水平定向钻进拉管施工工法

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水平定向钻拉管施工工艺

水平定向钻拉管施工工艺

水平定向钻拉管施工工艺本公司在实施微控定向钻拉管工程中,根据该管径大小采用ET20型,以美国GUIDRV型导向仪进行微控定向作业,施工工艺如下:1、施工前期准备:(1)现场查看工程地段,探查地下管线和隐蔽障碍物,确定微控定向的入、出口点和走向,拖拉管的基准标高深度。

(2)开挖已确定的入、出口两端工作坑,坑道深度为基准标高深度。

坑道宽度达到施工要求,出口处为斜坡式坑道,坡度不得大于5度。

(3)钻机至正确位置,并加于稳固,检查钻机各性能是否正常,保证设备安全。

所使用的辅助设备及工器具全部进入施工现场,并做好接水和配制化学泥浆等准备工作,为确保工程质量做准备。

(4)施工现场根据需要设置护栏,确保工作场地的环境卫生和施工安全。

(5)根据现场实际情况,选定窨井位进行开挖至管道底部标高,为管孔微控导向和扩孔时出泥浆,待管道拖拉完成后,清出泥浆,砌好窨井。

2、微控定向(1)钻机定位准确在完全符合要求后进行开机,导向完成。

检查工作坑、和出口斜坡式坑道是否到位。

(2)以美国GUIDERV型导向仪,按水准仪多点面测定的基准标高进行微控导向,正确控制管道标高,并做好数据记录,以便核对,确保管道基准标高正确无误。

(3)在ET20型钻机根据微控导向进行钻进时,将配制的化学泥浆同时跟进,并随微控导向的标高随时调正外进角度,保证管道标高,直至导向头按出口处的基准标高钻出为止。

3、分次扩孔(1)根据管材直径,以1.3倍的要求,分次逐级加大扩孔头分次扩孔,至达到孔径要求为止。

(2)每次扩孔必须添加化学泥浆及辅助材料,促使洞孔润滑成型。

保证拖拉管的安全。

(3)在拖拉管前,进行一清孔,减少洞内杂物,达到拖拉管时的阻力和磨擦力降到最低,确保管材不变形。

4、做好拖拉管工作(1)根据所用规格的管材,进行熔接至需要长度(在清孔前结束)。

(2)安装管道木塞头及钢帽稳固整段管道保持统一整体连接钻杆确保拖拉时不出现断裂变型(在清孔前结束)(3)实施拖拉管,根据需要准备好挖掘机清出窨井工作坑泥浆协助拉管,拖拉管时管道需涂上空气润剂,洞孔同时添加高分子化学泥浆,确保拖拉管顺利拉出洞孔。

