[发明专利]大管径热网管道非开挖方式敷设施工方法

说明书

本发明公开了一种大管径热网管道非开挖方式敷设施工方法，包括钻机设备选取，所选取的水平定向钻机回拖力要满足定向钻穿越长度的要求且回拖力≥3*（管道在洞内产生的摩擦阻力+管道在洞中的粘滞综合摩擦阻力），取3倍安全系数、泥浆配制、钻导向孔、预扩孔、穿越管处理和回拖。本发明相对于顶管施工方式，具有以下优点：可以满足管道长距离不间断的穿越施工，施工速度快；可以降低对地面环境的破坏，满足环保要求，本发明不受土质、地下水及地下不明管线等不确定性因素干扰，无工作井施工和穿工作管工序，节约时间，在地面即可对工作管进行长距离焊接及保温，穿越深度较大，避免穿越河流时出现透水、漂管等风险。

技术领域：

本发明涉及一种大管径热网管道非开挖方式敷设施工方法，属于管道穿越施工技术领域。

背景技术：

大管径热网管道在通过城市河流、道路工程中遇到复杂地质情况带来的施工难题以及如何确保该施工工艺满足项目施工要求成为目前需要解决的问题，和传统的非开挖顶管施工方式相比，由于管道穿越工程的施工环境有其独有的特点，大管径热网管道穿越施工必须结合水文地质条件进行，面对特殊路由上复杂的地质环境带来的一系列问题，也应进行优化和创新研究，以满足工期、质量、安全、成本等要求。因此大管径热网管道在流沙地质，且地下水位较浅的环境条件下，沉井顶管施工工艺无法保证地面上构筑物不受影响，有必要对大管径热网管道非开挖施工工艺的应用进行进一步的研究。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种管径热网管道非开挖方式敷设施工方法，采用定向钻拉管工艺，定向钻通过导向钻杆，根据管道设计管道路径，完成导向孔的钻设，再通过不同直径型号的扩孔器依次反复对工作孔进行扩孔，达到设计成孔直径，期间通过钻杆及扩孔器不断注入膨润土进行泥浆护壁，工作管在出土点延长线进行焊接、保温预制，通过钻机将工作管回拖，拖管就位后在入土点和出土点符合设计标高位置与原有管道进行对口连接。

本发明为解决技术问题所采取的技术方案是：

一种大管径热网管道非开挖方式敷设施工方法，具体步骤如下：

A、钻机设备选取：选取穿越回拖力与施工要求相匹配的的定向钻，穿越管线在回拖过程中，回拖力主要有管道浮力对上孔壁造成的摩阻力和管道在孔内移动过程中与泥浆产生的摩擦力构成，为降低管道因浮力对孔壁造成的摩阻力，按照管道内注满水、孔内充满泥浆及孔壁保持完好不变形来计算，所选取的水平定向钻机回拖力要满足定向钻穿越长度的要求且回拖力≥3*（管道在洞内产生的摩擦阻力+管道在洞中的粘滞综合摩擦阻力），取3倍安全系数；

B、泥浆配制：由于穿越地段地质情况比较复杂，泥浆是定向穿越中的关键因素，针对地层特点，每个阶段的泥浆配方比例不一样：

①钻导向孔阶段：要求尽可能将孔内的泥沙、岩屑携带出孔外，同时维持孔壁的稳定，保持孔内泥浆面,减少推进阻力，减少钻杆摩阻，保证导向孔顺利完成，其基本配方是：膨润土4%、高聚物0.2%、润滑剂0.2%，余量为pH = 10的碱水；

②预扩孔阶段：要求泥浆具有很好的护壁效果，具有一定的动切力和良好的流动性,提高泥浆携带能力，其基本配方是：膨润土4%，高聚物0.2%，余量为pH = 10的碱水；

③回拖阶段：要求泥浆具有很好的护壁、携带能力，同时还有很好的润滑能力，减少摩阻，其基本配方是：膨润土4%，高聚物0.2%；润滑剂0.3%余量为pH = 10的碱水；

C、钻导向孔：钻具组合要求：钻头+螺杆钻具+无磁钻铤+钻杆，安装连接好仪器开动泥浆泵对准入土点进行试钻，钻头在钻机的推力作用下由钻机驱动旋转切削地层，按照导向孔设计曲线不断钻进，每钻完一根钻杆要测量一次钻头的实际位置，及时调整钻头的钻进方向，保证所完成的导向孔曲线符合设计要求，如此反复，直到钻头在预定位置准确出土，完成整个导向孔的钻孔作业；