小馬拉大車——非開挖小型鉆機多孔管拉管工藝資料講解

1、此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流廣州電力建筑安裝工程有限公司“我要創(chuàng)新” QC小組“小馬拉大車”-非開挖小型鉆機“多孔管拉管工藝”改進(jìn)、小組情況小組名稱“我要創(chuàng)新” QC小組小組注冊號廣建筑2010-01課題名稱“小馬拉大車”一一非開挖小型 鉆機“多孔管拉管工藝”改進(jìn)課題注冊時間2010.02培訓(xùn)時間92學(xué)時小組類型創(chuàng)新型活動時間2010.01 2011.03出勤率100%姓名性別年齡學(xué)歷職務(wù)組內(nèi)分工杜柜洲男43大專公司行政總監(jiān)組長、總負(fù)責(zé)葉祖彥男40大專工程部主任副組長、實施負(fù)責(zé)陳海洋男42大專施工班班長實施專責(zé)王書坤男27本科技術(shù)組組長技術(shù)負(fù)責(zé)張亞成男28本科技

2、術(shù)質(zhì)量員技術(shù)監(jiān)督員楊勇男27本科助理工程師技術(shù)顧問潘小路男25本科助理工程師技術(shù)分析員董重男26本科技術(shù)員技術(shù)指導(dǎo)員黃偉男26本科施工員實驗員任景麗女25本科工程組綜合管理專責(zé)資料整理課題背景2010年4月，在越秀1標(biāo)工程（應(yīng)元路）應(yīng)用水平定向鉆進(jìn)技術(shù)進(jìn)行12孔管鋪設(shè)，終孔直徑750mm，軌跡長度65m，在拉管過程中，由于鉆機拉力不足在軌跡造斜段回擴頭停 留時間過長，導(dǎo)致孔內(nèi)局部阻力過大，造成回擴頭連接桿折斷，發(fā)生惡性事故。在分析事故深層次原因時， 小組認(rèn)為：這起事故是在執(zhí)行規(guī)程無問題、現(xiàn)場環(huán)境無問題、安全工器具無問題的情況下發(fā)生的。導(dǎo)致事故的直接原因是一一現(xiàn)有設(shè)備無法滿足所采用的施工工藝。以

3、下為事故地點施工設(shè)計圖紙（圖中東西走向紅色軌跡為事故段）jt <1廣曲電上卉盤序聘工卷審審溶直蒲諸 |三三涯.!,鬥風(fēng)応工譏禮Ewmpr低二 4 ifc 工 2 ¥時 E ： HCIP：E t.刊撲瘻苛乜卅氛取氛斛劈僦12林荷人工幕箕艮H處開也竝井寄力工作票嚴(yán)一I.氏戦嚥匸LH刖2 L砂HI3F申 尢抒彥住眄狀；H就也工I丸® L60HDPE電 力曠頂囂M厳養(yǎng)他第H費閣冷轉(zhuǎn)行人工井 備一stMnB»屯“童. Ma卵5at1 E廣+r電r W 3.r很巧陽公百:拜咅h氣電越丼薛舟工讐總、設(shè)定課題我公司主要負(fù)責(zé)廣州市區(qū)的電力非開挖水平定向鉆進(jìn)鋪管業(yè)務(wù)，但由于市區(qū)

4、施工的特點常規(guī)的開挖路面施工技術(shù)越來越不適應(yīng)城市發(fā)展的需要。根據(jù)城市施工特點一一施工場地 小、對噪音的限制要求等使小型鉆機施工得到施工單位的好評及認(rèn)可。但由于小型鉆機本身的設(shè)計特點，使其拉力無法達(dá)到單導(dǎo)向孔多孔管長距離鋪管施工要求。小型鉆機對于多孔管長距離的施工，通常采用多導(dǎo)向孔施工技術(shù)，將管道多孔多次回拖， 以達(dá)到減小回拖拉力的目的。但在同一地段進(jìn)行多次非開挖水平定向鉆進(jìn)穿越施工有以下三方面弊端：一是對地下空間的資源浪費， 進(jìn)行多次穿越造成地下空間的浪費，降低再次施工的可能性；二是目前城市地下管線分布復(fù)雜，多次穿越將增大施工風(fēng)險；三是多次穿越花費時間過長，經(jīng)濟效益欠佳。導(dǎo)向鉆進(jìn)示意圖那么，能