拉管与水平定向钻施工方法简述

拉管与水平定向钻施工方法简述

拉管与水平定向钻施工方法简述拉管和水平定向钻是两种常用的施工方法,用于解决地下管道或电缆的敷设问题。

下面将对这两种施工方法进行简述。

一、拉管施工方法拉管施工方法是指通过控制设备,利用钢丝绳等工具将管道或电缆直接拉入地下的一种施工方式。

具体步骤如下:1.确定施工范围和目标:首先需要确定管道或电缆的敷设范围和目标,细化施工计划,制定出合理的施工方案。

同时,需要对地下情况进行勘探和调查,并评估施工的风险和难度。

2.设备准备:根据施工计划和方案,准备好所需的设备和工具,包括钢丝绳、滑车、钳子等。

确保设备的完好性和安全性。

3.建立拉管起点:在施工起点处进行基坑开挖,建立起拉管的位置。

根据地下的情况,可能需要对地面进行一定的施工准备工作。

4.固定绳索:将钢丝绳固定在施工起点处,通常使用滑轮将绳索牢固地拉紧。

确保绳索的稳定性和安全性。

5.拉管过程:通过滑车或手动的方式,将管道或电缆慢慢地拉入地下。

在拉管的过程中,需要对绳索进行不断地调整和保持稳定,以避免拉管过程中的摩擦和阻力。

6.确定终点位置:在拉管的过程中,不断地与地下情况进行对接和交流,根据需要调整施工计划和方案。

同时,需要确保拉管的终点位置准确无误。

7.完成施工:在拉管达到终点位置后,进行必要的检查和测试,确保拉管的质量和安全。

同时,进行必要的清理工作,恢复地表的原貌。

二、水平定向钻施工方法水平定向钻是指通过水平钻机控制管道或电缆的敷设方向和路径的一种施工方式。

1.施工前准备:首先需要根据需要进行现场勘探和调查,了解地下情况,评估施工的可行性和难度。

同时,根据需要制定施工计划和方案。

2.钻孔准备:在施工起点处,进行起始孔的钻探工作。

根据施工计划和方案,选择适当的钻头和钻具,并根据地质情况进行必要的调整和准备。

3.钻孔过程:通过水平钻机控制钻孔的方向和路径。

在钻孔过程中,需要不断地监测和调整钻孔的方向和路径,以确保钻孔的准确性和稳定性。

4.敷设管道或电缆:在钻孔完成后,通过输送设备将管道或电缆直接敷设到钻孔中。

水平定向钻进施工方案

水平定向钻进施工方案

施工组织设计(方案)报审工程名称:致:(监理单位)我方已根据施工合同的有关规定完成了PE拉管专项(方案)的编制, 并经我单位上级技术负责人审查批准, 请予以审查。

附:PE拉管施工专项(方案)承包单位(章):项目经理:日期:专业监理工程师审查意见:专业监理工程师:日期:总监理工程师审核意见:项目监理机构:总监理工程师:日期:亳州市魏武大道10KV电缆下地工程PE管拉管施工专项方案公司二0一三年二月PE管拉管施工专项方案一、工程概况本工程为魏武大道10KV电缆下地工程,因施工现场为闹市区,管道与已建成路面交叉及不可明挖地段采用水平定向钻进(拉管)施工。

二、编制依据《亳州市魏武大道10KV电缆下地工程招投标文件》《亳州市魏武大道10KV电缆下地工程施工图》《亳州市魏武大道10KV电缆下地工程施工组织设计》《建筑施工手册》《水平定向钻进管线铺设工程技术规范》《市政基础设施工程安全技术交底记录》《建筑业10项新技术(2010)应用指南》三、地貌本工程施工面属闹市区,地势较为平坦,旁侧商铺林立。

地下探明的与此次通电管线相交或紧邻的有雨水、污水、给水、燃气、路灯与监控管线。

四、施工计划1、机械进场前,探明所施工范围内地下管网走向与数量。

采取形式包括挖探沟,咨询已建成管线的所属相关部门等。

2、整理场地。

包括机械定位场地,材料堆放场地等。

3、材料准备。

在机械钻进前,按照图纸及招投标文件要求,从厂家采购相应规格的管材及配件,管材进场按一定比例和批次由监理见证复检。

4、机械准备。

拉管机及其它小型机具进场投入使用前要进行功能调试,达到施工要求方可正式使用。

机械类别机械型号机械数量发电机QJ3800B 5台水平定向钻机XZ320 2台XZ320D 2台GD380B-L 1台焊机4台潜水泵3寸出口5台配套工程车3台泥浆泵5台对讲机6对2套地下管线探测系统RD4000RD8000定向钻进导向系统5套5、劳动力准备:类别人数备注管理人员5人项目部专职人员及班组长钻机操作员10人钻机五台焊工12人PE管口对接拉管普工30人机械检修工5人五、方案内容1、平面控制放线平面控制及放线,依据现有边线,通过勘测方提供的控制点引测本工程的定位点,为保证施工各阶段控制点网,坐标及高程的准确,首先对施工现场内各控制桩加以保护。

定向钻(拉管)施工方案

定向钻(拉管)施工方案

1 编制依据1。

1 编制依据(1)阜阳市泉北污水处理厂一期工程配套管网—北京路污水管道工程图纸;(2)北京中路工程地质勘查报告;(3)北京中路施工技术调查报告;(4)设计交底及图纸会审答疑;(5)实施性施工组织设计;1.2 编制原则认真贯彻执行国家方针、政策、标准和设计文件,严格执行基本建设程序,实现工程项目的全部功能;全面履行工程合同,满足建设单位要求,有效的集中施工力量,按期完成;按照工序关系,合理安排施工顺序,统筹考虑。

