水平定向钻穿越施工方案
水平定向钻施工方案

水平定向钻施工方案一、编制依据2.1工艺流程图2.2工艺流程说明2.2.1施工准备2.2.1.1现场勘查(1)现场勘查资料既是导向孔轨迹设计的重要依据也将决定施工难易程度,同时也是计算造价的基础。
主要应确定以下内容:钻孔轴线和地面走向,地面相对高度,确定导向孔造斜长度和入钻点位置,铺管长度,布管位置;钻机等设备进出场路线、道路情况以及钻机和配套设备布置所占用的场地和空间。
(2)测量施工所在地的地形地貌、地下管线走向及埋深情况,找准入钻点的准确位置。
(3)调查落实设备进场路线、钻杆倒运路线,行人来往通行规律,应采取安全措施,确保管线工程顺利施工。
(4)复查施工所在地的污水管、自来水管、高压电缆和通讯电缆位置及埋深是否和本次工程穿越的管线交叉。
2.2.1.2穿越曲线设计导向孔穿越曲线依据管材的曲率设计;钻孔长度一般以50~300m左右为一段,并根据路面及地下构筑物的情况现场调整,选择适当的出入点、入土点。
PE管线沿正在施工修筑的路边摆放、熔接。
2.2.1.3钻机设备就位前准备(1)施工设备进场前要求场地达到三通一平,确保施工设备顺利进场。
(2)对施工管线所经过的地段周围管线及障碍物进行观测,路面所有井孔都要下井查清。
(3)根据施工现场情况,确定导向孔轴线。
(4)因施工现场路面是沥青和混凝土路面,钻机地锚直接用铁桩锚固。
(5)入土端开挖2.0×1.5×1.0m的工作坑,出土端开挖4.0×2.0×1.5m的泥浆储运坑,具体位置视现场而定;如路面以下路基的构成为不宜穿越的砂砾石层,则工作坑须适当地延长并加深,以使入出土点及穿越曲线能够在土层中。
(6)为避免由于泥浆流量太大,对周围环境造成影响,施工中要及时清理泥浆。
钻机设备就位前准备2.2.1.4场地准备(1)施工设备进场前要求场地达到三通一平,确保施工设备顺利进场。
(2)对施工管线所经过的地段周围管线及障碍物进行观测,路面所有井孔都要下井查清。
定向钻穿越施工方案

定向钻穿越施工方案定向钻穿越施工方案根据现场实际情况,管道穿越也可采用水平定先钻方法进行穿越,具体实际施工过程根据建设单位要求和施工现场情况采取相应办法。
1、工序流程图:2、水平定向钻穿越施工工艺使用水平定向钻机进行管线穿越施工,一般分为二个阶段:第一阶段是按照设计曲线尽可能准确的钻一个导向孔;第二阶段是将导向孔进行扩孔,并将产品管线沿着扩大了的导向孔回拖到导向孔中,完成管线穿越工作。
2.1 钻导向孔要根据穿越的地质情况,选择合适的钻头和导向板或地下泥浆马达,开动泥浆泵对准入土点进行钻进,钻头在钻机的推力作用下由钻机驱动旋转(或使用泥浆马达带动钻头旋转)切削地层,不断前进,每钻完一根钻杆要测量一次钻头的实际位置,以便及时调整钻头的钻进方向,保证所完成的导向孔曲线符合设计要求,如此反复,直到钻头在预定位置出土,完成整个导向孔的钻孔作业。
见示图一:钻导向孔。
钻机被安装在入土点一侧,从入土点开始,沿着设计好的线路,钻一条从入土点到出土点的曲线,作为预扩孔和回拖管线的引导曲线。
2.2 预扩孔和回拖产品管线一般情况下,使用小型钻机时,直经大于200 毫米时,就要进行予扩孔,使用大型钻机时,当产品管线直径大于350mm 时,就需进行预扩孔,预扩孔的直径和次数,视具体的钻机型号和地质情况而定。
