牽引拖拉管施工

1、高密度聚乙烯（HDPE ）雙壁纏繞管歐陽(yáng)學(xué)文在非開(kāi)挖牽引管工程中的應(yīng)用刖言我國(guó)在埋地排水塑料管領(lǐng)域方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，較為落 后。原因一是排水管的建設(shè)投資不足，傳統(tǒng)上的排水管主 要采用價(jià)格最低的混凝土管；原因二是埋地排水塑料管的 選擇范圍小，尤其是大口徑的塑料管，在大開(kāi)挖施工中更 難以推廣，由于塑料排水管屬于柔性管范疇，故與傳統(tǒng)混 凝土管的設(shè)計(jì)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)有所不同，這就給塑料排水管的 推廣應(yīng)用帶來(lái)一定的難度。隨著我國(guó)混凝土管種種弊端的顯現(xiàn)，環(huán)保意識(shí)的不斷加 強(qiáng)，不少沿海發(fā)達(dá)城市在大力治理河道、湖海污染及為擁 有化工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)而興建基礎(chǔ)設(shè)施。目前，埋地塑 料排水管的研究試驗(yàn)正在展開(kāi)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

2、化委員會(huì)也正在 制定及完善各類(lèi)埋地塑料排水管的施工安裝規(guī)程，通過(guò)國(guó) 內(nèi)一些工程的應(yīng)用，埋地塑料排水管理的優(yōu)點(diǎn)正在逐步被認(rèn)識(shí)，且已經(jīng)在各地推廣應(yīng)用。一.雙壁纏繞管介紹高密度聚乙烯（HDPE）雙壁纏繞管是一種內(nèi)外壁光 滑，為中空工字形結(jié)構(gòu)的管材（見(jiàn)圖一），國(guó)內(nèi)主要以杭 州韓益塑料管材有限公司生產(chǎn)的“韓益牌”雙壁纏繞管為 代表。它是以高密度聚乙烯為主要原料，根據(jù)選用口徑的 不同，先擠出不同規(guī)格的四方管，經(jīng)過(guò)纏繞模具纏繞并用 熔融PE相熔接而成的具有較高抗外壓能力的一種結(jié)構(gòu)壁管 材。管材內(nèi)徑為DN150mmDN3500mm，這種大口徑塑料排 水管填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，并具有當(dāng)今國(guó)際先進(jìn)水平。雙壁纏繞管具有如

3、下優(yōu)點(diǎn)：抗外壓能力強(qiáng)管材由連續(xù)的工字形結(jié)構(gòu)組成，這種結(jié)構(gòu)使管材具有 非常大的抗外壓性能和抗沖擊強(qiáng)波，能夠承受較大的拉 力。2.具有較好的柔韌性HDPE是高分子聚合物，屬于粘塑性材料，具有很好 的柔韌性，能較好地適應(yīng)沉降從而提高了管道抗震能力。3.連接簡(jiǎn)單，接頭密封形式合理，安全可靠管道采用電熱熔帶連接技術(shù)，施工快捷，連接質(zhì)量 高，接頭強(qiáng)度大，可做到100%無(wú)泄漏。基于上述特點(diǎn)：在同等條件下使用雙壁纏繞管的工程 綜合造價(jià)較其他管道要低，特別是在非開(kāi)挖牽引管工程中 遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它管道。二.中國(guó)現(xiàn)有非開(kāi)挖牽引管技術(shù)（水平導(dǎo)向鉆進(jìn)法）與傳統(tǒng)頂管技術(shù)相比水平導(dǎo)向鉆進(jìn)法是一種無(wú)需挖掘 工作井，就能夠快速鋪設(shè)

4、地下管線的鉆進(jìn)方法。該技術(shù)最 早在石油、電力系統(tǒng)用于過(guò)河輸油管、電信電纜管上應(yīng) 用，目前已應(yīng)用于市政排水管道的施工。它的主要特點(diǎn)是 根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的鋪管線路（通過(guò)設(shè)備上的電腦軟件進(jìn)行輔 助設(shè)計(jì)），驅(qū)動(dòng)裝有鍥形鉆頭的鉆桿從地面鉆人再按照 預(yù)定方向繞過(guò)地下障礙，直至抵達(dá)目的地（具體走向見(jiàn)圖 二），然后卸下鉆頭換裝適當(dāng)尺寸和特殊類(lèi)型的回程擴(kuò)孔 器，使之能夠拉回鉆桿的同時(shí)鉆孔大致所需直徑。并將需 要鋪設(shè)的管線同時(shí)返程牽回至鉆孔入口處以保證新的鋪設(shè) 管線不會(huì)由于空間不足或鉆楣磨擦而受到損壞。同時(shí)，施工快速，石化系統(tǒng)在錢(qián)塘江下的輸送管道一次性牽引2300 余米。雙壁纏繞管在牽引管工程中的運(yùn)用杭州韓益塑料管材

