聚乙烯_PE_管道在市政给水非开挖水平定向钻回拖技术中的应用

聚乙烯_PE_管道

SOUTHWESTWATER&WASTEWATER

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西南给排水Vol.33No.12011

施工、材料与设备

及抗快速开裂性等方面具有良好的性能，除了传统的施工方式外，还可以采用多种全新的非开挖技术：定向钻孔、补管、裂管等方式进行施工。因而对于市政给水一些不允许开挖的场所，如市区内的过河、过路等，采用聚乙烯(PE)非开挖水平定向钻技术是个不错的选择。从2002年起，保定市区市政给水开始积极推广聚乙烯(PE)水平定向钻回拖这种新技术，现在笔者把这套实践经验总结出来，以便同行一起探讨。

11.1

乙烯给水管道技术规程》CJJ101－2004，采用的聚乙烯(PE)

“管材、管件应分别符合现行国家标准

《给水用聚乙烯(PE)管材》GB／T13663和《给水用聚乙烯(PE)管件》GB／T13663.2的规定，卫生性能应符合现行国家标准《生活引用输配水设备及防护材料的安全性评价标准》GB／T17219的要求”。并且为保证管件连接的可靠性，管材在伸缩时有一样的线性膨胀、管壁截面环向稳定性，在同一工程中采用同一厂家的配套的管材管件。

1.2

证、检测报告、外观、规格型号等。我公司的长年

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摘

要关键词

聚乙烯管道

管材的质量保证

聚乙烯(PE)管道在市政给水非开挖水平

定向钻回拖技术中的应用

耿雅慧1，张建仁2，王妙雅1

（1.保定市供水总公司，河北保定071000；

2.中建（北京）国际设计顾问有限公司，河北承德067000）

介绍了保定市供水总公司利用聚乙烯给水管道在水平定向钻回拖技术的实际经验：

水平定向钻回拖

选材

设计

施工

如何选择应用管材、设计施工图、施工方法等。

由于聚乙烯(PE)管道在挠性、韧性、耐磨性出厂给水压力为0.35MPa，顶管管径范围一般为

dn160~dn630，按照《埋地聚乙烯给水管道工程技

术规程》CJJ101－2004，试压静水压力为管道工作压力的1.5倍，且试验压力不应低于0.8MPa，本着经济合理的原则，管材选择PE80或PE100即符合要求。并且注意按照技术规程CJJ101－2004强制性条文，采用聚乙烯（PE80，PE100）管材焊接二次加工成型的管件，采用管材的工程压力等级，不应小于管道系统所选管材压力等级的1.25倍。

22.1

施工图设计合理，确保供水安全可靠安装环境介绍

保定市属北温带大陆性气候区，四季分明，夏

工程中在选择材料厂商时，严格按照《埋地聚

季最高气温可达40℃以上，冬季最低气温－18℃左右，地处华北平原中部，岩性为粉质粘土、粉土及砂土，属七度地震设防地区，地震动峰值加速度为

0.10g。铺设管道管顶覆土厚度按管径或受条件限制

一般为1.2－2.0米，最大冻土深度为0.7米。

2.2设计顶管合口方案

虽然聚乙烯(PE)管道具有高韧性、挠性好等

特点，为了合口方便、易于施工，管道上返时根据情况加22.5°或11.25°度聚乙烯弯头，并在上返的位置浇注混凝土压墩，以抵抗PE管因温度变化、管内水压力变化及地下水浮力等因素引起的水平位

验收管材管件时，严格按规定检查出厂合格

·39·

聚乙烯_PE_管道

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西南给排水

表1

Vol.33No.12011

移。然后水平铺设2－3米PE管，法兰连接一个特制加长伸缩器（该伸缩器的伸缩量dn160~dn630为

施工月份平均水温℃

35

410

515

617

720

821

922

1018

1111

400－500mm），（聚乙烯管材是一种热缩性材料，

该管材具有受压发生儒变的特性，顺应聚乙烯管材收缩产生的纵向位移，从而合口两侧的加长伸缩器的伸缩可以有效的释放管材本身收缩产生的应力）。加设2-3根法兰直管（法兰直管长度不宜过长），以便与球墨管连接。在第一根法兰直管的位置浇注混凝土抱墩，防止球墨管发生任何位移，并且注意在管线最高点设排气阀。