回拖产品管线时,先将扩孔工具和管线连接好,然后,开始回拖作业,并由钻机转盘带动钻杆旋转后退,进行扩孔回拖,产品管线在回拖过程中是不旋转的,由于扩好的孔中充满泥浆,所以产品管线在扩好的孔中是处于悬浮状态,管壁四周与孔洞之间由泥浆润滑,这样即减少了回拖阻力,又保护了管线防腐层,经过钻机多次预扩孔,最终成孔直径一般比管子直径大200mm,所以不会损伤防腐层。
见示意图:预扩孔和示意图:回拖管线。
在钻导向孔阶段,钻出的孔往往小于回拖管线的直径,为了使钻出的孔径达到回拖管线直径的1.3~1.5 倍,需要用扩孔器从出土点开始向入土点将导向孔扩大至要求的直径。
定向钻穿越工程施工方案

9-1/2 ″牙轮钻头 +造斜短节 +7″无磁钻铤 +5-1/2 ″钻杆 控向对穿越精度及工程成功至关重要,并直接关联到主管穿越。 在开钻前仔细分析地质资料,确定控向方案,泥浆与司钻重视每一个环节, 认真分析各项参数,互相配合钻出符合要求的导向孔,钻导向孔时,随时对照 地质资料及仪表参数分析成孔情况,达到出土准确,成孔良好。
求的泥浆,措施如下:
a) 水源就近取用河水,用水泵输送至水罐内,在水罐中沉淀、过滤,并对
水质进行化验,达到使用要求后配浆。
b) 按照指定的配比用一级膨润土加泥浆添加剂,配制性能满足要求的泥
浆。
c) 回流泥浆的处理: 钻机场地和管线场地各有一个返浆收集池, 各有一套
回收系统。泥浆通过泥浆池收集,再经过回收系统处理后再利用。
地锚坑中心线在穿越管线中心线上,地锚坑尺寸为 6m× 4m×1. 8m。挖泥浆 池及地锚坑时要留出足够边坡,泥浆池及地锚坑尺寸如图所示:
20m 3m
20 泥 浆 池
14
地锚坑
4m
6m
6m
地锚坑完成后,将地锚放入,用混凝土加固。如下示意图:
3.3 入土点钻机场地和出土点平面布置示意图 参见附图一和附图二 钻机场地平面布置图和出土点场地平面布置图。
第三部 分: 技术部 分
500 米至 900 米的中距离穿越:包括三宝沥水道( Φ660,900 米 )、卢四 顷水道穿越( Φ 660, 760 米)、十二股涌水道穿越( Φ762,690 米)。 1) 钻机及配套设备就位 : 将钻机就位主管穿越中心线位置上,钻机就位完成后, 进行系统连接、试运转,保证设备正常工作。 2) 测量控向参数 : 按操作规程标定控向参数,为保证数据准确,在管中心线的不
水平定向钻进施工方案设计

水平定向钻进施工方案设计一、项目背景水平定向钻进技术是一种通过水平钻杆进行施工的钻孔工艺,适用于地下管道、电缆、地铁、隧道等建设项目中对地下空间的穿越施工。
本方案为一种水平定向钻进施工方案设计,旨在通过合理的施工步骤和技术手段,保证工程的安全、质量和进度。
二、施工目标1.穿越距离:根据工程要求,确定水平钻孔的穿越距离为XXX米。
2.施工进度:完成水平钻进工程的施工周期为XX天。
3.施工质量:保证水平钻孔的垂直度和水平度符合设计要求。
三、施工步骤1.前期准备(1)确定设计方案:根据工程要求和地质勘探数据,制定水平定向钻进方案。
(2)资源准备:准备所需的施工设备、材料和人力资源。
(3)环境保护:制定环境保护措施,减少施工对周边环境的影响。
2.开工准备(1)建立施工现场:确定水平钻进的起始点和终点,搭建工地临时设施。