5、有限公司生產(chǎn)的雙壁纏繞管適合在牽 引管工程中應(yīng)用。雙壁纏繞管在非開(kāi)挖牽引管工程中應(yīng)用 的主要技術(shù)參數(shù)與非開(kāi)挖牽引所需管材技術(shù)要求的比較見(jiàn) 表一。項(xiàng)目牽引要求纏繞管具有的性能外表面光滑光滑管材抗拉伸強(qiáng)度國(guó)內(nèi)現(xiàn)有牽引機(jī)規(guī)格為8噸、 13噸、20噸，目前可牽引的 管材最大口徑為1000mm，所需 管材能夠承受最大拉力為牽引 機(jī)的最大拉力。在實(shí)際施工中 所需拉力為五分之一的最大拉 力?，F(xiàn)國(guó)內(nèi)尚無(wú)檢測(cè)整根管材拉力的機(jī) 構(gòu)，故雙壁纏繞管的斷裂拉力目前尚 不清楚。但在幾個(gè)工程應(yīng)用中，管材 均能順利通過(guò)。接口方式剛性接頭剛性接頭（電熱熔套）接口斷裂拉力和管材具有相同的強(qiáng)度管道采用電熱熔帶連接，通過(guò)對(duì)DN300

6、、DN400、DN500、DN600 管材連接件做成樣條，進(jìn)行拉伸試 驗(yàn)，拉斷部位均出現(xiàn)在管材處。管材轉(zhuǎn)角半徑20米12牽引管的施工工藝流程為:1.施工準(zhǔn)備前期調(diào)查：進(jìn)場(chǎng)后需調(diào)查該管道施工范圍內(nèi)有無(wú)其它 地下管線，若有則需做出標(biāo)記，以防止在拉進(jìn)工程中對(duì)原 管線造成損害。方向定位：根據(jù)設(shè)計(jì)單位交付的設(shè)計(jì)資料，對(duì)所有導(dǎo) 線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)結(jié)果進(jìn)行管線的放樣、水準(zhǔn) 點(diǎn)的引點(diǎn)等工作。根據(jù)土質(zhì)、埋深、管徑確定管材材料和 一次牽引的管道長(zhǎng)度。鉆孔首先將探測(cè)棒插入導(dǎo)向頭內(nèi)，導(dǎo)向頭后端與鋼管連接， 然后用頂管機(jī)給鋼管施加壓力，推進(jìn)導(dǎo)向頭，將導(dǎo)向頭打 入地下；導(dǎo)向儀可隨時(shí)接收導(dǎo)向頭的方位與深度，頂管機(jī)

7、可根據(jù)此信息及時(shí)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向頭，使導(dǎo)向頭可向前、上、 下、左、右運(yùn)動(dòng)，隨時(shí)改變深度和方向，在地下形成一直 徑為100mm的圓孔通道，孔道中心線即為所需鋪設(shè)管道的 中心線。成孔在孔洞形成后，將導(dǎo)向頭卸下，裝上一鉆頭，鉆頭孔徑 比孔洞大一號(hào)，然后將鉆頭往回拖拉至初始位置，卸下該 鉆頭，換上更大的鉆頭，來(lái)回幾次。為了防止塌孔，在水 中加入TERRA稀釋粉，用水泵注水通過(guò)鋼管至鉆頭，該粉 具有固化洞壁、潤(rùn)滑鉆桿等作用。牽引管道鉆孔完成后，將管材按連接成需要長(zhǎng)度，將管材兩端封 閉，一端與鉆頭相連，將其一次性拖入已形成的孔洞中， 即完成整個(gè)埋管工程。砌筑檢查井牽引管施工完畢后需要進(jìn)行檢查井施工，在牽引管末端

