拉管施工技术在市政管道埋设工程中的应用

发表时间：2018-05-31T11:05:25.160Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第36期 作者： 杜跃萍

[导读] 非开挖施工技术也可被称作非开挖地下管线施工技术，是指在不开挖地面的条件下，利用二导向，定向钻进等手段。

杭州西溪谷建设发展中心 浙江省杭州市 310023

摘要：文章讲述具体工程,以实际情况为案例，介绍拉管施工技术在市政管道埋设工程中的应用,突出了非开挖拉管施工技术在管道埋设施工中的优势及特点。

关键词：拉管;管道;埋设

引言：非开挖施工技术也可被称作非开挖地下管线施工技术，是指在不开挖地面的条件下，利用二导向，定向钻进等手段，利用专用的技术设备手段铺设，修复或者更换各种地下管线的一种高科技的实用技术。拉管施工技术是一种非开挖的管道埋设施工技术，不仅能解决管道埋设施工中对自然环境和地面任何建筑物的破坏问题，而且还能减少征地拆迁的费用，减少对环境的污染和对道路的堵塞的交通情况，在修复地表和保护环境方面具有明显优势，对其带来的经济效益和社会效益有明显效果。下面以具体的工程案例来介绍一下拉管施工的具体工艺及施工操作要点。 1工程概况

天津市津南新城起步区污水泵站系统是由津岐公路、北环线及老海河所围成的区域，服务面积约289.13hm2,污水泵站规模1.5万m2/d。

津南新城起步区污水出路问题严重，为解决区域污水问题，污水经泵站改造后，经拟建DN700～800mm压力管道穿越老海河后解压，河水管道由压力逆转为重力流并通过∮800~1000mm拟建污水管道，沿规划道路自北向南接入津沽公路现状合流管道内，最终排至环兴污水处理厂。

2工程重点及难点

拟建管道需横穿老海河，老海河水面积高为0.50~0.55m（大沽高程），水深3.5米，河道宽度约50m。施工时要尽量减少对海河故道园区的破坏，不影响附近居民的日常作息时间，由于天气恶劣等造成的环境条件不理想，现场不具备放坡开挖的条件。因此决定，穿越老海河段压力管道采用非开挖拉管的方式施工。

拉管位于老海河最低点处标高约为-5.026m（大沽高程），海河两侧的拉管井井深约6.5m，穿越管道的安全距离是1.5米，为使穿越管道和海河河底的距离在安全范围之内，所以拉管距离和深度距离的设定值是本项工程的重点及难点。 3拉管施工技术 3.1施工工艺

工艺原理是采用地下定位系统，不挖掘土壤，通过探测仪导向，分级控制钻头钻杆的方向，达到设计轴线要求，确保钻机按预先设计好的铺管线路驱动，经屡次扩孔，，拖拉管道回拉就位，进而能够准确铺管。导向孔的施工方法是根据预设轨迹，装有楔形的钻杆从地面钻入，利用导向钻头内的探头盒发射一定频率的电磁波传到地表。地面仪器接收由地下钻头内传送器发出的信息，控制钻头按照预先设定的方向绕过地下障碍物直达目的地，然后卸下钻头换装适当尺寸和特殊类型的回程扩大器，使之能够在拉回钻杆的同时将钻孔扩大至所需直径并将需要敷设得到管线同时返程牵回钻孔入口处。使用它可以随时测出钻头地下位置、深度、顶角、钻具面向角等一些基本参数。导向钻进的核心是导向仪，它能使操作人员迅速、准确地掌握钻进情况，利用所得信息适当调整钻进参数，保证钻机按照预定的轨迹完成导向孔，准确完成铺管的任务。

在一些传统的施工方法中，路面、房屋需要大面积拆除，对资源整合及其不利，对交通，及周边建筑物还有地下管线的影响非常大。而非开挖拉管施工的有效的避开了对上述问题的影响，并且施工时效相对较短，也有效避免施工中的塌方问题，也使得作业人员的人身安全得到保障。但对拉管管材的质量要求，要环刚度在12.5KN/M2以上的管材，一些大于DN8OO以上的大管径管道管材目前还不具备拉管施工作业的条件。除此之外，拉管施工产生的大量的泥浆，这些泥浆需要得到处理才能与文明施工及保护环境相协调，其施工费又相比传统的施工费高出很多，这样的缺点导致其适用范围仅在输送物为液体或气体等物质比如天然气，给排水管，管径在￠80~￠1219的钢管和PE管这类当中。