(2)设备检查:检查水平钻进设备的完好性,确保设备能够正常运行。
(3)施工方案演练:对施工人员进行培训,演练施工步骤和工艺流程。
3.施工过程(1)钻进预制孔:根据设计要求,选取适当的位置,在起始点附近钻取预制孔。
(2)安装导向系统:在预制孔中安装导向系统,确保钻杆能够在预定的水平和垂直方向上运动。
(3)进行钻探:使用水平钻头进行钻探,逐渐将钻杆推进到目标穿越点。
(4)定位和测量:通过位移仪和测斜仪对钻杆进行定位和测量,保证施工的精度和准确度。
(5)完成穿越:当钻杆到达目标穿越点后,停止钻进作业。
(6)拆除钻进设备:拆除钻进设备,进行临时设施的清理。
4.施工总结(1)施工质量检查:对水平钻进穿越点进行质量检查,检查垂直度和水平度是否满足设计要求。
(2)施工记录整理:整理施工过程中的各类记录,包括钻进数据、测量数据和安全记录等。
(3)整改和优化:根据施工总结,对施工过程中存在的问题进行整改和优化,提高施工质量和效率。
四、安全措施1.安全培训:对施工人员进行安全培训,提高他们的安全意识和应急处置能力。
水平定向钻孔施工方案

水平定向钻孔施工方案1. 引言水平定向钻孔技术是一项重要的土木工程技术,常用于地下管线的穿越、地下隧道的建设等。
本文将介绍水平定向钻孔施工方案的详细步骤和注意事项。
2. 施工前准备工作在开始水平定向钻孔施工之前,需要进行一系列的准备工作,包括: - 钻孔设备的准备和调试 - 定位和测量工作,确定钻孔的起点和终点 - 确定钻孔的路径和穿越障碍物的位置 - 制定施工计划和安全预案3. 钻孔设备和材料水平定向钻孔所需的设备和材料包括: - 钻机和钻头:用于进行钻孔的设备,根据具体情况选择合适数量和型号的钻机和钻头。
- 钻杆和导向工具:用于控制钻孔方向和深度,保证钻孔的准确性。
- 钻孔液:用于冷却钻头和排出钻屑,常见的钻孔液有水基钻孔液和泥浆钻孔液。
- 支撑材料:用于支撑和稳定钻孔,避免倒塌和塌陷。
4. 施工步骤4.1 钻孔起点准备在确定好钻孔的起点后,进行以下准备工作: - 确保起点周围无障碍物和堆积物,以便钻孔设备进场和操作。
- 根据需要挖掘一个较大的坑口,用于钻孔设备的安装和操作。
- 安装钻机和配备好钻头,并将其调整到正确的钻孔角度和方向。
4.2 钻孔施工开始进行钻孔施工,按照以下步骤进行: 1. 启动钻机,将钻头慢慢下降到地面,开始钻孔。
钻孔过程中要保持钻孔液的连续供给,以冷却钻头并将钻屑排出。
2. 使用导向工具控制钻孔方向,保证钻孔的水平性和准确性。
根据需求可进行适当的调整和修正。
3. 在钻孔过程中随时监测钻孔进度和钻孔方向,确保按照预期施工进展。
4. 当达到预定的钻孔长度或到达钻孔终点时,停止钻孔操作,移除钻头。
4.3 钻孔终点处理在完成钻孔后,需要进行以下处理: - 清理钻孔终点处的钻屑和杂物,以便后续施工。
- 根据需要进行检查和测量,确保钻孔符合设计要求。
- 钻孔结束后,堵塞钻孔口以防止土壤倒塌和杂物进入。
5. 施工安全注意事项在进行水平定向钻孔施工时,需要注意以下安全事项: - 确保施工现场安全,设置警示标志和隔离设施,避免人员和车辆进入施工区域。
水平定向钻穿越施工方案

水平定向钻穿越施工方案1.项目背景随着城市化进程的加快,地下管线的越来越密集,各类道路、桥梁等地下工程建设的发展,要求对地下管线进行穿越施工。
