排水管道工程定向钻孔拖拉法施工及验收规程试行p

1、築龍訥2hue排水管道工程定向钻孔拖拉法施工及验收规程（试行）code for directi on drilli ng con structi on and accepta nee of micro sewerage pipeli nes trechless主编单位:上海城投水务事业部水环境公司上海市城市建设设计研究院参编单位:上海市第二市政工程有限公司上海建工桥隧筑港有限公司二00五年八月目录1、总则 .22、术语 .32.1、术语 .32.2、符号 43、基本规则 54、施工准备 64.1 管材选择 .64.2定向钻孔轨迹设计 .74.3控制井 .94.4进出洞口措施 .104.5回拖力

2、计算及最大长度 .115、施工5.1 一般规定 .135.2施工机械安装、调试 .135.3定向拖 拉施工 .156、工程质量验收 .196.1 一般规定 .196.2试验与检测 .196.3工程竣工验收 .20附录一施工纪录表式 附录二本工程用词说明1 总则1.0.1为了加强对排 水管道工程定向钻拖 拉法施工的质量控制，特制 订本规程1.0.2本规程适用于上海地区新建、扩建和改建的永久性室外排 水管 道工程定向钻孔拖 拉法施工及验收，管道口径为dn600mm及以下。1.0.3本规程依据国家 工程建设的法律、法规、管理标准和有关技术 规范标准制定。除符合本规程所规定的要求外，尚应符合国家现行

3、有 关规范、规程。1.0.4本规程未作规定或工程有特殊要求时，应按国家和 上海市的有 关标准规范执行。1.0.5工程中所需原材料、半成品和成品的技 术质量标准，应符合国 家及上海市现行的有关规范、标准执行，同时应 符合本规程规定。2术语、符号2.1术语2.1.1定向钻孔拖拉法定向钻机设 在地面上，在不开挖土槽的条 件下，采用探测仪导向，控制钻杆钻进方向，达到设计管道轴线要求，经多级扩孔，拖拉管道回拉就位，完成管道敷设。2.1.2二程式拖拉法将设备置于工作井中，采用经纬仪导向，控制钻杆钻进方向，从接收井位拖拉管道就位，完成管道敷设。2.1.3平壁管内外壁光滑平整的管材。2.1.4环钢度管道抵抗环

4、向变形的能力。可采用测试方法或计算方法定值，单位 kn/ m2。2.1.5控制井为控制导向钻敷设标高而设立的井，一般设置在设计的检查井位置。2.1.6造斜段钻杆由入土角转为水平角及由水平角转向出土角的过渡段。2.1.7多级扩孔控向完成导向钻敷设后，须采用从小到大不同口径的钻头回转 切削成所需孔径。2.1.8护壁泥浆在扩孔过程中，须及时连续地注入护壁泥浆，其作用减小切土扭距、 护孔成形、携带钻屑，护壁泥浆配置 及施工方法是施工的关键工序。 2.1.9回拉在扩孔后必须立即 进行回拉，以防塌孔和环向变形。扩孔完成并达 到规定的技术指标后，将设计要求的管材连接成管道，用导向钻杆回 拉就位。回拉速度范围

5、通常介 于2550cm/min之间。2.2符号h排水管道埋深（管内底深度，单位为m）h。一排水管道中心线深度d 管外径（mm）d。一管内径（mm）l -定向钻造斜水平距离（m）a 每节导向钻杆长度（m）a 相邻两节钻杆允许转交向角（°）rmin hdpe管最少曲率半径（mm）e - hdpe管弹性模量（mpa）rz 钻杆曲率半径（mm）dz 钻杆外径（mm）3基本规定3.0.1排水管道定向拖拉施工方法一般有定向钻孔 托拉法工艺和二程 式拖拉法工艺，必须根据周围环境条件确定具体施工方法。3.0.2排水管道定向拖拉施工方法，宜交叉使用定向钻孔 托拉法工艺 和二程式拖拉法施工，以及保证管道

6、轴线控制在同一设计轴线上。3.0.3控制井与管道施工顺序，宜先进行控制井施工，后进行管道定 向拖拉施工。3.0.4拖拉用的管材宜采用pe管，其材质及性能均应符合国家有关现 行标准及相应规定。3.0.5定向拖拉施工中的护壁泥浆应根据地质条 件合理使用。3.0.6在定向拖拉施工中荷施工后，管道上方的地面及相邻建筑物不 得有沉陷、坍塌或隆起，相邻或相交管线及地下构建物应无损坏。4施工准备4.1.1拖拉用的管材宜采用hdpe聚乙烯平壁管，管材的强度及环刚 度必须满足施工及使用 阶段的荷载要求。(1) 施工采购的管材，应符合现行国家标准或行业标准，对尚未 制定国家标准或行业标准的产品不得采用。(2) 本