5、不能采用一定的技術(shù)方法彌補這一缺陷，既能使用符合城市施工特點的小拉力鉆機，又能同時盡最大可能的節(jié)約地下空間，減少穿越次數(shù)，降低施工風(fēng)險，提高經(jīng)濟效益?多孔管施工，單導(dǎo)向孔拉管, 能降低風(fēng)險，提高經(jīng)濟效益越秀1標(biāo)（應(yīng)元路）接頭桿折斷事故告訴我們，司鉆人員在進(jìn)行回拖拉管的過程中，在 孔徑達(dá)到回拖12孔管的情況下，回拖力過小造成回拖速度慢，致使回擴頭在軌跡造斜段停 留時間過長，出現(xiàn)了孔內(nèi)不穩(wěn)定一一孔壁垮塌，孔徑變小，導(dǎo)致摩擦力增大。經(jīng)過分析此工程孔壁垮塌一個重要原因就是，鋪管孔數(shù)較多，小型鉆機拉力過小,造斜段拉管過程時間長，司鉆人員本身無違規(guī)操作。需解決問題：一是增大鉆機拉力；二是從拉管工藝下手，分

6、多次拉管分散鉆機拉力。導(dǎo)致解原施工工藝流程決其一便可解決此問題，增大鉆機拉力則必須引進(jìn)大型鉆機，在城區(qū)內(nèi)場地限制幾無可能。 小組確定課題：“小馬拉大車”一一非開挖小型鉆機“多孔管拉管工藝”改進(jìn)。（注：原工藝中，如遇多孔徑施工，則采用多個導(dǎo)向孔分多次拉管）三、設(shè)定目標(biāo)目 標(biāo)：“多孔管拉管工藝”改進(jìn)，運用單導(dǎo)向孔拉管。目標(biāo)值：多管道（6-12孔）鋪設(shè)時，采用小型鉆機（15T）單導(dǎo)向孔施工。目標(biāo)可行性分析1、小組認(rèn)為將單導(dǎo)向孔多孔管分兩次，或者更多次進(jìn)行回拖拉管（“填管法”），分散每次拉管的拉力，就能杜絕由于鉆機拉力不足造成的事故發(fā)生。2、公司現(xiàn)有設(shè)備，其本身性能優(yōu)越，現(xiàn)有工器具加工技術(shù)成熟，工藝較

7、好，因此我們 確定的目標(biāo)值也是可以實現(xiàn)的。四、提出方案并確定最佳方案（一）方案設(shè)想方案方案內(nèi)容可實施性方案一第一次拉管時同時帶鉆桿較難，鉆桿易與管材打結(jié)， 拉力大方案二第一次拉管結(jié)束后將鉆桿原洞送回可實施小組對方案（“填管法”）的具體設(shè)想進(jìn)行討論，認(rèn)為方案一在回拖管材的同時帶鉆桿，增大了鉆機的拉力，易于與管材打結(jié)不適應(yīng)小型鉆機的施工，小組取得一致意見后， 決定采取第二種方案，并提出此方案在技術(shù)上的要求并制定對策計劃。方案對策目標(biāo)措施方案二在送回的鉆桿前加1、鉆桿能順利沿著原有設(shè) 計軌跡“送回”岀鉆口1、在“送回”鉆桿前方加“圓形” 裝置（以下稱菠蘿頭）以減小阻力裝裝置2、避免鉆桿與管材纏繞2、