水平定向钻钻探技术独特的优势逐渐受到人们的重视,成为一种高效、安全、环保的地下管线穿越方法。
2.工程概述本项目需要进行一条水平定向钻穿越施工,穿越距离为XX米,所穿越的管线类型包括自来水、电力、天然气等。
穿越区域为城市市区,需要注意周围建筑物、道路和地下设施的保护。
3.施工步骤3.1前期准备(1)进行相关资料的收集和分析,包括地下管线的图纸、管径、管材等信息。
(2)确定施工地点和穿越路径,进行现场勘测,并编制详细的施工设计方案。
(3)制定安全环保方案,包括施工期间的安全措施和环境保护措施。
3.2设备准备(1)选择合适的水平定向钻机和附件,确保设备能够满足施工需求。
(2)对设备进行检测和维修,确保设备的正常运行。
3.3施工准备(1)清理施工区域,确保工作面积干净,并进行合理划定。
(2)搭建施工临时设施,包括工地围挡、办公室、仓库等。
3.4施工过程(1)确定钻孔位置,根据设计要求采取合适的导向方式,确保钻孔位于目标区域。
(2)进行钻孔作业,根据设计要求控制钻孔进展,同时进行地层取样和环空清理。
(3)调整钻孔方位和水平位置,确保钻孔达到设计要求,且不与其他管线交叉。
(4)安装套管,并进行压实,确保套管固定且与地下管道连接紧密。
(5)进行管道穿越,根据设计要求控制穿越的速度和方向,避免对管道造成损坏。
(6)施工结束后及时填补钻孔,保持地表的整洁。
3.5安全措施(1)在施工现场周围设置警示标志,并进行警示宣传。
(2)对施工区域进行合理划定,确保工作面积安全。
(3)加强施工人员的安全教育和培训,提高他们的安全意识和应急处理能力。
(4)定期进行设备的安全检查和维护。
4.环保措施(1)对发电机和工地各种机械设备进行排放处理,减少尾气和噪音的污染。
(2)施工过程中进行垃圾分类,减少对环境的污染。
水平定向钻施工方案

水平定向钻施工方案一、项目背景和目标水平定向钻是一种钻探技术,可以在水平方向上进行方向控制和定向钻探。
其主要目标是实现在无法进行传统垂直钻探的情况下,达到对目标地层进行钻探和开采的目的。
本方案将详细介绍水平定向钻的施工工艺和操作流程,确保施工的顺利进行。
二、施工流程和工艺1.地质调查和设计:在施工前进行地质勘查和调查,确定目标地层的情况,并根据实际情况进行设计。
设计包括断面和开钻路径的设计。
2.设备准备:准备水平定向钻所需的设备和材料,包括钻头、导向工具、驱动器、隔离器、测量传感器等。
3.布置钻机:根据设计要求,确定适当的布置位置,并将钻机放置和固定在钻井台上。
4.钻头安装和导向:选择合适的导向工具和驱动器,并将其安装在钻头上。
通过驱动器的操作来控制钻头的方向,实现水平钻探。
5.钻井操作:根据设计要求控制钻井台的转速和进给速度,保持稳定的钻进速度。
同时,通过测量传感器监测钻进参数,确保钻孔的正确深度和位置。
6.钻孔取芯:根据实际需要,可以通过取芯操作来获取地层样本,以进行地质分析和实验。
7.钻杆替换和维护:根据需要进行钻杆的替换和维护,确保钻杆的正常运转和使用寿命。
8.完井和测试:在达到设计要求的深度后,进行井下工作,如巴氏体系井下工作流程。
9.数据记录和分析:对施工过程中的数据进行记录和收集,并进行分析,以确定施工质量和效果。