2 工程概况2。

1 工程简介阜阳市北京路污水管道施工,西起古泉路,东至太和路,分三段排水区域,分别为:古泉路至界首路以西接入古泉路污水干管;界首路至老泉河接入界首路污水干管;老泉河至太和路接入太和路污水干管。

污水管为双侧布管,干管管径为DN500与DN600,支管管径为DN400.管材采用PE给水实壁管,施工方式采用水平定向钻施工,其中DN500管道长3277。

5m,DN600管道长1070m,DN400管道长339m。

2.2 设计概况本工程全线污水管道采用定向钻施工,管材采用PE给水实壁管,PE100级公称压力0。

6Mpa;附属检查井均采用砖砌污水检查井,内外均抹灰,井盖及井座采用树脂复合材料,踏步采用灰口铸铁踏步.2。

3 计划工期本单位工程计划工期95天,具体开工日期以业主开工令为主。

2。

4 主要技术标准及规范(1)《室外排水设计规范》(GB50014-2006);(2)《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008);(3)《给水排水工程管道结构设计规范》(GB50332—2002);(4)《埋地用聚乙烯(PE)结构壁管道系统-聚乙烯缠绕结构壁管材》(GB/T 19472。

2-2004);(5)《埋地聚乙烯排水管道工程技术规程》(CECS164:2004);(6)《水平定向钻进管线铺设工程技术规范》;(7)《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》(CJJ101-2004);(8)《给水用(PE)聚乙烯管材》(GB/T 13663-2000);(9)《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268—2008;2。

拉管现场施工方法

拉管现场施工方法

拉管施工方案1.拉管施工:采取非开挖施工方案即水平钻机钻孔牵引管道的施工方法。

该工程涉及面广、管径差别大、类别多,如何确保工程质量,确保施工安全是本工程重点控制的一方面。

水平导向钻进去,它的主要特点是,可根据预先设计好的铺管线路驱动装有契形的钻杆从地面钻入,地面仪器接受由地下钻头内传送器发出的消息,控制钻头按照预定的方向绕过地下障碍物直达目的地,然后卸下钻头换装适当尺寸和特殊类型的回程扩大器,使之能够在拉回钻杆的同时将钻孔扩大至所需直径,并将需要铺装的管线同时返程牵回钻孔入口处。

在整个工作中,特别的混合机组提供的钻孔混合液不断地从钻头地钻口嘴喷出,用以润滑钻头,钻杆和钻道,以提高整个工程地工作效率。

水平导向钻进法示意图见下图:-2.施工测量:3.施工准备:由项目总工及时组织相关技术人员认真学习图纸。

对本工程使用的测量仪器进行复核,确保精度要求。

没有检验合格证或仪器超出检验时效地严禁用于本工程。

测量工必须提前熟悉施工图和现场各种高程坐标控制点,在引测使用前要仔细审核施工放线依据。

4.平面控制放线:平面控制即放线,依据现有边线,通过甲方提供(或通过其他单位得到且各方认可)的控制点引测本工程的定位点,为保证施工各阶段控制点网,坐标及高程的准确,首先对施工现场内各控制桩加以保护。

并把各控制点引测至现场外加以保护,以便竖向引测放线。

同时要做闭合校核。

5.高程控制:高程控制根据甲方提供(或通过其他单位得到且各方认可)的水准点引测施工现场的高程控制点。

根据本工程的实际情况,在现场选择固定的地方做临时水准点,并做好保护。

高程控制采用两次仪器高程前后视等距测法,保持精度。

为保证设计方向、位置的正确性,控制线的传递用经纬仪进行引测,保证平面位置的准确。

6.测量工作的组织与管理:测量工作是技术性强,责任重大的基础工作。

是各施工段的先行工序。

对保证工期,签定工程质量等方面都发挥着及其重要的作用。

为使施工能顺利开展,特制定以下几项措施:根据施工安排和要求制定施工测量工作进度计划。

市政管道工程非开挖水平定向钻进拉管施工技术

市政管道工程非开挖水平定向钻进拉管施工技术

市政管道工程非开挖水平定向钻进拉管施工技术摘要:在介绍水平定向钻进拉管施工方法的基础上,通过市政管道工程实例阐述了非开挖水平定向钻进拉管施工的前期准备、钻机就位、配置钻液、导向孔施工、扩孔施工、管道回拖施工、监测和控制等全过程施工技术,对3种质量通病提出了预防措施,可供施工技术人员在进行城市地下中小直径管道施工时参考。