7、规程中采用的管材使用寿命不得低于50年。4.1.2 hdpe聚乙烯管材的物理性能应符合以下规定：质量 密度：0.940.96g/cm3;短期弹性模量：仝800mpa;抗拉强度标准值：不小于20.7mpa ;抗拉强度极限值：仝80mpa;抗拉强度设计值：不小于16.0mpa。弯曲模量：仝300mpa;环向弯曲刚度：不小于8kn/ m2管材允许的拖拉应力按12mpa控制.4.1.3管材的外观质量尺寸应符合下列要求:(1) 管材外观颜色应一致，内壁光滑平整，无划伤、毛刺等缺陷。(2) 接前管材的端面应平整且与管中心轴线垂直，管材长度 方向 不得有明显弯曲现象。(3) 管材外壁应有统一的标识(生产企业

8、、产品名称、公称直径、 环刚度及生产日期等)。(4) 拖拉管的内径必须满足设计管径的要求。常用的有dn300、dn400、 dn500、 dn600。4.1.4所采用的hdpe聚乙烯管的主要设计标准应满足流量要求、环 刚度和辅管过程中的拖拉力的要求。4.2定向钻孔轨迹设计4.2.1定向钻孔轨迹 线段宜由造斜直线段、曲线段、水平直线段(与 管道排水坡度一致)等组成，为保证水平直线段精度要求，造斜段水 平距离l可按图4.2.1计算确定。ho =h-do式 4.2.1-1l=2a+ ho-a(sin a + sin2 a + + sin (n a ) )/tg(n a )+(cos a + cos2

9、 a + cos(n a )式 4.2.1-2n取值在35之间422入土造斜段 与管道直线段之间 及管道直线段与出土造斜段之 间，至少应有一段钻杆长度达到管道直线段坡度要求。4.2.3入土角不宜超过10度，出土角按导向钻杆及拖拉管材允许曲率 半径较大值确定，一般不宜超过20度。4.2.4相邻两节钻杆允许转向角根据土质条 件，钻杆长度、材 料等因 素确定，土质越软弱，a角越小，a角取值一般在1.5度3.0度。4.2.5 定向拖拉穿越公路、铁路、河流时，最小覆盖深度应符合有关 专业规范要求；当专业规范无特殊要求时，管道敷设最小覆土深度应 符合表4.2.5的规定。表4.2.5管道敷设最小覆土深度序号

10、穿越对象最小覆土深度1城市道路与路面垂直净距 1.5m2公路与路面垂直净距1.8m；路基坡角地面下 1.2m3高速公路与路面垂直净距2.5m；路基坡角地面下 1.5m4铁路路基坡角处地表下 5m;路堑地形轨顶下3m;0点断面轨顶下 36m5河流一级主河道规划河底标以下3m二级河道规划河底标高以下 1.5 m4.2.6待敷设管道与建筑物和既有地下管线的距离应符合下列规定：(1) 敷设在建筑物基础以下时，与建筑物基础的水平净距必须在 持力层扩散角范围外，尚应考虑土层扰动后的变化，扩散角不得小于 45度；（2）在建筑物基础以下敷设管道时，必须经验算后确定深度。（3）与既有地下管线平行敷设时，水平净距

11、不得小于0.6米；（4）从既有地下管线下部交叉敷设时，垂直净距应符合下列要求： 粘性土不 得小于0.5m；砂性土不 得小于1.0m ；（5）遇可燃性管道和特种管线及弯曲孔段应考虑加大水平净距 和垂直净距。达不到上述距离时，应增设有效的技术安全防护措施。 4.2.7 hdpe管材的弯曲半径应大于管材外径的40倍。控制的最少 曲率半径可按公式（4.2.7）计算。rmin =ed/（2 （t p）（427）4.2.8钻杆的曲率半径应由钻杆的弯曲强度值所确定。根据经验一般rz 仝 1200dz4.3控制井4.3.1控制井结构形式应由设计单位确定，井尺寸根据工艺方法不同 而定。管道洞口处理要有密封装置，

