(diǎn)誤差的原因，采取以下措施來(lái)保證出土點(diǎn)的精度：在開(kāi)鉆前，根據(jù)設(shè)計(jì)交樁，將出、入土點(diǎn)準(zhǔn)確定位；對(duì)出、入土點(diǎn)之間的距離（即穿越水平長(zhǎng)度）、出、

46、入土點(diǎn)的高程進(jìn)行復(fù)測(cè)；在出、入土側(cè)準(zhǔn)確確定中心樁。1測(cè)量正確的穿越中心線磁方位角數(shù)值在開(kāi)鉆前要測(cè)量出穿越中心線磁方位角數(shù)值。在測(cè)量時(shí)，注意避開(kāi)地表上如有較大電流磁場(chǎng)的高壓電線、汽車(chē)等較大的鋼鐵物體和地下的已建鋼鐵管道等，以免探頭受到磁干擾的影響而使測(cè)量出的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。在測(cè)量時(shí)選取多點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，一般出、入土側(cè)各選取兩個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，每一點(diǎn)測(cè)量4組數(shù)據(jù)。測(cè)量完成后，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行各組數(shù)據(jù)的分析，如果測(cè)量出的磁方位角數(shù)據(jù)有兩組以上誤差超過(guò)0.2以上，則還需增加測(cè)量點(diǎn)，直到確定了正確的磁方位角數(shù)值。2將鉆機(jī)中心線與設(shè)計(jì)穿越中心線保持成一條直線鉆機(jī)中心線是由地錨系統(tǒng)的中心線決定的，因此在安裝地錨系統(tǒng)時(shí)，將其中心線

47、與設(shè)計(jì)穿越中心線保持成一條直線。在鉆機(jī)就位完成后，檢查鉆機(jī)中心線是否與設(shè)計(jì)穿越中心線保持成一條直線，如果有夾角存在（一般這個(gè)夾角很?。?，實(shí)測(cè)出夾角數(shù)值。3按鉆進(jìn)順序測(cè)量出每一根鉆桿長(zhǎng)度，測(cè)量數(shù)值精確到0.01m，并做好記錄。4在導(dǎo)向孔鉆進(jìn)時(shí)，全過(guò)程監(jiān)控磁方位角的變化情況，排除由于不明物體對(duì)探頭的磁干擾的影響，保證磁方位角的測(cè)量準(zhǔn)確。5在鉆前，對(duì)巖土工程地質(zhì)報(bào)告作認(rèn)真分析研究，尤其是出土一側(cè)的地層情況，避免在鉆頭在向上造斜時(shí)，因土質(zhì)過(guò)硬或過(guò)軟而無(wú)法抬頭造成延長(zhǎng)出土。（二）頂管施工3.2.1施工工藝流程（1）、泥水平衡式頂管微型掘進(jìn)機(jī)被主頂油缸向前推進(jìn)，掘進(jìn)機(jī)頭進(jìn)入止水圈，穿過(guò)土層到達(dá)接收井，電動(dòng)

48、機(jī)提供能量，轉(zhuǎn)動(dòng)切削刀盤(pán)，通過(guò)切削刀盤(pán)進(jìn)入土層。挖掘的土質(zhì)，石塊等在轉(zhuǎn)動(dòng)的切削刀盤(pán)內(nèi)被粉碎，然后進(jìn)入泥水艙，在那里與泥漿混合，最后通過(guò)泥漿系統(tǒng)的排泥管由排泥泵輸送至地面上。在挖掘過(guò)程中，采用復(fù)雜的土壓平衡裝置來(lái)維持水土平衡，以至始終處于主動(dòng)與被動(dòng)土壓之間，達(dá)到消除地面的沉降和隆起的效果。掘進(jìn)機(jī)完全進(jìn)入土層以后，電纜、泥漿管被拆除，吊下第一節(jié)頂進(jìn)管，它被推到掘進(jìn)機(jī)的尾套處，與掘進(jìn)頭連接管頂進(jìn)以后，挖掘終止、液壓慢慢收回，另一節(jié)管道又吊入井內(nèi)，套在第一節(jié)管道后方，連接在一起，重新頂進(jìn)，這個(gè)過(guò)程不斷重復(fù)，直到所有管道被頂入土層完畢，完成一條永久性的地下管道。掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)過(guò)程中，采用了激光導(dǎo)向控制系統(tǒng)

