一、 非开挖技术?为什么需要这项技术?
(1)再不开挖条件下穿过河流、湖泊、重要交通干线、重要建筑物,而进行的管线铺设、更换、修复工作。
(2)社会原因:它可以解决传统开挖施工对居民正常生活的干扰,对交通、环境、周边建筑物基础的破坏和不良影响。
经济原因:有较好的经济效益和社会效益,在可比性相同的情况下,非开挖管线铺设、更换、修复的成本均低于开挖法施工,管径越大、埋深越大时越明显。
技术原因:在传统施工方法无法施工或不允许开挖施工的场合,可用非开挖技术从其下方穿越铺设,并可将管线设计在工程量最小的最佳地点穿过。
可以高精度地控制地下管线的铺设方向、埋深,并可使管线绕过未发现的地下障碍。
二、 非开挖都包含哪些技术?
(1)工程地质条件勘察技术
(2)地下管线探测技术
(3)管道内部检查技术
(4)水平定向钻进技术
(5)顶管/微型隧道技术
(6)冲击矛与夯管施工技术
(7)管线原位修复与更换技术
三、 非开挖是万能的吗?何时可以挖?(经济分析)
在以下情况下,非开挖施工的成本低于开挖施工成本,此时适宜进行非开挖:
1、埋深大于3米;
2、交通拥堵的道路下;
3、靠近现有的地下管线;
4、在不稳定的地层中;
5、在地下水位以下;
6、在环境敏感地区;
7、在工业和商业地区或住宅区。
四、 地下管线的管材都有哪些?排水管道、燃气管道、热力管道主要管材是哪些?
答:管材主要有:钢管、铸铁管、塑料管、钢筋混凝土管、混凝土管。
排水管道:预知的混凝土管、钢筋混凝土管、铸铁管、石棉水泥管、陶土管、缸瓦管。
燃气管道:多为钢管,其次是承插口的铸铁管和聚氯乙烯的塑料管。
热力管道:无缝钢管和钢板卷焊管。其次也应用塑料管和铸铁管。
五、 探测地下管线的目的和任务?
查明地下管线的平行位置、埋深、高程、性质、规格、材质、埋设时间和产权单位,测绘地下管线图。
六、 何谓金属探测的主动源法与被动源法?
答:被动原是指工频及空间存在的电磁波信号,被动源法是指利用被动源来研究地下管线与周围介质的导电性、导磁性差异,进而达到探测管线目的方法。包括:工频法和甚低频法。
主动原则是通过发射装置建立的场源。主动源法是指利用被动源来研究地下管线与周围介质的导电性、导磁性差异,进而达到探测管线目的方法。包括:直接法、夹钳法、感应法、示踪法、电磁波法(地质雷达)。
七、 金属管道的检测方法有哪些?非金属管道的检测方法有哪些?
金属管道的探测方法:电磁法、直流电法、磁法、地震波法、红外辐射法。
非金属管道的探测方法:失踪电磁法、预埋检测带法、电磁波反射法(地质雷达)、面波法(地震法)等。
八、 导向钻进原理
(1)导向钻进是由导向钻头、钻机、导向仪器的相互配合来完成的
(2)若同时给进和回转钻杆柱,斜面失去方向性,实现保直钻进
(3)若只给进不回转钻杆柱,作用于斜面的反力使钻头改变方向,实现造斜钻进
九、 导/定向钻机的结构组成?
(1)液压马达驱动,可移动式回转器
(2)液压缸或液压马达驱动的给进/回拖机构
(3)双夹持器拧卸钻杆系统
(4)大多配备钻杆自动存放和提取系统
(5)装载方式以履带式底盘居多
(6)锚固装置使钻机与土壤锚固,以防止钻杆钻进时钻机移动。
十、 导向钻机的给进形式?
(1)单液压缸给进/回拖机构
(2)液压缸—链条(钢丝绳)给进/回拖机构
(3)液压马达—链条给进/回拖机构
(4)液压马达—齿轮齿条给进/回拖机构
十一、 水平定向钻进中的行走式定位系统由几部分组成?各起什么作用?
(1)发射器 安装在钻头之内,是一种无线电频率发射电磁信号的装置
(2)地面跟踪接收器 通过对接收来的信号进行放大滤波、解调合解码电路将解码后的数据传送给微处理器,微处理器将信号处理成:倾斜度、旋转方位、 深度、温度和电池状态等信息
(3)远程接收显示器 显示接收器上的倾斜度、旋转方位和深度等信息
十二、 水平定向钻可用于哪些环境问题的治理?
抽取地下水、土层气化分离、游离产品的回收、生物治理、土层清洗和化学稳定、土层监测与取样
十三、 水平定向钻进中常见的技术困难与对策?(塌孔、钻孔漏失、卡钻)
(1)塌孔,由于某些原因使孔壁上的岩石或土块不同程度地掉入孔内成为塌孔。预防措施:
1、调整并保持合适的泥浆密度和流变性能
2,开泵、起下钻不要过猛过快
3,提高钻进速度,缩短施工周期
(2)钻孔漏失
1,减小压力激动,避免造成裂隙漏失
2,使用低密度泥浆
3,保持较小的泥浆上返速度
4,备足泥浆量
(3)卡钻,钻孔漏失、塌孔处理无效都会导致卡钻。包括粘附卡钻,沉砂卡钻、塌孔卡钻、泥包卡钻、缩径卡钻等。
预防措施:保持泥浆性能良好、均匀、稳定,控制泥浆的固相含量,加入润滑物质或润滑剂。
十四、 砂砾层中钻进的技术?