8、砌筑檢查井。檢查井開(kāi)挖時(shí)，根據(jù)土層做好相應(yīng)的加固措 施，確保井位處因開(kāi)挖范圍偏大影響周?chē)缆芳敖ㄖ铮?并觀察管材的變形情況，經(jīng)檢驗(yàn)合格后做好檢查井并及時(shí) 回填。為保證連接部位的抗拉強(qiáng)度，管道連接必須采用電熱 熔帶連接，且管道外壁厚度不能小于2mm。不同管徑的通 電時(shí)間見(jiàn)表二。管徑DN(mm)通電時(shí)間（s）通電電壓（V以下450700790100V以下700900820140v以下注：以上通電時(shí)間在環(huán)境溫度為25。左右確定的。傳統(tǒng)的牽引管工程中一般選用直壁塑料管或硅管，但 其成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于結(jié)構(gòu)壁管。為了降低牽引管工程中管道的 成本，杭州韓益塑料管材公司通過(guò)不斷試驗(yàn)，終于

9、在非開(kāi) 挖牽引管工程中取得了突破性的成績(jī)。6月韓益管內(nèi)徑為500mm、外徑562mm、環(huán)剛度 12kN/m2在浙江溫州樂(lè)清試點(diǎn)成功，管材連接最長(zhǎng)長(zhǎng)度為 70m，埋深為4m，總計(jì)長(zhǎng)有600m，現(xiàn)工程已結(jié)束，管道通 過(guò)各項(xiàng)測(cè)試均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，運(yùn)行良好，為纏繞管在牽引 管工程中的應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。杭州韓益塑料管材有限公司主要牽引管工程見(jiàn)表三：工程管材環(huán)剛選用連土質(zhì)條件使用牽引一次牽總數(shù)質(zhì)量情況地點(diǎn)規(guī)格度等級(jí)接件管理由取長(zhǎng)長(zhǎng)度量溫州 樂(lè)清DN500SN12電熱熔 帶淤泥質(zhì)土土質(zhì)不適合打開(kāi)挖施工54m600m管材內(nèi)徑變 形為2%、閉 水試驗(yàn)無(wú)滲 漏。杭州DN400SN12電熱熔 帶沙質(zhì)土要通過(guò)交 通

10、繁忙的 馬路等81m300m管材內(nèi)徑變 形為2%、閉 水試驗(yàn)無(wú)滲 漏。嘉善DN400DN300SN12電熱熔 帶淤泥質(zhì)土土質(zhì)不適 合大開(kāi) 挖、要穿 過(guò)河道。120m700m管材內(nèi)徑變 形為3%、閉 水試驗(yàn)無(wú)滲 漏。湖州DN500DN600SN12電熱熔 帶淤泥質(zhì)土管道要穿 過(guò)河道70m300m管材內(nèi)徑變 形為4%、閉 水試驗(yàn)無(wú)滲 漏。雙壁纏繞管在非開(kāi)挖牽引管工程中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法見(jiàn)表四:出現(xiàn)的問(wèn)題解決方法由于牽引的管道長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)或牽引時(shí)阻力太 大，牽引所承受的拉力過(guò)大而使管材斷 裂。在管材連接好后，用和管材外徑一樣的兩 塊圓形鋼板封住管材兩端，并在中間串上 三根鋼精加固，防止拉力過(guò)大使管材斷

11、 裂。牽引時(shí)鉆桿與管材的連接主要采用抱箍連 接，會(huì)使管材端口變形，影響管材結(jié)構(gòu)。在鉆桿與管材連接處，先接上一個(gè)電熱熔 帶，冷卻后，再與鉆桿連接。四.纏繞管在非開(kāi)挖牽引管應(yīng)用的發(fā)展前景牽引管技術(shù)在國(guó)內(nèi)已得到廣泛應(yīng)用，特別是在江浙一帶 更受歡迎。在不適合大開(kāi)挖地區(qū)，尤其在過(guò)河工程中，不 許截流、斷航。牽引管已成為首選。但符合在牽引管技術(shù) 的管材品種目前還不多，特別是大口徑管材可選用的范圍 更小。目前，在牽引管中應(yīng)用的管材多為直壁管，由于直 壁管價(jià)格太高，安裝不方便，會(huì)阻礙牽引管技術(shù)的推廣應(yīng) 用。纏繞管在此技術(shù)中的應(yīng)用成功，增加了管材的選用范 圍，降低了管材的成本，有利于此技術(shù)的大力推廣。從另一方面看，我國(guó)是水資源貧乏的國(guó)家，同時(shí)又面臨 著嚴(yán)重的水污染，治理江河湖泊污染，保持水資源的潔凈 成為當(dāng)前的頭等大事。在此情況下，排水設(shè)施工程中排水 管網(wǎng)是其核心部分，所以說(shuō)還面臨著大量投資建設(shè)排水管 網(wǎng)的歷史機(jī)遇。據(jù)專(zhuān)家預(yù)測(cè)，最近