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施工准备:膨润土的应用-《城镇给排水技术》

时间:2023-08-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:膨润土是常用的泥浆材料,它是一种无害的泥浆材料。

施工准备:膨润土的应用-《城镇给排水技术》

5.4.2.1 施工场地

水平定向钻进穿越工程需要两个分离的工作场地:设备场地(钻机的工作区)和管线场地(与设备场地相对的钻孔出土点工作区)。场地大小取决于设备类型、铺管直径和钻进穿越长度

1.设备场地

如图5.59所示,安放设备、施工操作需要充足的工作面积。一般应保证钻进设备周围具有至少大于钻杆单根长度的操作空间,设备上方应无障碍以保证吊放和防止落物。如果设备是可分离的,摆放设备位置可由一些较小的、不规则的面积组成。

图5.59 设备场地

1—水平定向钻机;2—电力供应设备;3—钻杆;4—水泵;5—泥浆搅拌池;6—泥浆净化设备;7—泥浆泵;8—泥浆材料仓库;9—发电机;10—仓库;11、12—现场办公室;13—入口坑;14—钻屑处理池

2.管线场地

如图5.60所示,应提供足够长的工作空间便于欲铺设管子的连接。穿越工程的设计,应尽量设法将欲铺设的管线做到全长度一次性拉入,并尽可能避免水平方向的弯曲。多次回拉连接管线会增加施工风险。

图5.60 管线场地

1—钻屑处理池;2—出口坑;3—施工设备;4—管线导轮;5—生产管线;6—钻杆;7—仓库

在城市市区施工时,由于受街道围墙的限制或必须在拥挤的小胡同人行道风景区或特殊的公共通道的地方工作,设备须线性排列,占据空间不超过单行道宽度。

施工场地还应考虑可能干扰钻架或起重机操作的空中设施,以及可能影响设计轨迹线和钻机布置的地下设施。交通高峰期对工作时间的限制也影响施工场地的充分利用。

施工场地还须考虑开挖进、出口坑和泥浆循环池。尽管水平定向穿越对公共设施的破坏最小,但必须告知财产所有者或管理机关,这些坑是定向穿越施工的必要组成部分。

5.4.2.2 工作坑

进、出口工作坑是非常重要的,其作用如下:

(1)兼作地层情况和地下管线及构筑物的探坑。

(2)用作泥浆循环池的组成部分。

(3)作为连接与拆卸钻具、钻杆、管线的工作坑。

(4)坑内始钻式钻机的设备安放位置。

进、出口工作坑的大小,取决于其功能和深度,一般至少应为1m×1m,当深度较深时,还必须考虑挖掘工作中稳定坑壁,形成坡度,坑口尺寸更大。在考虑坑的功用时,如欲用于接管工作的出口坑,需考虑焊接工作的操作空间;如果欲铺设的管线直径大,则出口坑必须延长成适合管道平直回拖的长槽;等等。坑内始钻式钻机的工作坑,因需要利用坑的前、后壁承受钻进中的给进力和回拉力,则必须对坑壁进行加强和支护

5.4.2.3 泥浆循环池(www.xing528.com)

泥浆循环池一般由返回池、沉淀池、供浆池3个以上的池组成。池之间由沟槽连接,其间还可有泥浆净化设备或装置。泥浆循环池的大小根据泥浆返回量的多少确定,一般至少应为1m×1m×1m,为保证泥浆自由沉淀的效果,沉淀池可大一些或多1~2个。

5.4.2.4 钻进液

钻进液通常是钻进泥浆。钻进泥浆有许多功能,最基本的是维持钻孔的稳定性。另外,泥浆还有携带钻屑、冷却钻头、喷射钻进等功能。钻进液的成分根据底层条件、使用要求作调整。管道与孔壁环状空间里的钻进液还有悬浮和润滑作用,有利于管道的回拖。

钻进泥浆经泥浆泵泵入钻杆,从钻头喷射出来,在经钻杆与孔壁的环状间隙还回地面。钻进液是一种由清水+优质黏土膨润土)+处理剂(若需要)或清水+少量的聚合物+处理剂(若需要)的混合物。膨润土是常用的泥浆材料,它是一种无害的泥浆材料。

钻进过程中,监控和维持黏度、相对密度、固相含量等技术参数是极为重要的。当孔内情况有所改变时,可以按需要调整这些参数。

钻进液应在专用的搅拌池中配制。从钻孔中返回的泥浆需经泥浆沉淀池或泥浆净化设备处理后,再送回供浆池,或与新泥浆混合后再使用。常用的泥浆净化方法是分级滤出不同粒径的土屑,例如,从孔口返回的泥浆依次通过振动筛、除砂器、沉淀池处理。钻屑增加钻进液的固相含量,固相含量必须始终控制在30%以下,这样才能保证堵塞钻孔。

作为环保施工技术,对非开挖水平定向钻进的钻进液进行适当处理可避免在地表不能存放钻进液的问题。使用后的膨润土泥浆(不含有害处理剂)最常用的处理方法是散布在田野里,用后的膨润土泥浆散布在田地、牧场或管线周围,对工程承包商和土地主人都是有利的。预先设计好泥浆处理技术可降低实际处理成本。

5.4.2.5 管线制作

1.原则

根据适用的规则和规范制作、装配管线。

2.焊缝

拉管前需用焊缝检测仪对管线进行连续检测,发现问题及时进行修理。

3.过度弯曲

控制最小允许弯曲半径和最大允许拉伸间距范围,可保证管线受力始终低于规定的最小屈服强度。

4.减阻

对于大直径管线,为了控制拉力在所用钻机的允许范围之内,需进行减阻。减阻还有减少对涂覆层的磨损作用。

5.回拖

回拖期间,钻机操作者必须监测和记录相关数据,如拉力、扭矩、拉管速度和钻井液流量等。应注意不超过管线的最大允许拉力。

6.管线涂层

保护层有抗腐蚀和抗磨蚀的作用。定向穿越往往会遇到不同的地层情况,管道回拉时经常受磨蚀,所以需要在管线外层涂保护层。涂层与管线应有很好的黏结力以抵抗地层的破坏,并且表面应光滑结实减少摩擦力。在管线施工中,推荐的保护层应与现场的接头保护层或内保护层一致。

(1)接头保护层。焊接部位也应涂敷保护层,这是防磨蚀管道的一个关键野外工序。为防止回拖时接头保护层脱落,不应使用缠绕式保护层。

(2)保护层的修复。回拖施工可能造成小面积的保护层损坏,对此应进行手工修补,如采用油漆刷或滚筒进行涂敷修复。胶带缠绕式修补不能用于回拉损坏保护层的修复。

(3)抗磨外层。穿越中管线遇石头、卵砾石或坚硬岩石时,推荐在防腐层之外再涂敷高强度耐磨层。

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