三、安全措施和环保要求1.安全措施:施工过程中应严格遵守安全规范,做好施工前的安全培训和应急准备工作。
操作人员应熟悉操作流程和设备使用方法,并佩戴相应的个人防护装备。
同时,钻机的使用和维护应符合相关安全要求,确保施工过程中的安全。
2.环保要求:在施工过程中,应遵守环保法规,采取措施减少或避免对环境的污染。
钻孔排水应注意处理,避免对地下水和地表水造成污染。
废弃物的处理和处置应符合相关规定,不得随意弃置。
四、经济效益和社会效益1.节约成本:水平定向钻可以减少传统钻孔的需求,节约了施工成本和时间。
水平定向钻穿越施工方案

水平定向钻穿越施工方案1. 引言水平定向钻(Horizontal Directional Drilling,简称HDD)是一种无开挖施工技术,通过钻杆组装而成的连续钻孔设备,通过控制钻头的方向和角度,在地下进行掘进。
水平定向钻穿越(HDD crossing)是HDD技术在需要穿越障碍物,如公路、江河或其他建筑物时的一种应用。
本文档将详细介绍水平定向钻穿越施工方案。
2. 设计前提在编制水平定向钻穿越施工方案之前,需要对以下要素进行分析和评估:2.1 工程背景描述项目的具体背景信息,包括穿越的地理环境、穿越地下设施的类型和功能等。
2.2 工程目标明确施工过程中的目标和要求,如穿越的深度、方向、施工周期等。
2.3 障碍物分析对需要穿越的障碍物进行详细分析,包括障碍物的材质、尺寸、稳定性等。
2.4 环境影响评估考虑施工对环境的影响,包括土壤、水源、地下管道等。
3. 水平定向钻穿越施工方案在明确了工程的背景和目标后,可以开始编制水平定向钻穿越施工方案。
下面是一般情况下的施工步骤:3.1 前期准备工作包括测量和标记穿越点、清理施工区域、竖井的钻探等。
同时需要制定施工计划和安全措施,确保施工过程中的安全性。
3.2 钻井施工根据工程要求和现场情况,选择合适的钻头和钻杆进行钻井。
根据需要可以采用水泥浆进行冲洗、冷却和润滑。
3.3 引孔施工施工过程中需要注意控制钻头的方向和角度,以确保在地下穿越过程中的准确性。
根据障碍物的性质和尺寸,选择合适的工艺参数进行施工。
3.4 安装套管当钻头完成穿越任务后,安装套管以保护管道。
根据工程要求和套管的材质,选择合适的安装工艺。
3.5 拆除竖井当穿越结束后,拆除竖井并进行现场清理。
4. 施工风险和安全措施水平定向钻穿越施工过程中存在一定的风险,包括钻头堵塞、隧道坍塌、土壤下陷等。
为了保证施工的安全性,需要采取以下安全措施:1.施工前进行详细的现场勘测和工程计算,确保施工的可行性和安全性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
水平定向钻穿越施工方案滨河西路中压燃气管工程水平定向钻施工方案编制日期:20XX年5月1、工程概况本工程为滨河西路中压燃气工程,φ219的钢管,直线距离84米,定向钻穿越拖拉管施工。
2、施工准备计划、临时设施、水源、动力准备a.现场施工人员的办公、住宿房采用临时租用民房;b.施工用电采用市电或部分地段采用自带发电机; c.施工用水就近取河水;d.泥浆处置:水平定向钻进施工会产生大量的泥浆,泥浆处理租用灌车外运弃泥。
、材料准备本工程采用水平定向钻方式敷设管道,于水平定向钻进为长距离穿越铺管,工程开工前,拖管设备、管材、各种焊材需提前进场。