3.2施工操作要点

施工中最重要的步骤是要设计好管线的走向，及布设导向孔的方向。排水管和别的管不同之处在于重力流导向孔。排水管的扩孔拉管的母线是自身的重力流导向孔，而其他管的性能是控制坡度差等问题。这使得拉管的自身性能相对较高，为了达到引导的精确性，所以对于深度误差方面做出了严格的规定，因此不易于开展施工活动。所以，对于现有的活动范围，适用以下的一些方法。第一，前期设计时，要分析实施方法是否具有可行性及合理性。第二布设管线的时候要分析到所在区域的地理位置、自然环境及人居密集程度，保证人与自然相协调，同时还要符合合理的布设工作坑，使工作有序进展。第三，谨记测定活动的规定，这样才可以保证管线进行钻进活动工作的合理性。第四，施工前开展的调差情况使得工作井区间一般按 1 0 0— 2 0 0 m的间距设置。 是为降低干扰问题，干扰问题少，通行压力小是开展活动的有利条件。

为保护老海河故道园区，要求施工时对周边影响达到最小，并做到精准，快速。拉管的起点在为污水泵站出水井，因此结合泵站施工，在出水井位置施做工作坑，这样既能保证对海河对岸故道园区得居民出行不受影响，还可以施做工作坑，一举两得。入口工作坑用于检测钻杆的钻进角度和旋转扭进等工作状态，一般在钻机前面6~10m处挖掘，本工程工作坑尺寸为1.5m×6m，挖深由地面渐变到预定深度。出口工作坑是回施时提供排水管入洞的工作坑，其尺寸和施工方法与入口工作坑相同。

拉管范围大部分为水域，无法沿线均匀设置桩点，只能在海河两岸地面上拉管中心线位置设置桩点，使用钻机配有的手持步履跟踪式导向仪，确定钻头位置及各项数据，监测钻头是否偏离设计轨迹。在造斜段钻头每钻进10cm就测一次钻头的位置，如果发现偏离轨道，就通过调整钻头斜面的方向进行纠偏，但纠偏不能太急（应该在几根钻杆长度内完成纠偏），也不要过度。

工程范围内地质情况较差，加之拉管施工是在海水不断水的状况下进行，管道在孔内拉动的过程中受重力作用，难免会发生管道下沉的现象。因此，导向钻进的钻进点选择在略高于设计管道中心线的位置，以降低管道自重对高程的影响。

本段拉管弧线距离约300m,回拉扩孔铺管的距离比较长，故泥浆的作用特别重要。因为回扩头本身的品质以及规格等的差异，而且由于受到土质等的不利作用，通常会在水管外围出现缝隙，而当它遇到大管径等的情况时，就会出现沉降问题，主要需要防止、控制的地方是穿越主要道路下的管段。在此项活动中，小于两米的管段机会不存在显著地下沉现象，非常浅的地区在完工后的两月后出现过非常细小的沉降问题。为了降低这种问题的出现概率，项目通常是按照如下的些方法进行的。首先，分成多次进行扩管活动，采用此法能够降低因为土体的扰动问题而带来的形变现象。其次，合理的选取刀头，降低缝隙问题。然后，通过合理的补救方法，对于严禁出现但是有很大的几率会发生问题的区域要进行注浆活动

考虑到地层泥浆较易漏失，管线与孔壁间的摩擦力增大，导致拉力增大。因此要保持在整个钻进的过程中有“返浆”并根据地质情况的变化及时调整钻液配比以产生不同的泥浆。 4总结：

非开挖是一种全新的地下管线的施工工艺，此项技术的发展已然变成了分析一个地区地下管线活动能力是否优秀的一个关键的要素。在西方国家此项活动的施工量通常可以达到百分之四十还要多。文章通过具体的阐述一工业区的治理活动的经验，分析了该项工艺带来的显著地优势特征，进而得出当前应该广泛的使用此项工艺的结论。 参考文献：

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[4]夏光林.市政给排水工程的非开挖拉管施工技术的应用研究[J].住宅与房地产,2015(19):73. [5]刘河,杨云霄.非开挖水平定向钻机拉管施工技术应用[J].北京水务,2009(S1):31-33.