49、。位于工作后方的激光經(jīng)緯儀發(fā)出激光束，調(diào)整好所需的標(biāo)高及方向位置后，對(duì)準(zhǔn)掘進(jìn)機(jī)內(nèi)的定位光靶上，激光靶的影像被捕捉到機(jī)內(nèi)攝像機(jī)的影像內(nèi)，并輸送到挖掘系統(tǒng)的電腦顯示屏內(nèi)。操作者可以根據(jù)需要開(kāi)啟位于掘進(jìn)機(jī)內(nèi)置式油缸進(jìn)行伸縮，為達(dá)到糾偏的目的，調(diào)整切削部分頭部上下左右高度。在整個(gè)掘進(jìn)過(guò)程中，甚至可以獲得控制整個(gè)管道水平、垂直向30cm內(nèi)的偏離精度。當(dāng)工作井完成以后，經(jīng)調(diào)試完畢的液壓系統(tǒng)，頂管掘進(jìn)機(jī)便通過(guò)運(yùn)輸至工地，并安裝就位至導(dǎo)軌上，微型掘進(jìn)設(shè)備還包括，操縱室和遙控臺(tái)、液壓動(dòng)力站、后方主頂、泥水循環(huán)裝置，激光定位裝置，減摩劑攪拌注入裝置，泥水處理裝置；其他輔助裝置包括起重機(jī)，發(fā)電機(jī)、卡車(chē)、電焊機(jī)等。隨

50、后，微型掘進(jìn)裝置上。泥水平衡式頂管突出的優(yōu)點(diǎn)：適用的土質(zhì)范圍比較廣，如在地下水壓力很高，以及變化范圍很大的條件下，它都適用?？捎行У乇３滞诰蛎娴姆€(wěn)定，對(duì)所頂管子周?chē)耐馏w擾動(dòng)比較小，因而由頂管引起的地面沉降較小。與其他類型的頂管比較，泥水頂管施工時(shí)的總推力比較小，尤其在粘土層這種表現(xiàn)得更為突出，所以特別適用于長(zhǎng)距離頂管。工作坑內(nèi)的作業(yè)環(huán)境較好，作業(yè)比較安全，由于它采用泥水管道，輸送棄土，不存在吊土，搬運(yùn)等危險(xiǎn)的作業(yè)。泥水輸送棄土為連續(xù)作業(yè)，因此進(jìn)度比較快。（2）、施工工藝流程：測(cè)量引點(diǎn)工作井施工測(cè)量放樣井下導(dǎo)軌機(jī)架、液壓系統(tǒng)、止水圈等設(shè)備安裝地面輔助設(shè)施安裝頂管掘進(jìn)機(jī)吊裝就位激光經(jīng)緯儀安裝掘進(jìn)

51、機(jī)出工作坑正常頂進(jìn)頂管機(jī)進(jìn)接收坑。3.2.2頂力計(jì)算、最大頂距確定和準(zhǔn)備工作本工程頂管單元長(zhǎng)度根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的井室位置、地面運(yùn)輸和開(kāi)挖工作坑的條件、頂管需要的頂力、后背與管口可能承受的頂力等因素確定單元長(zhǎng)度。本工程土質(zhì)參數(shù)基本相同，頂力計(jì)算時(shí)分不同管徑取一個(gè)最大管徑和最大單元長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算。、頂力的計(jì)算最大推力計(jì)算，采用經(jīng)驗(yàn)公式，按最大頂距108米計(jì)算：f=f1+f2上式中：f總推力； f1端阻力； f2側(cè)壁摩阻力；f1=/4dp式中d管外徑；p控制土壓力；p=koho式中：ko靜止土壓力系數(shù)，一般取0.55 ho地面至掘進(jìn)機(jī)中心的高度，取值13m 土的重量，取1.9t/m3f2=dfl式中：f管

52、外表面綜合磨擦阻力，根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，取值0.40t/m2 d管外徑 l頂距最大f=f1+f2 =204.84 t工作井內(nèi)設(shè)備頂進(jìn)能力可達(dá)到800t，采用4個(gè)200t的千斤頂完全滿足要求（本工程頂管采用觸變泥漿，頂力將遠(yuǎn)小于理論計(jì)算值，因此我們無(wú)需增加額外的頂進(jìn)系統(tǒng)即可滿足要求，設(shè)計(jì)圖紙最大頂距為108m是合理的經(jīng)濟(jì)距離）。、地面準(zhǔn)備工作在頂管頂進(jìn)施工前，按要求進(jìn)行施工用電，用水，通道，排水及照明等設(shè)備的安裝。施工用電每臺(tái)套采用150kw的發(fā)電機(jī)組。水需從外拖運(yùn)，要修進(jìn)場(chǎng)簡(jiǎn)易便車(chē)道，保證施工管材料、設(shè)備及機(jī)具進(jìn)場(chǎng)。還需鋪毛渣石的場(chǎng)平?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備擺放空間至少需長(zhǎng)45米，寬55米的平整封閉場(chǎng)平區(qū)域。

