
拖拉管施工工艺
电阻电容电感-毕业班班主任寄语
2023年2月17日发(作者:有我在歌词)牵引拖拉管施工
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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DN
150mm~DN3500mm,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。
图一管材结构
双壁缠绕管具有如下优点:
1.抗外压能力强
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管材由连续的工字形结构组成,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。
地面地面
出土点
入土点
埋
设
深
度
图二管道埋设示意图
管道敷设位置
检查井
检查井
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
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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12≥12
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T
ERRA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
牵引拖拉管施工
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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)
150~40067060v以下
450~700790100v以下
700~900820140v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、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
DN50
0
SN12
电热熔
带
淤泥质土
土质不适
合打开挖
施工
54m
600
m
管材内径变
形为2%、闭
水试验无渗
漏。
杭州
DN40
0
SN12
电热熔
带
沙质土
要通过交
通繁忙的
马路等
81m
300
m
管材内径变
形为2%、闭
水试验无渗
漏。
嘉善
DN400
DN300
SN12
电热熔
带
淤泥质土
土质不适
合大开挖、
要穿过河
道。
120m
70
0m
管材内径变
形为3%、闭
水试验无渗
漏。
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湖州
DN5
00
DN600
SN12
电热熔
带
淤泥质土
管道要穿
过河道
70m
30
0m
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
国排水方面的投资将会有较快的增长速度,为大直径塑料排水管创造了空前的发展机遇。
HDPE工字形缠绕管符合国家化学建材推广应用“九五”计划和2010年发展规划纲要,
其抗腐蚀、环保绿色、施工快捷和寿命长等优点,必将改变过去大直径排水管道由水泥管一
统天下的局面。特别是工字形缠绕管在牵引管工程中的成功应用必将以其独特的优势成为
埋地排水塑料管道领域中的佼佼者。