混凝土压墩

混凝土压墩

混凝土抱墩

加长伸缩器

加长伸缩器

混凝土抱墩

33.1

合理组织施工方案，明确操水平定向钻施工法施工人员要认真学习有关施工文件、施工组织

作规程

设计和施工技术规范，强化安全质量意识，严格按质量标准操作。强化质量保证体系，由项目经理全面负责质量管理工作。

3.2现场勘察。每接到一个工程，首先要详细勘察

现场：地上查看有没有安置设备的场地、有没有焊

球墨管

球墨管

接管道的场地、要穿越的地表路面及建构筑物需要采取什么样的保护措施。地下要详细勘察各种现有管道及其他各种障碍的具体位置和深度。这一步相当重要，将为下一步工作能不能进行打下坚实的基础。稍有闪失，将会造成不可预见和不可估量的损失。

（例：光缆折断后的损失以秒计，赔偿费用往入土点、出土点位置的选择及钻进曲线的设往是天文数字）。

球墨法兰直管

2－3＊PE管

2－3＊PE管

排气阀

图1PE管过路水平定向钻回拖示意图

排气阀

PE管

球墨法兰直管

3.3

随顶管坡度

计。依据现场勘察得到的资料，首先确定入土点、出土点的位置，在避开各种障碍、满足设计对管道

第二根法兰直管

PE管

埋深要求的前提下，依据管道所能承受的曲率半径的要求，设计出最平滑的钻进曲线，这也是最终铺设管道的位置。

压墩抱墩

图2

3.4开挖入土点、出土点工作坑。作用主要是盛放

回流泥浆，有时候更换钻具也要在工作坑内进行。（同时，要进行管道的焊接，焊接完成后，在地面上进行试压试验，试压完毕后，锯掉法兰，焊接拉头，等待回拖）。

2.3当管道从河底穿越时，按照技术规程CJJ101－“管道至规划河底的覆土厚度，应根据水流

2004，

冲刷条件，航运状况、疏浚的安全余量，并与航运管理部门协商确定”，我保定市过护城河规划河底的覆土厚度一般为4米。并且按照规定，在埋设聚乙烯给水管道位置的河流上、下游两岸设立标志，为与周围环境相协调一致，我们设立的标志一般都在阀门井井盖上。

3.5安装设备。设备安装要牢固、稳定（如果不牢

固，钻导向孔时设备会往后错，回拖时设备往前移，都不利于施工的进行），钻机导轨与水平面夹角符合入土点角的要求。调试钻机系统（回拉力、扭矩要求）、泥浆系统（泥浆粘度要求）、导向控制系统（三米标定正确）满足施工要求。

2.4聚乙烯管材的线性膨胀系数大，选择水温与环

境温差最小时敷设，可避免热胀冷缩管路造成的影响，使热力对管路产生的影响最小，并且应采取防紫外线措施，防止聚乙烯管道老化。

3.6配制泥浆。按照土质的类型，配制不同粘度的

泥浆。泥浆的主要作用为携带和悬浮钻屑，稳定孔壁和平衡地层压力，冷却和润滑钻头、钻具，降低

·40·

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钻进摩擦力。一定要牢记，只要开动设备钻进或回拖，就要启动泥浆系统，连续不断工作。否则会导致钻具的损坏。

很理想，显示拉力和扭矩还比较大，则需要再次进行清孔，必要时再扩大钻孔。以便回拖顺利。回拖刚开始时，不要着急，应该慢慢拉动管道顺利进入孔洞，等拉头完全进入孔洞后，而且孔洞两侧泥浆回流比较好，拉力在设备能力、管道承拉力范围内，则可以加快回拖速度。

3.7钻进导向孔。开动钻机，按照设计好的曲线钻

进，每根钻杆都要进行钻进距离、深度、侧向位移等导向探测，发生偏差时及时纠正，而且应该采取小角度逐步纠偏，不宜采用大角度回调，否则易损伤钻杆、钻头体等钻具。实在调不过来回抽钻杆重新钻进。