8、鉆桿從已回拖管材的下方送回所謂“填管法”：先進(jìn)行常規(guī)的水平定向鉆施工，回擴到所需的孔徑后，先進(jìn)行部分管 材的回拖，回拖完成后，將鉆機鉆桿送回出鉆口，回拖余下的管材。鋪管結(jié)束公司現(xiàn)有 CASE6032鉆機（15T）（二）方案的具體分析根據(jù)小組成員的集體討論認(rèn)為，采用“填管法”的關(guān)鍵控制點在于：1、導(dǎo)向軌跡選擇：軌跡的選擇在非開外水平定向鉆進(jìn)施工中具有關(guān)鍵作用，軌跡是否 圓滑關(guān)系到能否順利送回“菠蘿頭”而不致發(fā)生穿孔現(xiàn)象；2、孔徑的選擇：由于不是一次性拉管，孔徑要適當(dāng)增大；3、“菠蘿頭”形態(tài)的選擇：應(yīng)考慮摩擦力因素；4、鉆桿送回方式的選擇。（三）制定對策表通過以上分析，小組成員根據(jù)“ 5W1H ”

9、原則制定了相應(yīng)的對策表。序號要素對策目標(biāo)措施完成地點完成時間負(fù)責(zé)人1導(dǎo)向軌跡選擇依據(jù)鉆桿允許最 小彎曲直徑制定使軌跡 設(shè)計盡 量圓滑 避免穿 孔根據(jù)計算和平時施 工可知鉆桿的最大變化斜度為8%，為 盡量圓滑，選擇5%辦公室1046 4.10王書坤2“填管法”終孔直徑確定依據(jù)所拉管孔徑確定大于一 次性拉 管終孔 直徑最后一次回擴時增加一次回擴以增大直徑培訓(xùn)基地10.6.136.15葉祖彥3“菠蘿頭”制 作依據(jù)公司現(xiàn)有最小回擴頭直徑避免穿 孔，減小 阻力選擇200mm為菠蘿頭直徑，表面做光滑處理培訓(xùn)基地倉庫10.5.6 6.15陳海洋4鉆桿原孔送回方式根據(jù)重力作用和 孑L內(nèi)狀態(tài)孔內(nèi)充滿泥漿， 已回

10、拖管材懸浮于孔壁之上避免與 管材纏 繞從已拉管管材下方通過培訓(xùn)基地10.6.156.18潘小路制表人： 董重五、對策實施實施1:導(dǎo)向軌跡設(shè)計，根據(jù)鉆桿的彎曲程度計算設(shè)計出施工常見深度所需造斜段的最短距離，如下表所示。«ilT tIiIIflTF，W|Lfl!4 r；卜* 3卞1iwt ibF!(J-M-IS3d->4-B-id-sA*ug.匸A4,jr j詩J卡k-Fr1-1沖|! 1鳴1*IB11t#i T1-IR*71'Tt.輕uprw"|J-f-H J1 A-1 JN :-1J-/i4 1J -p i卜IP*H 2JiJril.lfl-|?祁>-f

11、禍1 j£ .i-i j4 i11n胃1P 1-Liil!J卜L站!'iIsnTl»p.*1*1n叮<1111L j11n施工常見深度所需造斜段的最短距離實施2:終孔直徑處理，在公司培訓(xùn)基地，進(jìn)行終孔直徑實驗，進(jìn)行650的回擴頭終孔，采用逐級回擴380420550650 （兩次），實測終孔直徑達(dá)680，達(dá)到預(yù)期 目標(biāo)。實施3: “菠蘿頭”制作，現(xiàn)有鉆頭直徑為90 mm，最小回擴頭直徑為 350mm，所以采用“填管法”施工用的“菠蘿頭”直徑不宜大于350mm，但過小容易增大阻力造成串孔。根據(jù)以往經(jīng)驗，“菠蘿頭”直徑采用 200mm左右為宜，且表面無需鑲嵌切削刀，