、设备准备拟采用DH-450/900-L非开挖导向铺管钻机,本钻机为履带式全液压铺管钻机,具有机动性能好、质量可靠、结构紧凑、整体性强、扭矩大、效率高、自动化程度高、操作简单可靠、装卸钻杆方便省力等特点。
特别适合复杂地形,大口径、长距离管道穿越施工。
性能参数见下表,以DH-450/900-L型为例。
动力头输出速度:0~100rpm 最大输去扭矩:最大推拉力:450/900KN主机自重:20T 外形尺寸:7200*2400*2600mm 泥浆循环系统容量:5~10m3- 1 -DH-450/900-L型非开挖导向铺管钻机性能参数序号 1 2 3 4 5 6名称导向钻头扩孔钻头钻杆动力液压马达液压油泵规格型号Φ100 Φ300~Φ600分级Φ89×4500 168KW FY4-4500FD 80-40-25 备注导向钻孔反扩成孔导向、扩孔、拖管康明斯柴油发动机径向柱塞马达齿轮油泵 3、水平定向钻施工工艺及方案、水平定向钻进铺管施工程序设计水平定向钻孔轨迹→开挖拉管工作坑施工→配制钻液→钻进导孔→回拉扩孔→清孔→回拉铺管→清场。
拖管施工对场地的要求主要是在管道焊接时,需要有场地摆放管道,无障碍物,方能满足施工段的正常拖拉。
、施工工艺水平定向钻进铺管的施工顺序为:地质勘探、规划和设计钻孔轨迹、配制钻液、钻导向孔、回拉扩孔、回拉铺管。
、关键技术、地层勘探及地下管线探测地层勘探主要了解有关地层和地下水的情况,为选择钻进方法和配制钻液提供依据。
其内容包括:土层的标准分类、孔隙度、含水性、透水性以及地下水位、基岩深度和含卵砾石情况等。
可采用查资料、开挖和钻探方法获取。
地下管线探测主要了解有关地下已有管线和其它埋设物的位置,为设计钻进轨迹提供依据。
一般采用物探法和现场勘察法等。
- 2 -、钻进轨迹的规划与设计导向孔轨迹设计是否合理对管线施工能否成功至关重要。
钻孔轨迹的设计主要是根据工程要求、地层条件、地形特征、地下障碍物的具体位置、钻杆的入出土角度、钻杆允许的曲率半径、钻头的变向能力、导向监控能力和被铺设管线的性能等,给出最佳钻孔路线。
目前我单位有制造商提供钻机轨迹规划进行设计计算,通过采集所需的全部信息,利用最优化钻孔轨迹。
大大提高了轨迹的科学性和施工效率。
造斜段:①造斜段距离L:L=[h×(2R1-h)]×式中:h—埋深,R1—造斜段曲率半径,取1500d ②钻杆入射角a:a={[h(2R1-h)]/h} 、配制钻液钻液在施工中起着非常重要的作用。
钻液是指在钻进施工中用来与钻孔过程中切削下来的土屑混合,悬浮并将这些混合物排出钻孔的一种液体,而泥浆则是钻液与钻孔中钻屑的混合物。
钻液具有冷却钻头、润滑钻具,更重要的是可以悬浮和携带钻屑,使混合后的钻屑成为流动的泥浆顺利地排出孔外,既为回拖管线提供足够的环形空间,又可减少回拖管线的重量和阻力。
残留在孔中的泥浆可以起到护壁的作用。
在不同的地质条件下,需要不同成份的钻液。
钻液水、膨润土和聚合物组成。
施工中用水做钻液的主要成份,膨润土和聚合物用做钻液添加剂。
钻液的品质越好与钻屑混合越适当,所制造的泥浆的流动性和悬浮性越好,回扩成孔的效果越理想,成功的概率越大。
本工程施工中施工人员配制适合地层性能的钻液,在类似工程中我们已能够熟练正确使用钻液。
