随着非开挖技术在我国能源、通讯及城市市政建设中的应用越来越广泛,但在应用过程中出现了一些问题,结合多年从事非开挖铺管中积累的经验,对实际施工中导致铺管失败些原因进行分析探讨。
1地层、地下原有管线原因
施工前,我们应根据实地的地形、地貌及有关特性进行分析、判断,必要情况下还要进行详细的地质勘察,通过打勘察孔取样分析,做出地质报告。
以上所说的地质报告,在非开挖铺管施工中常常受到人们质疑,如在导向孔路径上遇到孤石、溶洞、成堆的大卵石、杂填等等,地质报告很难做出精准的地质说明。总之在复杂地质,会出现两种情况:一种是在导向钻孔施工时就可能失败,另一种是导向时基本正常,扩孔有阻力,但也能通过各级扩孔,虽然通过泥浆护辟,孔道内依然有残屑或塌孔掉块的可能,从而可能导致拉管失败。
由于老城区、街道常常是经过多层增高,对个别老管线或废旧管线无法彻底查清,所以在采用非开挖铺管时,可能在导向、扩孔、拉管时钻具或所铺管材顶住老管线,导致拉管失败。
2设备原因
(1)设备选型
推进力、回拖力、扭矩是水平定向钻机最重要性能。在施工前,我们必须根据地质情况,铺管长度,铺管需要回拖力进行分析,选择适合吨位和扭矩的钻机。钻杆选择也很重要,对于长距离和大孔径的钻孔我们还必须选择较大直径的钻杆,否则因扭矩过大导致钻杆折断。
(2)设备维修
在拉管施工中,钻机要保持良好的运行状态,如果钻机有毛病,停顿维修可能就会造成拉管失败。拉管前我们应对钻机和钻具进行全面的检修,因为在非开挖铺管最重要是“一气呵成”,即导向、扩孔、清孔、拉管必须连续作业,地层复杂多变,随时有可能塌孔,掉块。经常因为拉管负荷过重使设备损坏,从而延误拉管的最佳时机,导致拉管失败。
(3)设备锚固
由于钻机自重并不能满足钻机最大推进力和回拖力时的稳定性,在施工中,我们必须固定钻机。否则,钻机在工作过程中会移动,钻机推进力和回拖力得不到发挥,延误时间可能造成抱管,拉管失败。
3导向孔设计不合理原因
水平定向钻可承担各类材质的管线铺设,在进行导向孔施工时要对整个工程概况进行充分的了解,如:铺管用途、管材材质、设计单位的要求、业主单位的要求、施工现场满足的条件地下原有管线、地层、场地位置等,综合分析后设计出理想的导向轨迹,无论是铺设钢管或PE管,在满足其材质的曲率半径时尽量减少多重曲线轨迹导向。导向孔曲线多影响泥浆的流通,排渣困难,造成拉管失败。
4泥浆原因
定向钻施工铺管中,由于钻孔都处于地表下,一般都较为松散,那么对泥浆护辟性能,泥浆质量要求就比较高。每条管道铺设地质情况都不同,所以对泥浆的性能要求也不同。作为非开挖铺管的从业者必须知道泥浆的性能指标粘度、比重、含砂量、失水量和泥皮、酸碱值pH值、胶体率和稳定性和泥浆用途清洗孔内,悬浮和携带岩屑、冷却钻头、提高钻头使用寿命、润滑钻具,减弱钻具震动、形成泥皮,保护孔壁传递动力的工作介质一螺杆钻具,这样就可以针对性的进行泥浆配制。笔者从事非开挖铺管工作十几年,听到和看到估计没有针对性的使用泥浆导致拉管失败因素占各项原因拉管失败70%以上,针对地层配制优质的泥浆,确实太重要了。
5管材原因
对于各种材质的非开挖铺设都有相应的要求,无论何种材质都必须注意其符合非开挖铺管的几大指标,如防腐度,壁厚,柔韧性,连接方式,抗拉能力。我们常常听说:管拉扁了,拉裂了,拉断了。主要有2个原因,一是管材质量原因,管材连接原因;二是清孔不干净,造成阻力、拉力过大引起。总而言之,要根据工程概况,施工条件等综合考虑选择管材及连接要求,以免造成拉管失败。
6人为操作及管理原因
(1)钻进参数选择不当
有些司钻员在扩孔或拉管时盲目追求速度,或者看到钻头钻进太慢不去分析孔道内情况,盲目加大拉力,致使钻头或管材卡住或抱钻无法进退造成拉管失败。特别注意拉管时一定要拉力和扭矩保持均衡,让泥浆能在孔道内顺畅运送钻屑。
(2)铺管前的准备不充分
1)各种回拖设备检查。
2)管材、拉管头等连接是否科学,是否留有安全系数。
3)施工所需物质必须准备好,拉管时尽量不停顿。
4)管理人员要把清孔后就马上拉管作为重点管理,很多事故就是大家不重视这个环节,造成孔道内泥浆钻屑沉淀,塌孔,导致拉管失败。
结语
近年来市政建设步伐加快,水平定向钻铺管技术的发展也在加快人们对这种工艺的认识,理解,使用技术也不断提高,新产品泥浆护辟剂也在增多,只要我们1-*=2-9+7*3在失败的案例中总结经验教训,相信今后非开挖铺管技术就能更上一层楼。