关键词:市政管道工程;非开挖;水平定向;钻进拉管;施工技术1水平定向钻进拉管施工方法采用水平定向钻进拉管施工技术进行地下管道施工,不需挖掘工作井即可快速完成地下管线施工。

其施工方法如下:首先布设钻机,即按照地下管线设计图纸,将水平定向钻机布置在地下管线设计位置的始端并固定;其次导向孔施工,即将钻杆端部装上楔形钻头并从地面钻入,按照设计好的线路绕开障碍物,直接到达管线设计位置的终端;再次回拉扩孔,即在导向孔终端卸下楔形钻头、安装尺寸合适的扩孔器,在钻液辅助下完成扩孔施工;最后拉管施工,即在扩孔后孔洞终端将管道与钻杆连接起来,回拉钻杆到扩孔后孔洞的始端,从而完成管道安装施工。

2工程实例2.1工程简介某市政管道水环境综合治理工程第三标段是该工程的主要施工标段。

该标段管网施工范围涵盖18km2以上,包括大型雨污水分流管网工程施工,管网涉及多达25个社区。

该管网的施工区域为老旧城区,这里有大量商业区和住宅区。

该管网的施工项目中,老城区北环路至洋仔二路DN800补水管和新沙路DN400~DN600污水管过路施工,采用非开挖钻进拉管施工技术,总长度为4km[1]。

2.2工程特点该管道施工项目从商铺、居民区和道路上经过,还要穿过很多路口,施工影响范围比较广,给居民生活、周围环境和道路交通造成的影响非常明显。

3非开挖水平定向钻进拉管施工3.1前期准备采用探测、查阅资料和现场调查的方法,全面了解整个施工区域管线的分布情况,做到了如指掌。

邀请给水、电力和燃气等单位到施工现场做技术交底工作,将施工给相关管线造成的影响降到最小。

(整理)水平定向钻进和导向钻进施工法

(整理)水平定向钻进和导向钻进施工法

水平定向钻进和导向钻进施工法水平定向钻进施工法最初是从事又钻进技术引入的,主要用于穿越河流、湖泊、建筑物等障碍物,铺设大口径、长距离的石油和天然气管道。

定向钻进施工时,按设计的钻孔轨迹,于扩空钻头的代铺设管线,在回拉扩空的同时,将待铺设的管线拉入钻孔,完成铺管作业。

有时根据钻机的能力和待铺设管线的直径大小,可先专门进行一次或多次扩孔后再回拉管线。

在定向钻中,大多数工作是通过回转钻杆柱来完成的,钻机的扭矩与轴向给进力和回拉力同样重要。

水平定向钻进铺管在美国使用最多。

美国按照钻机铺设管线的直径和长度能力,将用于非开挖铺管的定向钻机分为三类,即小型(Mini)、中型(Midi)和大型(Maxi)。

各类设备的能力和应用范围见表4-1。

大致和定向钻进相同,即先钻一个小口径的先导孔,随后边扩孔边回拉铺设地下管线。

由于小型钻机的钻孔轨迹量测、控制技术与大中型钻机的不一样。

因此,国际上通用的分类方法将采用小型定向钻及施工的方法称之为“导向钻进”。

“导向钻进”一般是指用于铺设小治警、长度较短的管线;而将采用大中型定向钻及施工的方法称之为“定向钻进”。

对于大型工程,直径较大(有些直径大于1m)的管线施工则属于“定向钻进”这一范畴,如穿越较大的河流、运河和高速公路施工。

水平定向钻进河导向钻进技术在铺设新管线中所占有的市场比例在不断的增加。

最近几年,设备的能力得到了改进,非开挖铺设新馆显得有点也越来越被广泛地重视。

非开挖施工除了明显的环境上的优点外,导向钻进的相对成本在许多应用场合也讲到开挖施工的成本一下,即是忽略干扰交通等社会成本也是如此。