在砂层、砾石,卵石以及破碎带地层中钻进,成孔的难度很大。这类地层称为机械分散地层。由于颗粒之间缺乏胶结,钻进时孔璧很容易坍塌。对于这类地层用泥浆或高粘浆液护壁,解决问题的关键是增加井壁颗粒之间的胶结力。枯性较大的浆液适当渗入并璧地层中,可以明显增强砂、砾之间的胶结力.以此使孔壁的稳定性增强。
提高浆液粘度,主要通过使用高分散度泥浆(细分散泥浆)、增加泥浆巾的粘土含量、加入有机或无机增粘剂以及采用高粘化合物钻进粉等措施来现。细分散泥浆是含盐量小于I%、含钙量小于0.012%,不含抑制性高聚物的分散型泥浆。其组成除枯土、Na2CO3和水外,为了满足成孔需要,往往加有提粘剂、降失水剂和防絮凝剂〔稀释剂)。依所加处理剂的不同,可有不同种类,如钠狡甲基纤维素泥浆、铁铬盐泥浆、木质素、磺酸盐泥浆和腐植酸泥浆等。高粘化合物钻进粉的主材源于大分于天然植物、高分子矿物化合物或生物聚合物。经不同的化学处理加工,其品种繁多。这类粉剂产品在水中易溶,能形成粘稠性高的浆液。
十五、 土层中钻进对策?
在粘土、泥页岩中钻进,突出问题之一是孔壁的遇水膨胀、缩径,甚至流散、垮孔。其原因是粘土、泥页岩中存在着大量的粘土矿物,尤其是蒙脱石枯土矿物的存在,使孔壁粘土接触到成孔液中的水份时,即发生粘土的吸水、膨胀、分散。这样的地层又称为水敏性地层。显然,对于水敏性地层,尽量减少成孔液对地层的渗水,也就是降低成孔液的失水量以及增强孔壁岩土的抗水敏性、抑制分散是最为关键的问题。
十六、 如何顺利穿越硬岩层?
对于钻进、扩孔而言,坚硬岩石有以下特点:
(1) 由于岩石坚硬、摩擦性强,钻进时破碎岩石所需要的消耗大,进尺慢,钻头磨损厉害,容易发热烧钻。
(2) 钻进坚硬岩石形成的井壁相对稳定,除了遇到较大的地层破碎带,一般情况下不易发生像土层、泥页岩和砂砾层那样的坍塌垮孔。
(3) 由于硬岩钻进多采用磨削方式碎岩,钻屑颗粒细小,因而悬排钻屑较为容易。
(4) 对硬岩地层成孔液的设计应侧重于增强润滑性和冷却性,减少固相含量以利于提高钻速;而对成孔液的悬排能力和护壁性往往要求不高。
十七、 怎样安全地穿越溶蚀性地层?
溶蚀性地层以氯化钠盐层最为典型,其他还有钾盐、石膏、芒硝、天然碱等。这类地层又称为水溶性地层,它们遇到成孔液中的水份就会发生溶解,使孔壁溶蚀掉,其结果经常导致孔眼超径、垮塌。
对付水溶性地层,主要从两方面解决:一是降失水;二是降低成孔液对地层的溶蚀性。在基浆中加入与地层被溶物相同的物质,使溶解度趋于饱和,就是常用的治理溶蚀的方法。例如在岩盐中成孔,采用盐水浆液作为成孔液,防塌效果良好。
为了使成孔液具有一定的粘度和重度,有时将盐水和粘土粉复配成盐水泥浆。它是粘土悬浮液中氯化钠含量大于1%,或是用咸水(海水)配制的泥浆,靠氯化钠的含量较大而促使粘土颗粒适度聚结并用有机保护胶维持此适度聚结的稳定粗分散泥浆体系。依含盐量的高低,分为盐水泥浆(一般含盐量为3%^-7%)、海水泥浆(总矿化度一般为3.3%一3.7%)和饱和盐水泥浆(氯化钠约为33%一36%)盐水泥浆的粘度低,切力小,流动性好,抗盐侵,抑制岩盐地层的溶解,抗粘土侵的能力强,抑制泥页岩水化膨胀、坍塌和剥落的效果好。
盐水泥浆的配制有两种情况:其一是先用淡水制备分散性泥浆,然后加盐转化为盐水泥浆;其二是直接用咸水或海水配制泥浆。前一种情况相当于盐侵后泥浆的处理,容易配制;后一种情况,由于膨润土和普通粘土在盐水中不易分散,故配浆困难。为此,对于用盐水或海水直接配浆,宜用抗盐粘土,如凹凸棒土、海泡土等。在非开挖铺管施工中,有时会遇到严重漏失地层,成孔液无法循环返出孔口,从而造成钻碴在孔内积淤和成孔液消耗剧增的不良后果。
针对这种情况,采用低密度泡沫浆液可以有效解决之。泡沫浆液是含有大量气泡的气液分散体系。其中的液体为连续相.称为基液;其中的气体是分散相,常压下的气体总和体积可占到30%一90%。
因此泡沫浆液的重量一般比同体积的水还要轻,密度可低到0.5kg/l以下。它用在低压漏失地层中,最主要的成效是显著减轻了向地层孔隙漏失的压力,使成孔液不向或少向地层里漏失而保障正常循环。