12、防止漏水漏泥。4.3.2控制井应根据拖拉长度，并结合场地条件、水文 地质条件和设 计参数，设置若干个控制井，且至少二个，一般设置在检查井位置。 4.3.3定向拖拉施工时，应先进行控制并施工，后进行管道定向拖拉 施工。一般在长度大于100m时至少在中间加设一座控制井。4.3.4控制井支护形式按管道埋深、水文地质条件及既有管线分布由设计确定4.3.5二程式拖拉法控制井 平面内净尺不小于长x宽=4.0m x 2.5m,管 道中心与底板顶面净距不小于750mm.4.3.6二程式拖拉法施工每节长度一般控制 在75m以下。4.3.7拖拉回拉完成后，管材需要若干小时（一般等于牵引时间）恢 复拖拉时产生的应变

13、。当从铰过的钻孔中牵引时，拖拉头应被拉出控 制井壁一定距离其值 大约等于整个拉伸长度的3%。通常需等待一整 夜恢复后，再切断管道。4.4进出洞口措施4.4.1定向拖拉施工进出控制井洞口 应根据不同水文地质条件、埋深、 周围环境和经济性，选择合理的进出洞口加固技术措施。进出洞口措 施可以有降水、注浆、冻结等加固方法。4.4.2对条件允许的场合，可优先考虑降水法。若采用注浆加固法， 应充分考虑钻头的切削能力，土体加固的强度和时间。在深基坑条件 下，在施工前应经计算确定其加固处理方法和 尺寸。进出洞口措施 应 保证扩孔及管道进出洞口过程中的土体稳定。4.4.3控制井洞口要设置能满足不同口径要求的密封

14、止水装置，防止 漏水漏泥。4.5回拖力计算及最大拖 拉长度4.5.1管道回拖力计算 按图4.5.1所示如下：pt二py+pf-py= n dk24.5.1-14.5.2定向钻孔拖 拉法施工，最大拖拉长度宜控制在表4.5.2范围内表4.5.2最大拖拉长度控制 表管道口径（mm）所处土层最大长度（m）备注dn300粘性土250砂性土180dn400粘性土200砂性土150dn600粘性土160砂性土120采用特殊、有效的成孔及减摩措施时，最大拖拉长度可适当增加5施工5.1 一般规定5.1.1排水管道定向拖拉施工应符合设计要求，并要求技术措施安全 可行，减少环境污染，不破坏相邻建（构）筑物及管线。5

15、.1.2施工前应提出施工组织设计和专项施工方案并报建设、监理单 位审批后方可实施。5.2施工机械安装、调试5.2.1定向钻孔拖 拉施工钻机的分类及技术性能可按表5.2.1选用表5.2.1定向钻机 的分类分类小型中型大型回拉力knv 100100450> 450扭矩kn mv 3330> 30回转速度r/mi n> 130100130v 100功率kwv 100100180> 180钻杆长度m1.51.33.06.06.012.0给进机构钢绳和链条链条或齿轮齿条齿轮齿条敷管深度mv 6615> 15城市定向拖 拉施工一般选用 中型钻机5.2.2定向钻机安装 应符合下

16、列要求:（1）钻机应安装在管道中心线延伸的起始位置；（2）调整机架方位应符合设计的钻孔轴线；（3）按钻机倾角指示装置调整机架，应符合轨迹设计规定 的入土 角，施工前应用导向探测仪复查或采用测量计算的方法复核。（4）钻机安装后，起钻前应用锚杆锚固。土层坚硬和含水率低时 宜用直锚杆；土层较软时，宜采用螺旋锚杆。混凝土基础或沉箱定位， 要满足钻机回拉力支撑要求。523导向探测仪的配置应根据机型、穿越障碍物类型、探测深度和 现场测量条件及定向钻机 类型选用，使用前应符合以下要求：(1 )操作人员必须具有掌握仪器原理、性能、适用范围、操作 方法的知识和技能；(2) 导向探测仪在 施工前应进行校准，合格后

17、方可使用。524导向钻头的类型和尺寸按岩土的类型、土层的造斜能力、造斜 配套工具等要求进行确定，钻头类型和尺寸可参照表5.2.4选用。表5.2.4导向钻头类型选择土层类别钻头类型淤泥质粘土较大掌面的铲形钻头软粘土中等掌面的铲形钻头砂性十小锥形掌面的铲形钻头5.2.5二程式拖拉法施工钻机安装，要求导 轨面平整，方向与管道设 计水力坡度一致。钻机与井壁支撑稳固，特别是钻机前后与井壁传递 较大反力。控向经纬仪安装调整须与钻杆同高，且方向一致，固定可 靠，基础与钻机隔离，分别固定在底板上。5.2.6钻杆的使用应符合下列规定：(1 )钻杆的机械性能主要是在强度和扭矩。其规格、型号应符合 扩孔扭矩和回拉力