水平定向钻和导向钻进的优点为:对地表的干扰较小;施工速度快;可控制铺管方向,施工精度高。

定向钻进的不足之处在于对施工场地要求较大,在非粘性土层和砾石层中施工比较困难,一般是用于不含大卵石的各种地层,包括含水地层。

导向钻进不适用于砂层和砾石层,一般适用于软土层;由于受到探测器的探测深度的限制,导向钻进的深度有限。

非开挖水平定向钻机拉管施工工法

非开挖水平定向钻机拉管施工工法

非开挖水平定向钻机拉管施工工法随着城市建设发展,城市管网越发复杂,有些后期开挖铺设管道需破坏原有构筑物,影响周边环境、交通等。

有些特殊情况如穿越河道、道路开挖铺设管道就不现实。

非开挖技术很好的解决了此问题。

非开挖技术主要有盾构、顶管和拉管等技术。

盾构通常用于大型隧道施工,顶管主要一般用于管径800mm以上自流水管道,拉管一般适用于管径800mm以下压力管、穿线管应用,本工法主要介绍拉管施工工法。

由我司投资兴建的漳州碧湖市民生态公园配套基础设施建设工程中,为保证东西湖连通,由东湖向西湖补水,需穿越浦头港渠下方铺设连通管(见图1-1),2.特点相对于传统通过开挖地面来敷设管道施工的技术,拉管具有其无可替代的优点:2.1不影响周边环境在施工过程中无需开挖地面,就能够穿越公路、建筑物、铁路、河流,极大地降低了地下管线施工对交通、环境、基础设施、居民生活工作等造成的影响,取得良好社会效益;2.2延长管道寿命由于拉管技术不挖开地面,管道上层的土壤未经扰动,故而大大延长了管道的使用寿命,减小了管道的变形;2.3施工速度快拉管施工对于地下管道铺设特别是深埋管道,由于无需开挖回填及地面恢复工作,施工速度快;2.4施工精度高拉管施工应用了定向钻进技术,能实时监测管道走向,及时调整,能满足施工精度要求;2.5安全由于施工过程无需开挖,不会产生大量土方占用场地,减少塌方等安全隐患。

3.适用范围拉管一般适用于管径800mm以下压力管道或者穿线套管施工,目前广泛应用于城市给排水、电力、电讯、天然气、煤气等市政和石油管线铺设施工中,适用于沙土、粘土等地况,我国大部分非硬岩地区都可施工。

4.工艺原理非开挖水平定向钻机拉管技术是利用地表放置的钻机、随钻测量仪器以及有关钻具,沿欲铺设管线设计轨迹钻成一个先导孔,然后回拉扩孔,将孔径扩大到铺管要求的口径,最后将管线同步或分步拉入并采取相应孔道加固措施,以实现不开挖铺管的施工技术。

5.工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程拉管施工工艺流程如下:5.2各流程操作要点5.2.1施工准备5.2.1.1技术准备(1)组织图纸会审,仔细阅读工图,了解设计意图及熟悉施工规范和技术标准;(2)根据地勘资料、施工图纸及规范相应要求、质量控制目标,编制施工专项方案,此方案需通过总包单位及监理单位审批后方可执行;(3)对所有操作工人进行技术交底和岗前技术培训,对现场人员进行“三级安全教育”培训;5.2.1.2机械设备准备:施工现场根据施工现场的工程进度情况配备必备的施工机械设备。

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水平定向钻进拉管施工工法水平定向钻进拉管施工工法工法编号:FJGFEJ14-20111 前言随着我国经济持续稳定地增长,城市化进程的进一步加快,我国地下管线的需求量也在逐年增加。