特别是当施工中遇到不同地层时,能及时调整- 3 -钻液的性能以适应工程要求。
、钻导向孔钻导向孔的关键技术是钻机、钻具的选择和钻进过程的监测和控制。
可根据不同的地质条件以及工程的具体情况,选择合适的钻机、钻具和钻进方法来完成导向孔的钻进。
导向孔施工钻具具有钻孔、变向、通磁和输送钻液的功能。
通过人机协调控制,严格按已设计的轨迹完成导向孔施工。
钻孔施工是以高压钻液射流和钻头板切削共同完成的;钻头板以及安装板上的钻牙,在钻头旋转钻进时起辅助的切削作用,在钻杆推进时起变向作用;发射器容纳管用来放置发射器,在容纳管上开有通磁槽,并用非金属材料密封以防止高压钻液进入,发射器发射的电磁波经通磁槽向外发射。
钻杆和钻头内部应提供足够大的通道以满足对钻液流量的需求。
导向钻头的组成部分如下图所示。
导向钻头钻机与钻具的选择:钻孔主要靠钻机产生的推力、旋转扭矩以及所提供的钻液的流量、压力来完成施工。
特别是长距离穿越,一方面,于管线及钻杆自重较重,钻杆与地层之间产生的摩擦阻力较大,因此,钻机的回拉力及扭矩必须足够大;另一方面,为了确保本工程的顺利进行,应尽- 4 -量避免工程施工中途停钻,钻机连续运转时间相对较长,就必须要求钻机具有良好的性能,因此,在我单位的技术人员的研讨下特意为本工程拟定了一台适合本工程地理条件的钻机。
、回拉扩孔铺管在回拉扩孔铺管施工中的关键技术是根据不同的土层、地下水位以及最终成孔直径正确地选择回扩钻具和每次的进刀量,正确的选配钻液和确定钻液的流量。
当导向孔钻进完成后,卸下导向钻头、发射器容纳管,接上反向扩孔钻头和旋转接头,然后在旋转接头后接上回拉钻杆,进行回拉扩孔钻进。
对直径较大的孔,可进行多次扩孔钻进,使钻孔直径逐渐扩大至尺寸要求。
扩孔钻具如下图所示。
钻具组成图扩孔器类型有桶式、飞旋式、刮刀式等:穿越淤泥黏土等松软地层时,选择桶式扩孔器较适宜,扩孔器通过旋转,将淤泥挤压到孔壁四周,起到很好的固孔作用;当地层较硬时,选择飞旋或刮刀式扩孔器成孔较好。
本项目要求两管在同一孔内进行回拖,选择的最大扩孔器尺寸为铺设管径的~倍,这样能够保持泥浆流动畅通,保证管线能安全、顺利的拖入孔中。
水平定向钻进铺管中,泥浆作用尤其重要,因此钻孔中不可缺少泥浆。
一般地层泥浆较易漏失,泥浆漏失后,孔中缺少泥浆,钻杆及管线与孔壁- 5 -间的摩擦力增大,导致拉力增大。
要保持在整个钻进过程中有返浆,这对回拉扩孔施工的顺利进行尤其重要,在本工程中如遇到地层条件是硬岩、泥灰岩和砾石交替变化,施工技术人员可及时调整钻液以产生不同的泥浆。
当扩孔钻进完成后,在回拉钻杆后接上回扩头和旋转接头,在旋转接头后接上拉管头和待铺设的管线进行反扩铺管。
回拉铺管的钻具组成如下图所示。
回拉铺管钻具图、拉管施工准备、测量定位根据施工图纸要求和现场踏勘情况,放出入土点、出土点和管线中心轴线的位置,在入土点端测量并确定钻机安装位置。
同时,确定穿越管道东、西两侧管头的具体位置。
为了施工过程中不能出现任何差错。
因此首先对施工区域进行地下障碍物探测,对穿越沿线进行详细地质勘查,采取有效地措施确保穿越施工的顺利进行。
- 6 -、钻机就位和调试①钻机安装在入土点和出土点的连线上。
钻机导轨与水平面的夹角一般比设计的入土角大1°。
因为在钻孔时,钻杆来回抽动,钻杆要下沉,所以事先留1°的余量。
