拖拉管在市政排水工程中的应用

拖拉管在市政排水工程中的应用摘要：本文介绍了拖拉管的设计要点，并结合实例，阐述其在市政排水工程中的应用。关键词：拖拉管设计要点应用1概述我们生活在一个日新月异，科学技术高度发达、又紧张忙乱的都市生活方式的世界上。人们比以往更多地渴望在都市的良好环境下得到休息，更多地满足与协调他们的需求。当今时代我们城市现存的许多设施不能满足发展的需要。需要提供更好的污水处理系统，自来水、煤气、电力和通讯设施尤其需要工程技术人员安全的安装管道并且使城市的破坏减至最小，非开控技术将完全能解决这些难题，提供安全及经济的施工方法。非开挖技术在不稳定及饱和土层中以最小的破坏和最大的保护环境等方面解决了城市施工中的难题，并在应付最恶劣的地下土壤条件中有丰富的经验，任何地方都能提供最经济、准确、支全、快速而可靠的解决问题的方法。非开挖技术的出现为创建都市的安宁环境造就了勃勃生机。拖拉管是一种非开挖技术，即不开挖路面，在地下钻孔后，用拖拉的方式将管道从钻孔中牵引穿越，最终完成管道敷设的技术。与传统的挖槽埋管相比，它具有不影响交通、不破坏环境、施工周期短、综合成本低、施工安全性好等优点，适用于穿越街道、公路、铁路、建筑物、河流，以及在闹市区、古迹保护区、绿化带等无法或不宜开挖作业的地区，目前已广泛应用于市政建设、电力、电信、煤气管道、自来水管道以及各种管道的铺设。我国自20世纪90年代后期引进拖拉管技术后，在全国都有应用，特别是在软土地区的压力管更是应用广泛，相关的规范也在试行之中。2设计要点拖拉管的管材一般采用聚乙烯平壁管，管材的强度及环刚度必须满足施工及使用阶段的荷载要求。一般环刚度不小于8kN/m2；抗拉强度设计值不小于16.0MPa。管材必须满足回拉力要求，但允许拉应力按不大于12MPa控制。接前管材的端面应平整且与管中心轴线垂直，管接口外径与管材外径一致，不得有明显突出(小于5mm)。内壁光滑平整,无划伤、毛刺等缺陷。接口采用对接热焊。拖拉管的设计要点是确定管线在土层中的轨迹曲线，并提供相应的曲线参数和具体的控制值以用于施工。管道轨迹曲线设计的内容包括：管道有效段的曲线、开孔点开孔角度、孔位深度、造斜距离、造斜段曲率半径等。影响轨迹曲线的主要因素有：管线的平面布置、管道的起始和终点标高、管线的埋设深度、管道的口径等。管线的平面布置确定了两个相邻检查井之间的管道走向和距离，管道的起始和终点标高及管线的埋设深度这些因素共同确定了管道有效段的曲线。拖拉管最小覆土深度，与城市道路路面垂直净距1.5m；二级河道规划河底标高以下1.5m。拖拉管与既有地下管线平行敷设时，扩孔与地下管线水平净距不得小于0.6m；扩孔与地下管线垂直净距应符合下列要求：粘性土不得小于0.5m；砂性土不得小于1.0m。管道有效段的曲线设计除了管线的埋设深度要考虑拖拉管技术的覆土要求外，其他同常规方法施工管道的设计类似。拖拉管还有更重要的造斜段曲线设计，它关系到拖拉管施工能否成功。拖拉管造斜段曲线的入土角不宜超过15°，出土角按导向钻杆及拖拉管材允许曲率半径较大值确定，一般不宜超过20°。相邻两节钻杆允许转向角根据土质条件，钻杆长度、材料等因素确定，土质越软弱，角度越小，取值一般在1.5°~3.0°。入土造斜段与管道直线段之间及管道直线段与出土造斜段之间，至少应有一根钻杆长度达到管道直线段坡度要求。管材的弯曲半径应大于管材外径的40倍。钻杆的曲率半径应由钻杆的弯曲强度值所确定。根据经验一般Rz≥1200DZ。3工程应用某城市污水收集系统工程中连接污水提升泵站与污水厂之间的污水输水管，压力输送，输水规模为远期8万m3/d,近期2万m3/d,管线为2根DN700的管道,近期一根。其中有一段315m污水管需跨越池塘和海港叉。如采用大开挖方案，需要很大的代价来做围堰和基坑支护。海港叉的通航要求又否定了管桥方案。而工期紧和当地施工能力也限制了顶管方案。最终我们采用了拖拉管技术方案。为了避免将来施工设备再次进出及将来施工对场地的影响，这次将全部拖拉管设计和施工。拖拉管设计为三根，2根DN700和1根DN450，根据流量进行组合使用。管材采用132米SDR17型PE100管加208米SDR21型PE100管。管道净距为1.5米。管道轨迹曲线设计见下图。拖拉管回扩孔采用多级扩孔，并使用根据地层实际情况配置的泥浆，确保孔壁稳定，泥浆流动顺畅。泥浆配置需采用定向钻专用膨润土和泥浆添加剂，以确保成孔质量。当第一级扩孔时，减慢扩孔速度，同时减小泵压，增大转速。扩孔完成后，再用清孔器对孔进行一次清孔处理，以排出孔内多余渣土，对成孔内壁做进一步稳固。扩孔完成及确认冒浆后，进行管道回拉。在安装拉管头时应事先用封水堵堵好。拉管时，一边拉管一边向孔内加注优质泥浆充实孔隙及润滑孔壁；注意两端工作坑泥浆的流动情况，控制好回拖速度，记录下钻机的扭矩、回拖速度、回拖拉力，确保顺利回拖。经过各方共同努力，拖拉管施工顺利完成了，在污水厂运行中发挥了重要作用。从中我们得知，拖拉管技术可以缩短工期，节约造价，是非常值得推广的技术。4结束语事实证明，拖拉管技术有利于现代化城市的建设，它的先进性和优越性符合时代发展的需要。它可以最大限度地减少对地面环境的影响，以适应生态城市发展要求。拖拉管技术作必将会得到广泛应用和发展。参考文献1.《排水管道定向钻进敷设施工与验收技术规范（试行）》2.李英琦，非开挖拖拉牵引管道技术的应用，特种结构，第22卷，第3期，2005年