53、施工材料，設(shè)備及機(jī)具必須備齊，以滿足本工程的施工要求。管節(jié)等準(zhǔn)備要有足夠的余量(2030m)。井上，井下建立測(cè)量控制網(wǎng)，并經(jīng)復(fù)核報(bào)驗(yàn)監(jiān)理認(rèn)可。井下準(zhǔn)備工作及井內(nèi)布置工作井井內(nèi)布置主要是后靠背、導(dǎo)軌、主頂油缸、油泵動(dòng)力站、鋼制扶梯等。頂管基座為鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件，頂管基座位置按管道設(shè)計(jì)軸線準(zhǔn)確進(jìn)行放樣，安裝時(shí)按照測(cè)量放樣的基線，吊入井下就位安裝固定?；系膶?dǎo)軌按照頂管設(shè)計(jì)軸線并按實(shí)測(cè)洞門(mén)中心居中放置，并設(shè)置支撐加固，保證基座穩(wěn)定不變形。技術(shù)交底，崗位培訓(xùn)在頂管施工前，對(duì)參加施工的全體人員分階段進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，對(duì)各技術(shù)工種進(jìn)行崗位培訓(xùn)，經(jīng)考核合格后，才能上崗。3.2.3后座墻后座墻是頂進(jìn)管道時(shí)為

54、千斤頂提供反作用力的一種結(jié)構(gòu)，有時(shí)也稱為后座、后背或者后背墻等。在施工中，要求后座墻必須保持穩(wěn)定，一旦后座墻遭到破壞，頂進(jìn)工程就要停頓。后座墻設(shè)計(jì)要通過(guò)詳細(xì)計(jì)算，其重要程度不亞于頂進(jìn)力的預(yù)測(cè)計(jì)算。后座墻主要有功能是在頂進(jìn)過(guò)程自始至終地承擔(dān)主頂工作站頂管前進(jìn)時(shí)的后坐力。后座墻的最低強(qiáng)義應(yīng)保證在設(shè)計(jì)頂進(jìn)力的作用下不被破壞，要求其本身的壓縮回彈量為最小，以利于充分發(fā)揮主頂工作站的頂進(jìn)效率。在設(shè)計(jì)和安裝后座墻時(shí)，應(yīng)使其滿足如下要求：（1）、要有充分的強(qiáng)度在頂管施工中能承受主頂工作站千斤頂?shù)淖畲蠓醋饔昧Χ恢疗茐?。?）、要有足夠的剛度當(dāng)受到主頂工作站的反作用力時(shí)，后座墻材料受壓縮而產(chǎn)生變形，卸荷后要恢

55、復(fù)原狀。如壓縮回彈量大，會(huì)導(dǎo)致大量行程消耗在后座墻壓縮變形土，從而大在降低千斤頂?shù)挠行_程，使頂進(jìn)效率降低。故后座墻必須具有足夠的剛度。（3）、后座墻表面要平直后座墻表面應(yīng)平直，并垂直于頂進(jìn)管道的軸線，以免產(chǎn)生偏心受壓，使頂力損失和發(fā)生質(zhì)量、安全事故。（4）、材質(zhì)要均勻后座墻材料的材質(zhì)要均勻一致，以免承受較大的后從力時(shí)造成后座墻材料壓縮不勻，出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。（5）、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便裝配式或臨時(shí)性后座墻都要采用普通材料、裝拆方便。、后座墻的強(qiáng)度及其影響因素:后座墻的強(qiáng)度取決于千斤頂在頂進(jìn)過(guò)程中施加給后座墻的最大后從力，后從力的大小與最大頂力相等。影響頂力的因素甚多，可分為客觀因素及主觀因素兩類。客觀因素包括管材種類、管徑大小、頂距長(zhǎng)短、覆土厚度、土的種類、地下水位、管節(jié)重量等；主觀因素包括操作誤差、頂進(jìn)方法、中途停工與否、是否采用潤(rùn)滑劑等。影響頂進(jìn)力的客觀因素在其他章節(jié)已經(jīng)作了介紹。現(xiàn)在主要討論影響后座墻強(qiáng)度的主觀因素。（1）、頂進(jìn)誤差在頂進(jìn)過(guò)程中，由于土質(zhì)、設(shè)備的操作等原因，導(dǎo)致管子的方向或高程出與偏差，這種偏差稱為頂