加之现代文明意识和环保意识的逐渐加强,开挖路面进行地下管线施工导至的社会问题、交通问题和环境污染问题已越来越受到人们的关注,城市限制开挖施工的法规将陆续出台。

非开挖技术地下管线施工具有不污染环境,不影响交通,施工周期短,综合成本低等优点。

在地下管线施工中获得广泛应用。

作为非开挖技术之一的水平定向钻进拉管施工,近几年来取得长足发展,在城市地下管网施工中得到越来越多的应用。

在福建省泉州晋江市乌边港截污管道工程等地下管网施工中,采用该工法取得明显的社会和经济效益。

2 特点2.0.1 施工工艺简单,可操作性强,容易组织实施;通过对现场勘察,设计好穿越线路,连接钻头和管道,钻机就位,即可开始施工。

2.0.2 不污染环境,不影响交通,对地层地面破坏小,能满足城市地下管网施工高环保的要求。

2.0.3 成本低,社会效益与经济效益显著,可减少开挖行政审批,便于施工组织,综合成本低。

2.0.4 安全性好,由于采用拉管施工,施工人员操作均在地面上进行,避免了深基坑作业等不良施工条件的影响,提高安全系数。

2.0.5 管道连接质量好,因管道连接均在地面上进行,单段管道连接合格后一次拉管铺成,提高了管道连接质量。

2.0.6 施工周期短,与传统“挖槽埋管法”相比,大大缩短了施工周期,无须运输和堆放土,只须运输少量泥浆。

3 适用范围3.0.1 本工法适用于市政给水排水施工。

3.0.2 本工法是一种非开挖铺管技术,适用于穿越河流、湖泊、建筑等障碍的管道铺设以及不适合开挖的城市市政地下管网施工。

3.0.3 适用于不含大卵石的各种地层,包括含水地层,不适用于砾石层,一般用于软土层。

3.0.4 适用管材为钢管和PE管,管径为200—1200mm,管线长最大可达1500m。

3.0.5 因受到探测器的探测深度限制,导向钻进深度最大15m。

4 工艺原理定向钻进拉管技术是利用定向钻机、导向钻头和导向仪等施工设备,按照设计的钻孔轨迹(一般近似弧形),采用定向钻进技术先施工一个近似水平的先导孔,待先导孔钻头在被穿越障碍物(河流、公路)的另一侧露出后,卸下导向钻头换上大直径的扩孔钻头和直径小于扩孔钻头的待铺管线,然后进行反向扩孔,同时将待铺设管线拉入钻孔。

有时根据钻机的能力和待铺设管线的直径大小可先专门进行一次或多次扩孔后再回拉管线,等全部的钻杆被拉回时,铺管工作同时完成。

如图4图4 工艺原理图5 施工工艺流程及操作要点5.1 工艺流程水平定向钻进拉管施工工艺流程见图5.1图5.1 水平定向钻进拉管施工工艺流程图5.2 操作要点 施工准备定向轨迹设计、管道轴线控制井、工作钻机定试 钻导向孔钻多级扩孔回拉成品钻进泥浆现场清理管材连接撤 场5.2.1 施工准备1 应取得管线工程平面图和相应施工图纸。

2 既有管线和地下管网图。

3 相关技术规范。

4 设计单位的技术交底。

5.2.2 现场勘察1 根据有关部门提供的审批内容,对管线工程周围的地形进行测量,按施工要求初步定出钻孔中线和地表走向;测量中心线高程,并根据要求的铺管深度初步确定导向孔的倾斜长度和入土点位置、铺管长度、下管位置,还应考虑施工用的钻机、泵站及卸管用吊车等设备布置所占用的场地和空间。

2 穿越河底的铺管工程应测量河道周围的地形地貌,河床底部形态和水位情况,穿越公路的铺管工程应考虑车辆往来情况,确保施工安全。

3 现有地下管线探测应不小于穿越路线两侧5m,并查明现有地下管线的性质类型及所在的空间位置,可采用管线探测仪进行探测,为管线铺设轨迹设计提供参考数据,以便导向孔设计时避开这些设施,并保持一定安全距离。