18、的要求；(2 )钻杆外径宜大于73mm,钻杆的曲率半径应不 小于钻杆外径的1200倍；(3) 钻杆的螺纹应洁净，旋扣前应涂上丝扣油;(5) 弯曲和有损坏的钻杆不得使用；(6) 钻杆内不得混进土体和杂物以免堵塞钻杆和钻具的喷嘴5.3定向拖拉施工5.3.1施工工艺流程定向钻孔拖拉法施工工艺撤场二程式拖拉法施工工艺:5.3.2导向钻孔应符合下列规定(1) 钻机开动后，必须先进行试运转，确定各部分运转正常后方 可钻进。(2) 第一根钻杆入土钻进时，应采 取轻压慢转的方法，稳定入土 点位置，符合设计入土倾角后方可实施钻进（3）导向孔钻进 时，造斜段探测控制点设置频率为0.51.0m ,直 线可按一根钻杆

19、长度设置，现场记录按附录一表1要求填写，并应绘 制出钻孔轨迹剖面图。（4）造斜段曲线 钻进时，应按地 层条件调定推进力，严禁钻杆发 生过度弯曲。（5）钻孔的轨迹偏差不得大于中孔直径，超出误差允许范围应退 回进行纠偏。（6）二程式拖拉法导向孔按管道设计轴线及水力坡度控向钻进， 钻头光源必须密封可靠，电路连接稳定，控向经纬仪安装稳固。钻进 过程中，控向经纬仪轴线每钻进20m，复核一次，现场记录按附录一 表2要求填写。5.3.3施工钻进扩孔的直径应是设计管道直径的1.31.5倍5.3.4扩孔的回拉力、转速、钻进液流量等 技术参数应符合工艺标准 的要求，现 场记录应按附录一表3要求填写。5.3.5定向

20、钻进及 扩孔应按地层条件配置泥浆，泥浆性能指标的调整 应符合下列要求：（1）粘度应能维持孔壁的稳定，并将钻屑携带到地表；（2）泥浆的失水量控制，一般地层30min内泥浆的失水量宜控制 1015ml;水敏性易坍塌和松散地层失水量宜控制5ml以下；（2）泥浆的ph值应控制在810之间。5.3.6钻进泥浆应在专用的搅拌器中配置，并具有足够的供应量，从 钻孔中返回的泥浆应妥善处理。5.3.7钻进泥浆力应试不同扩孔阶段分别选用泥浆压力和流量 5.3.8回拖管材前应检查管道连接的热熔焊接质量，待焊接自然冷却 后，检查合格后方能进行拖管。5.3.9回拖管材施工 中，机器手应密切注意钻机回拖力、扭矩变化， 采

21、取措施尽可能的减少管材与地面的摩擦阻力。现场记录按附录一表 4要求填写。5.3.10管道拖拉就位后，清理控制井，砌筑检查井窨井。管道与检查 井墙接头处宜安放橡胶圈等止水材料。控制井回填时，先回填中粗砂 至管顶以上0.5m,分层浇水密实。5.3.11造斜段、管道外壁及窨井回填土中空隙，须注浆充填密实。6工程质量验收6.1 一般规定6.1.1施工完成后应由质检人员对施工质量进行检验，建设单位或监 理机构应对施工质量进行监督和检查。6.1.2 hdpe管材应符合下列要求：（1）管材应有产品合格、产品技术质量证明文件；（2）管材外观应无缺陷、裂纹、变形；（3）管材的材质和性能应符合国家现行 有关标准的规定；（4）热熔焊接前管材的端面应平整且与管中心轴线垂直。6.1.2 hdpe管接口焊接质量应符合下列要求：（1）对接热熔焊焊缝焊接力学性能不低于母材；（2）对接热熔接后应形成凸缘，且凸缘形状大小均匀一致，无气孔、 鼓泡和裂缝；接头具有沿管材整个圆周平滑对称得翻边，翻边最底处 不低于管材外表面；对接错边量不大于管材壁厚的10%，且不大于 3mm。6.2试验与检测6.2.1管材质量检验：（1）检查数量：外观质量全数检查；热熔焊缝焊 接力学性能试验每200个接头不少于1组；当