实例分析——非开挖技术在管道直饮水工程中的应用

'实例分析——非开挖技术在管道直饮水工程中的应用　　管道直饮水是以自来水或符合生活饮用水水源水质标准的水为原水，经深度净化后通过固定管道输送、供给用户直接饮用的纯净水，当前呈现出进一步扩大规模的发展趋势。广州南部供水工程的完成，南洲水厂的全面投产，广州市管道直饮水工程进入管网建设的高峰。　　吉祥路直饮水管道工程属于城市中心区管网工程，为包括省人民政府在内的用户供水，工程需要新建管道由南往北穿越东风路。原设计为明挖施工，管材为钢管内衬管，管道内径为300mm。　　工程位于东风中路、吉祥路口，东风路是广州市的东西方向的主干道。原设计为明挖穿越，为了降低对交通的影响，方案减少占用路面的时间，采用L路线(如下图)，长度110米。　　经现场踏勘，由于受地下电力电缆、煤气管、雨污水管等公用管线的影响，且交通压力非常大，明挖施工困难，故采用非开挖的施工方法，采用牵引的方法，管材改为HDPE管。同时，为了发挥非开挖施工的优势，改为直线型路线，缩短距离26米。 　　原设计采用明挖施工，管材选用钢管内衬管，内径300mm，管道设计内压。参考设计要求，考虑非开挖施工的需要，工程改选用PE管。　　就施工方法而言，PE管道特别适用于非开挖工程。其热熔焊接使管道具有一体化的连接方式，接头强度高；优良挠性使得PE管道走向容易依照施工轨迹的要求进行改变；良好的抗刮痕能力，使得管道不易损坏而漏水。采用导向钻进技术，管径可达600mm，管线长度一般可达300～400m，深度通常在10m以内。　　对PE80和PE100而言，双峰分子量分布的PE100管材，其综合性能要比PE80好，尤其是PE100的20℃、50年的蠕变抵抗能力提高，同时又保持了较好的耐环境应力开裂性能(ESCR)。　　同时，PE管材符合饮用水的要求。　　综合考虑设计要求和施工要求，工程选用了DN355，PE100级，内压的PE管，如下表。　　轨迹设计主要考虑设计平面位置、埋深的要求，地下公用管线的影响，钻杆和管材的弯曲半径等。　　经过细致的探测，查明了测区内的各类地下管线，管线纵横交错，主要有给水、排水、煤气、电力、电信等五种管线，最大管径为DN1200的供水管，最大埋深为米。根据设计文件和地下管线探测结果，结合现场踏勘，导向孔轨迹设计参数如下：　　考虑钻杆和管材的弯曲半径，取R=50m； 　　考虑其它地下管线的影响，取管道最深点为h=5m；　　由L=(h(2R-h))　　式中L—造斜段长度；h—铺管深度；R—弯曲半径。　　计算得L=22m，入射角取26度。轨迹线见导向孔轨迹设计图。　　按经验公式计算管道的回拖阻力。　　W=[2P(1+K)+P0]fL　　式中W—管的摩擦力；P—土对管的压力；　　K—主动土压力系数；P0—管的重量；　　f—管壁的摩擦系数；L—管道的长度。　　W=[2×(××1800)×(1+)+]××84=5936；　　工程选用威猛D40-40型导向钻机，该钻机回拖力F=18144KN；安全系数K=18144/5936=>　　'