12、如下圖所 示。公司現(xiàn)有鉆具圖片制作的“菠蘿頭”實物實施4:鉆桿送回方式，在公司培訓(xùn)基地，進(jìn)行送回方式實驗，進(jìn)行650的回擴頭終孔，采用逐級回擴380420550650 （兩次），進(jìn)行拉管6條，然后從管材下方 送回“菠蘿頭”再次拉管 2條，實驗結(jié)果：鉆桿未與孔內(nèi)管材打結(jié)，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。注：孔洞內(nèi)充滿泥漿，管材懸浮于孔壁上側(cè)六、制定施工工藝流程七、效果檢查（一）現(xiàn)場檢驗情況廣州黃埔供電局委拖的中山大道與大沙西交匯路口電力管道工程（穿越中山大道），進(jìn)行非開挖施工，鋪設(shè) 8孔160的HDPE管，穿越長度160m。中山大道路中線處為 BRT 交通干線，中山大道兩邊已經(jīng)做好人工井，自南向北依次穿越電信走廊

13、、電力走廊、煤氣管 線、供水管線、煤氣管線、BRT交通干線、供水管線、排污管、電信管線、供水管線及大沙西路綠化。該處地下02.5米為回填土， 3米以下為粘土層，根據(jù)現(xiàn)場踏勘情況，施工場地附近150米處有巖石露頭，不排除淺層強風(fēng)化巖存在。場地情況如圖所示。工程施工平面圖工程施工現(xiàn)場照片出鉆井（便于拉管）所承接工程為長距離多管孔施工，采用改進(jìn)的多孔管單導(dǎo)向孔施工工藝，對導(dǎo)向孔進(jìn)行多次清孔，運用“填管法”分兩次拉管一一6+2組合進(jìn)行拉管。根據(jù)本工程的敷設(shè)管徑，采取多級擴孔380t420t550650 （兩次），再用600擠擴器回擴一次，接著用600擠擴器一次性拉6條160管，然后用200 “菠蘿頭沿

14、著鉆孔推到出鉆井，最后拉2條160管。檢驗結(jié)果：該工程按預(yù)期順利完成。（二）目標(biāo)值完成情況我們設(shè)定的目標(biāo)：“多孔管（6孔）拉管工藝”改進(jìn)，小型鉆機（15T）單導(dǎo)向孔拉管在 實際工程運用中取得成功。八、取得效益單導(dǎo)向孔多管道鋪設(shè)工藝，取得了較好的社會效益及經(jīng)濟效益，總結(jié)其優(yōu)點如下：1 、節(jié)約地下空間；2、杜絕了電力非開挖“多孔管拉管”施工事故的發(fā)生；3、一個導(dǎo)向孔施工，節(jié)省了施工時間；4、發(fā)揮了公司現(xiàn)有小型鉆機的潛能，節(jié)約了設(shè)備成本；5、單導(dǎo)向孔施工節(jié)約能源，同時減少了泥漿排放。我公司主動承擔(dān)社會責(zé)任為廣州地區(qū)地下空間的可持續(xù)使用，以及節(jié)能減排事業(yè)， 盡了自己微薄之力，得到了上級廣東合鴻達(dá)投資管

15、理有限公司及社會同行的好評。九、鞏固措施現(xiàn)公司已將小組改進(jìn)的施工工藝納入建筑公司施工技術(shù)工藝標(biāo)準(zhǔn)，并推廣到外委施工單位使用，并在解放北路（ 12孔） ，人民北路（ 12孔） ，珠江新城（ 16孔）以及芳村大道 （16孔）等工程中成功運用，截止到 2011年3月8日為止，我公司及外委公司所應(yīng)用此新 的小型鉆機“多管孔拉管”工藝成功率達(dá)到百分之百！十、總結(jié)及今后打算此次小型鉆機多管孔拉管工藝改進(jìn)， 得到了公司領(lǐng)導(dǎo)、生產(chǎn)、 安全技術(shù)部門、 公司質(zhì)量 管理部門及人員和相關(guān)電力器材廠的大力支持和幫助。通過這次活動也提高了小組成員的綜合素質(zhì)， 這也說明了質(zhì)量管理的理念和方法所具有 的無限生命力。以下為小組成員在