5.2.3 导向孔轨迹施工设计1 确定钻孔类型和钻孔轨迹的形式:钻孔类型和钻孔轨迹形式取决于拟铺设管线材料的性质和铺设要求、钻孔地质条件、施工单位设备的性能、现有地下管线的分布、地上地下障碍物的分布、水域覆盖面积和深度、施工安全性和经济性等条件。

2 确定出入土点和造斜段:出入土点是钻头始钻和出土的位置;造斜段是指同一孔身中由直线段变为曲线段的地段,造斜段宜选择在较硬土层中的孔段,同时要使后续轨迹避开现有管线和地下障碍物。

如图5.2.3-33 确定钻孔孔身轨迹参数:参数包括各孔段的长度,各孔段起点和各点的倾角,采用计算法比较准确。

1)导向孔轨迹一般由三段组成,第一造斜段、直线段和第二造斜段,直线段是管线穿越障碍物的实际长度,第一造斜段是钻杆进入铺管位置的过渡段,第二斜段是钻杆出露地表的过渡段。

如图5.2.3-3图5.2.3-32)计算公式:L 1=)2(1h R h -1α=2arctg hR h-12 L 2=)2(2h R h -2α=2arctg hR h-22 式中 h —铺管m A (入斜段和C (直线段和第二曲D (出L L 1 L2 1α R 2 h B ′ R 1 第二造第一造C ′ 直L—定向钻铺管水平长度—第一造斜段曲率半径,由钻杆曲R1≧1200d(钻杆直径mm)半径决定,一般为R1R—第二造斜段曲率半径,由待铺设2管线允许弯曲半径决定,一般为R≧1200d(待铺2设管线直径mm)α—入土倾角1α—出土倾角22)由计算法得出各参数后,还应考虑其它因素对入口倾角和出口倾角的限制,其中钻机倾角可调节范围是限制入口倾角的主要因素,一般可在100—450之间调节,出口倾角对于PE管一般控制在00—300,对于小口径钢管控制在00—150以内,大口径管材一般用下管工作坑来代替第二造斜段。

5.2.4 回拉力计算:水平定向钻进回拉力计算是一个关键,直接关系到钻机与管材的选型,正确估算回拉力至关重要。

估算公式 F=()DLK D d Lf πδδπ+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--112 γ4D式中:F —计算的拉力(T )L —穿越长度(m )F —摩擦系数0.1~0.3D —生产管直径(m )γ—泥浆密度(T/m 3) 1δ—生产管壁厚(m )K —粘滞系数(0.01~0.03)定向钻机选择宜根据上式计算值1.5~3倍来选择5.2.5 定向钻机选择1 根据已经计算出的回拉力等参数选择水平定向钻进铺管钻机,回拉力是其主要参数,它们是根据工程大小要求选择钻机的重要依据;回拉力20T 以下为小型钻机,20~45T 为中型钻机45T 以上为大型钻机。

2 钻头是钻进的重要工具之一,对于不同土层须采用不同种类的钻头。

1)在淤泥质粘土中施工,一般采用较大尺寸的钻头,以适应变向的要求。

2)在干燥的软粘土中施工,采用中等尺寸钻头,可以较快地实现方向控制。

3)在硬粘土中,较小的钻头效果比较理想,但应保证钻头比探头外向尺寸大12mm以上。

4)对于砂质淤泥,中等到大尺寸钻头效果较好。

3 钻杆规格型号和强度、扭矩等机械性能应符合钻头工作扭矩、钻机顶力和回拉力的要求,钻杆曲径半径应不小于钻杆外径1200倍,弯曲和损伤的钻杆不能使用。

4 选择适合现工程地质等级的单级或多级扩孔头。

5 定位与导向仪器:在钻进导向孔时,钻进工作人员用导向仪确定钻具位置,利用导向仪获取的数据与预先设计的基准轨迹和实际轨迹进行比较,调整钻进轨迹,使其按原设计轨迹钻进。

常用仪器有手持式跟踪仪,这种仪器在水平定向钻进中使用最广。

5.2.6 工作坑控制井度施工:1 为有效控制定向钻孔高程而设立的控制井,结构形式和间距由设计单位确定;2 水平定向钻进铺管可以不开挖路面,可以穿越障碍物,但还需开挖起始工作坑(即定向钻进始发点)和出口工作坑(即定向钻头出土位置),同时也为满足施工过程积存泥浆和从孔中排出的渣土的需要,占用回拉管线入孔场所。

