牵引拖拉管施工

1、高密度聚乙烯（HDPE）双壁缠绕管在非开挖牵引管工程中的应用前言 我国在埋地排水塑料管领域方面与发达国家相比,较为落后。原因一是排水管的建设投资不足，传统上的排水管主要采用价格最低的混凝土管；原因二是埋地排水塑料管的选择范围小，尤其是大口径的塑料管，在大开挖施工中更难以推广，由于塑料排水管属于柔性管范畴，故与传统混凝土管的设计和验收标准有所不同，这就给塑料排水管的推广应用带来一定的难度。 随着我国混凝土管种种弊端的显现，环保意识的不断加强，不少沿海发达城市在大力治理河道、湖海污染及为拥有化工产品的经济开发区而兴建基础设施。目前，埋地塑料排水管的研究试验正在展开，国家标准化委员会也正在制定及完善

2、各类埋地塑料排水管的施工安装规程，通过国内一些工程的应用，埋地塑料排水管理的优点正在逐步被认识，且已经在各地推广应用。一.双壁缠绕管介绍高密度聚乙烯（HDPE）双壁缠绕管是一种内外壁光滑，为中空工字形结构的管材（见图一），国内主要以杭州韩益塑料管材有限公司生产的“韩益牌”双壁缠绕管为代表。它是以高密度聚乙烯为主要原料，根据选用口径的不同，先挤出不同规格的四方管，经过缠绕模具缠绕并用熔融PE相熔接而成的具有较高抗外压能力的一种结构壁管材。管材内径为DN150mmDN3500mm,这种大口径塑料排水管填补了国内空白,并具有当今国际先进水平。 双壁缠绕管具有如下优点：1.抗外压能力强管材由连续的工字

3、形结构组成，这种结构使管材具有非常大的抗外压性能和抗冲击强波，能够承受较大的拉力。2.具有较好的柔韧性HDPE是高分子聚合物，属于粘塑性材料，具有很好的柔韧性，能较好地适应沉降从而提高了管道抗震能力。3.连接简单，接头密封形式合理，安全可靠管道采用电热熔带连接技术，施工快捷，连接质量高，接头强度大，可做到100%无泄漏。基于上述特点：在同等条件下使用双壁缠绕管的工程综合造价较其他管道要低，特别是在非开挖牵引管工程中远远低于其它管道。二.中国现有非开挖牵引管技术（水平导向钻进法）与传统顶管技术相比水平导向钻进法是一种无需挖掘工作井，就能够快速铺设地下管线的钻进方法。该技术最早在石油、电力系统用于

4、过河输油管、电信电缆管上应用，目前已应用于市政排水管道的施工。它的主要特点是根据预先设计的铺管线路（通过设备上的电脑软件进行辅助设计），驱动装有锲形钻头的钻杆从地面钻入，再按照预定方向绕过地下障碍，直至抵达目的地（具体走向见图二），然后卸下钻头换装适当尺寸和特殊类型的回程扩孔器，使之能够拉回钻杆的同时钻孔大致所需直径。并将需要铺设的管线同时返程牵回至钻孔入口处以保证新的铺设管线不会由于空间不足或钻楣磨擦而受到损坏。同时，施工快速，石化系统在钱塘江下的输送管道一次性牵引2300余米。三.双壁缠绕管在牵引管工程中的运用杭州韩益塑料管材有限公司生产的双壁缠绕管适合在牵引管工程中应用。双壁缠绕管在非开

5、挖牵引管工程中应用的主要技术参数与非开挖牵引所需管材技术要求的比较见表一。表一项 目牵 引 要 求缠 绕 管 具 有 的 性 能外表面光滑光滑管材抗拉伸强度国内现有牵引机规格为8吨、13吨、20吨，目前可牵引的管材最大口径为1000mm,所需管材能够承受最大拉力为牵引机的最大拉力。在实际施工中所需拉力为五分之一的最大拉力。现国内尚无检测整根管材拉力的机构，故双壁缠绕管的断裂拉力目前尚不清楚。但在几个工程应用中，管材均能顺利通过。接口方式刚性接头刚性接头（电热熔套）接口断裂拉力和管材具有相同的强度管道采用电热熔带连接，通过对DN300、DN400、DN500、DN600管材连接件做成样条，进行拉