3.10焊接两侧PE法兰。等两侧管道挖出后，依

据直埋管道的高程，焊接两侧的法兰。再次进行试压试验，试压严格按照《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ101－2004执行。

近几年我公司利用聚乙烯管道水平定向钻技术每年都在80次以上，从2005年起没发生过一起爆管事故，这与各个环节都严格遵守规范规程是分不开的。而且实践证明，只要施工措施得当，热熔焊接接口处的渗漏现象也是可以避免的。—————————————

△作者通讯处：071000设计所

保定市五四中路1438＃保定市供水总公司

3.8回扩钻孔。导向孔完成以后，拆掉钻头，换上

回扩器扩大钻孔。回扩器应该逐级扩大，一般情况下第一遍采用Ф250扩孔器，以后每换一个增加的尺寸不要超过100mm，也就是应该Ф250、Ф350、

Ф450这样增大，一般回扩的钻孔直径为回拖管径

的1.2—1.5倍时，最后进行清孔完毕，具备回拖条件。

3.9回拖管道。孔洞回扩完毕后，观察两侧工作坑

泥浆回流情况、设备仪表台显示的回拖力和扭矩的情况，判断是否具备回拖条件，如果泥浆回流不是

E－mail：zjr977125@

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信息

含铜废水处理技术酸盐镀铜废水的处理

法———化学沉淀法组合。

电镀含铜废液主要来自氰化镀铜，酸性镀铜以及铜件酸洗等工序。含铜废水的处理方法较多，有化学沉淀法、金属置换法、离子交换法和电解法等。

1、酸盐镀铜废水的处理

（1）化学沉淀法：这种方法适用于含铜量在800～

1000mg/L以下的废水，是用碱提高废水PH至生成氢氧化铜

沉淀.这种方法可以取得良好效果，一般采用碱性废水去沉淀.但沉淀中杂质分离麻烦，平时处理费用较高.

（2）置换法：在酸性条件下，用铁屑等较活泼金属将铜置换出来.这种方法可以达到治理要求，但沉淀中杂质分离困难，污泥量多。

（3）离子交换法：这种方法适用业含铜浓度在50～

200mg/L的废水浓度过高，废水pH势必较低，若用弱酸性

阳离子交换树脂，很难吸附铜离子；若用强酸性阳离子交换树脂交换容量则较小，再生时要用较多的酸，用阳树脂处理含铜量较低废水，铁离子也会被树脂吸附，洗脱后难以分离。有含铜废水需要处理的单位，也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。

（4）电解法：电解法在处理硫酸盐镀铜废水中得到了广泛使用，特别是电解法-离子交换法组合，或是使用电解

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2、氰化含铜废水处理

氰化镀铜废液中含氰化物浓度高，大多数工厂采用含氰废水处理相同的氯碱法。这种方法需要消耗大量的药剂。除此之外还可采用离子交换法进行处理，但其含氰量不应大于

100mg/L。

3、焦磷酸铜废水处理

焦磷酸盐镀铜漂洗废水中主要含有P2O44－、Cu（P2O4）26－、

HPO42－、K+、NH4+、Fe2+、Ca2+、Mg2+等离子。可用碱性阴离

子交换树脂回收焦磷酸铜离子。用亚铁共沉淀法也可有效的处理焦磷酸盐镀铜废水。焦磷酸盐镀铜镀液中主要成分是焦磷酸铜和焦磷酸钾，它们相互作用生成焦磷酸铜钾螯合物，在pH为8～9时，铜的主要存在形式为［Cu（P2O4）2］6－，铜处于比较稳定的螯合状态，加入硫酸亚铁，将铜还原为Cu2O，而铁以二价或三价氢氧化物形式存在，利用铁的氢氧化物的凝聚作用，将Cu2O吸附，发生共沉淀，从而达到除铜的目的。该工艺简单，操作方便。此外还可用漂白粉破坏络合物，使铜离子解离出来生成氢氧化铜，再进行固液分离。在操作中应注意漂白粉的加入量以及pH值的调节等问题。

（摘自www．c-water．com．cn，2010-11-25）

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ocx4.html