5.2.7 导向孔施工1 施工步骤:探头装入导向钻头连转功测试探头发回转钻进开始按设导向2 导向钻头方向控制:导向孔钻进是通过导向钻头高压水射流或泥浆冲蚀破碎,旋转切削成孔的;导向钻头前端为15°造斜面,该造斜面作用是在钻具不回转钻进时,斜面对钻头有个偏斜力,使钻头向着斜面的反方向偏转,钻具在回转顶进时,由于斜面在旋转中方向不断改变,斜面周向各方向受力均等,使钻头沿其轴向的原有趋势直线前进。

3 导向头方向纠偏:导向孔施工多采用手提式导向仪来确定钻头所在空间位置。

导向仪由探头、地表接收器和同步显示器组成。

在施工中导向钻头的准确位置和造斜面方向是通过安装在钻头腔室内的信号发射器及地面跟踪导向仪来测定的,并显示在同步显示器上供操作人员掌握孔内情况,以此操作钻头纠偏。

导向钻进应按设计轨迹的参数钻进,当发现偏离设计轨迹时,就通过调整钻头斜面的方向,进行造斜纠偏,直到钻头位置回到设计轨迹为止,这样就是钻出和设计轨迹重合或非常接近的导向孔。

5.2.8 扩孔施工:1 扩孔是将导向孔孔径扩大至所铺设的管径以上,以减小铺管时的阻力。

扩孔时将扩孔钻头连接在钻杆后端,然后由钻机旋转回拉扩孔。

随着扩孔的进行,在扩孔钻头后面的单动器上不断加接钻杆,直到扩至钻机同一侧的工作场地,即完成了这级孔眼的扩孔,如此反复通过采用不同直径的扩孔钻头扩孔,直至达到设计的扩孔孔径为止。

2 根据管道曲率半径、地层条件、扩孔器类型等确定一次或分次扩孔方式。

分次扩孔时每次回扩级差控制在100—150mm,终孔孔径宜控制在回拉管节外径的1.2—1.5倍。

5.2.9 管材连接:钢管连接采用焊接,PE采用热熔连接。

待铺管材是在回拉铺管前连接完成并试验合格后方可回拉铺管。

5.2.10 回拉铺管:末级扩孔时,在回拉钻杆后接上扩孔头和旋转接头,在旋转接头后接上拉管头和待铺设的管线进行反扩铺管,当扩孔头到达钻机一侧地表时同时完成末级扩孔和铺管施工。

5.2.11 钻进泥浆:1 在导向孔钻进、回拉扩孔及回拖施工时,应及时向孔内注入泥浆。

钻进泥浆主要作用是稳定孔壁、降低回转扭矩和拉管阻力、防止管壁磨伤、冷却钻头和发射探头、消除钻进产生的土屑。

2 泥浆材料配比和技术性能指标应满足施工要求,并可根据地层条件、钻头技术要求、施工步骤进行调整。

1)钻进泥浆常用配料:水、膨润土,聚合物等。

2)钻进泥浆PH值应控制在8~10的范围内。

3)钻进泥浆的密度一般控制在 1.12~1.25g/cm3,现场用标准泥浆比重计进行测量。

3 泥浆液应在专用的搅拌装置中配制,并通过泥浆循环池使用;从钻孔中返回的泥浆经处理后回用,剩余泥浆应妥善处置。

5.2.12 配套设施施工及现场清理1 管线检查井、工作井、钻机工作坑、下管坑清理回填及地面复原。

2 配套设备撤场。

5.3 劳动力组织本工法劳动力组织见表5.3表5.3 劳动力组织情况表序号职别人数序号职别人数1 项目负责人 1 5 拉管机操作工2组2 技术负责人 1 6 焊工2(焊接钢管)3 安全负责人 1 7 机修 24 财务 1 8 起重机操作工 2焊工为焊接钢管所需,焊接PE管焊接工及设备均由管材供方厂家提供并操作。

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