6、伸试验，拉断部位均出现在管材处。管材转角半径20米20米管材环刚度1212牵引管的施工工艺流程为：1.施工准备前期调查：进场后需调查该管道施工范围内有无其它地下管线，若有则需做出标记，以防止在拉进工程中对原管线造成损害。方向定位：根据设计单位交付的设计资料，对所有导线点和水准点进行测量，根据结果进行管线的放样、水准点的引点等工作。根据土质、埋深、管径确定管材材料和一次牵引的管道长度。2.钻孔首先将探测棒插入导向头内，导向头后端与钢管连接，然后用顶管机给钢管施加压力，推进导向头，将导向头打入地下；导向仪可随时接收导向头的方位与深度，顶管机可根据此信息及时旋转导向头，使导向头可向前、上、下、左、右

7、运动，随时改变深度和方向，在地下形成一直径为100mm的圆孔通道，孔道中心线即为所需铺设管道的中心线。3.成孔在孔洞形成后，将导向头卸下，装上一钻头，钻头孔径比孔洞大一号，然后将钻头往回拖拉至初始位置，卸下该钻头，换上更大的钻头，来回几次。为了防止塌孔，在水中加入TERRA稀释粉，用水泵注水通过钢管至钻头，该粉具有固化洞壁、润滑钻杆等作用。4.牵引管道钻孔完成后，将管材按连接成需要长度，将管材两端封闭，一端与钻头相连，将其一次性拖入已形成的孔洞中，即完成整个埋管工程。5.砌筑检查井 牵引管施工完毕后需要进行检查井施工，在牵引管末端砌筑检查井。检查井开挖时，根据土层做好相应的加固措施，确保井位处

8、因开挖范围偏大影响周围道路及建筑物，并观察管材的变形情况，经检验合格后做好检查井并及时回填。为保证连接部位的抗拉强度，管道连接必须采用电热熔带连接，且管道外壁厚度不能小于2mm。不同管径的通电时间见表二。表二管径DN(mm)通电时间（s）通电电压（v以下450700790100v以下700900820140v以下注：以上通电时间在环境温度为25左右确定的。传统的牵引管工程中一般选用直壁塑料管或硅管，但其成本远远高于结构壁管。为了降低牵引管工程中管道的成本，杭州韩益塑料管材公司通过不断试验，终于在非开挖牵引管工程中取得了突破性的成绩。2002年6月韩益管内径为500mm

9、、外径562mm、环刚度12kN/m2在浙江温州乐清试点成功，管材连接最长长度为70m，埋深为4m，总计长有600m，现工程已结束，管道通过各项测试均符合标准要求，运行良好，为缠绕管在牵引管工程中的应用打下了良好的基础。杭州韩益塑料管材有限公司主要牵引管工程见表三：表三工程地点管材规格环刚度等级选用连接件土质条件使用牵引管理由一次牵最长长度总数量质量情况温州乐清DN500SN12电热熔带淤泥质土土质不适合打开挖施工54m600m管材内径变形为2%、闭水试验无渗漏。杭州DN400SN12电热熔带沙质土要通过交通繁忙的马路等81m300m管材内径变形为2%、闭水试验无渗漏。嘉善DN400DN300

10、SN12电热熔带淤泥质土土质不适合大开挖、要穿过河道。120m700m管材内径变形为3%、闭水试验无渗漏。湖州DN500DN600SN12电热熔带淤泥质土管道要穿过河道70m300m管材内径变形为4%、闭水试验无渗漏。双壁缠绕管在非开挖牵引管工程中出现的问题及解决方法见表四：表四出 现 的 问 题解 决 方 法由于牵引的管道长度过长或牵引时阻力太大，牵引所承受的拉力过大而使管材断裂。在管材连接好后，用和管材外径一样的两块圆形钢板封住管材两端，并在中间串上三根钢精加固，防止拉力过大使管材断裂。牵引时钻杆与管材的连接主要采用抱箍连接，会使管材端口变形，影响管材结构。在钻杆与管材连接处，先接上一个电

11、热熔带，冷却后，再与钻杆连接。四.缠绕管在非开挖牵引管应用的发展前景牵引管技术在国内已得到广泛应用，特别是在江浙一带更受欢迎。在不适合大开挖地区，尤其在过河工程中，不许截流、断航。牵引管已成为首选。但符合在牵引管技术的管材品种目前还不多，特别是大口径管材可选用的范围更小。目前，在牵引管中应用的管材多为直壁管，由于直壁管价格太高，安装不方便，会阻碍牵引管技术的推广应用。缠绕管在此技术中的应用成功，增加了管材的选用范围，降低了管材的成本，有利于此技术的大力推广。从另一方面看，我国是水资源贫乏的国家，同时又面临着严重的水污染，治理江河湖泊污染，保持水资源的洁净成为当前的头等大事。在此情况下，排水设施工程中排水管网是其核心部分，所以说还面临着大量投资建设排水管网的历史机遇。据专家预测，最近几年我