②钻机安装牢固、平稳,经检验合格后进行试运转,并根据穿越管径的大小、长度和钻具的承载能力调整拖拉力。
③对控向系统进行仔细准确校正,校正至完全准确。
、泥浆配制钻液在施工中起着非常重要的作用。
钻液是指在钻进施工中用来与钻孔过程中切削下来的土屑混合,悬浮并将这些混合物排出钻孔的一种液体,而泥浆则是钻液与钻孔中钻屑的混合物。
钻液具有冷却钻头、润滑钻具,更重要的是可以悬浮和携带钻屑,使混合后的钻屑成为流动的泥浆顺利地排出孔外,既为回拖管线提供足够的环形空间,又可减少回拖管线的重量和阻力。
残留在孔中的泥浆可以起到护壁的作用。
①采用清洁的淡水来配制泥浆,用水量为/min。
②泥浆膨润土加泥浆添加剂与水搅拌而成,因所用泥浆在施工中有较大的损耗,即在搅拌膨润土泥浆时需拌制原有泥浆量的倍。
③泥浆的粘度符合下列要求:a.根据地质情况和管径大小确定泥浆粘度。
泥浆粘度值表地粘度值质状况管径φ亚粘土软岩石粘土粉砂细砂中砂粗砂- 7 -钻孔导向 273 273~426 426~529 大于529 30~40 30~40 30~40 40~45 45~50 35~40 35~40 35~40 40~45 45~50 40~45 40~45 40~45 45~50 50~55 40~45 40~45 40~45 45~50 55~65 45~50 45~50 45~50 50~55 55~65 50~55 50~55 55~60 55~60 65~70 45~50 45~50 50~55 50~55 55~65 b.采用马氏漏斗测量泥浆粘度,每两小时测一次。
、钻液混合搅拌与泵送系统、钻液混合搅拌与泵送系统是钻机施工系统的重要组成部分。
混合搅拌系统是将水、膨润土、聚合物等按一定比例加入混合仓,而后进行充分搅拌形成钻液。
泵送系统是钻液泵将钻液通过中空钻杆输送至孔底钻头,并与孔中钻屑混合形成泥浆在孔底流动。
其发展趋势是能够回收泥浆,经再生处理可反复循环使用,既节省资源又实现环保。
搅拌系统应具有搅拌快速均匀、提供大流量泥浆、可调节泥浆配比、搅拌与输送同时进行等功能,搅拌系统装置包括料斗、汽油机泵、搅拌罐、车载泥浆泵、相关管路等。
、水平定向钻的泥浆泵送系统随车泥浆系统与泥浆搅拌系统组成;泥浆搅拌系统用于泥浆混配、搅拌、向随车泥浆系统提供泥浆,随车泥浆系统将泥浆加压,通过动力头、钻杆、钻头打入孔内,以稳定孔壁,降低回转扭矩、拉管阻力,冷却钻头、发射探头,清除钻进产生的土屑等。
各泥浆泵送系统如下图所示。
- 8 -泥浆泵送系统如下图、泥浆污染的防范措施泥浆是水平定向穿越的血液。
其主要功能包括润滑、冷却钻头钻具、稳定孔壁和悬浮、携带泥屑等。
于在较大口径管道的水平定向穿越泥浆使用量非常之大,除出、入土两端的泥浆池存储的泥浆需要之外,穿越沿程的冒将、跑浆可能造成路面的污染。
因此,在施工中主要的防范措施是控制泥浆压力、减少泥浆总量、及时清收和控制跑冒的泥浆,选择适宜的弃浆场所,有效地覆盖作业场地。
泥浆循环、处理泥浆程序如下框图所示。
水制浆罐储浆罐泥浆泵定向钻机泥浆坑泥浆处理装置泥浆循环管泥浆反输泵弃渣外运出、入土端泥浆坑内的泥浆用返输泵分别通过循环管或直接返输进泥浆处理装置,经过处理后的部分清浆可以重复使用。
弃渣外运至当地有关部门指定的地点存放。