定向钻穿越工艺讲解
定向钻夯钢套管穿越施工工法

定向钻夯钢套管穿越施工工法定向钻夯钢套管穿越施工工法是一种现代化的地下管道施工技术,具有快速、高效、安全、经济的特点。
下面将对该工法进行详细介绍。
一、前言定向钻夯钢套管穿越施工工法是一种在地下进行管道穿越的先进技术,可以克服地下障碍物和地质条件复杂的限制,使管道穿越施工更加便捷和高效。
二、工法特点该工法具有以下特点:1. 空间限制小:可适应狭窄的施工环境和条件。
2. 施工距离远:能够实现大跨越施工,提高施工效率。
3. 施工周期短:整个施工过程简化,可节省时间和成本。
4. 施工质量高:使用钢套管加固穿越段,保证管道的安全和稳定。
5. 经济节能:相比传统的开挖施工,省去了大量的土方开挖和修复工作,降低能耗。
三、适应范围该工法适用于各种地质条件和障碍物情况下的地下管道穿越施工,如公路、铁路、河流、湖泊、建筑物等。
四、工艺原理定向钻夯钢套管穿越施工工法通过先进行钻孔,然后引入钢套管,最后进行夯实和回填,以实现管道的穿越。
具体的工艺原理如下:1. 钻孔:使用定向钻机进行钻孔,通过控制钻头的方向和倾斜度,使钻孔沿着预定的路径进行。
2. 引入钢套管:钻孔完成后,在钢套管的顶端连接引导装置,通过牵引装置将钢套管逐渐引入到钻孔内,同时进行夯实和回填。
3. 夯实和回填:通过将沉箱或砂浆注入到钢套管中,夯实周围土壤,并进行回填,使管道能够承受地下荷载。
五、施工工艺1. 前期准备:确定穿越线路、进行工程勘察和设计。
2. 钻孔施工:安装定向钻机,进行钻孔。
根据实际情况选择合适的钻头、钻杆和钻井液。
3. 钢套管引入:在钻孔完成后,将引导装置安装在钢套管顶端,通过牵引装置逐渐引入钻孔内。
4. 夯实和回填:在钢套管内注入沉箱或砂浆,夯实土壤,并进行回填。
六、劳动组织施工过程中需要组织施工人员、钻孔机械操作人员、引导装置操作人员等。
根据工程规模和需求,合理组织施工力量。
七、机具设备该工法需要的机具设备主要包括定向钻机,包括钻头、钻杆、钻井液等附属设备;钢套管引导装置;牵引装置;沉箱或砂浆注入设备。
水平定向钻穿越施工教程说明

水平定向钻穿越施工教程说明
1.前期准备
在进行水平定向钻穿越施工之前,必须进行详细的前期准备工作。
首先,要进行详细的地质勘察和测量工作,了解施工区域的地质条件和难点,确定钻探点的位置和相互位置。
其次,要制定详细的施工方案,包括确定
钻孔的直径、穿越的路径和目标点等。
最后,选用合适的设备和工具,如
导向设备、钻头、泥浆循环系统等,确保施工的顺利进行。
2.导向设备的安装
水平定向钻穿越施工中,导向设备是非常重要的。
导向设备主要包括
导向机构和测向仪,用于控制钻孔的方向和角度。
首先,将导向机构安装
在钻杆上,并与钻杆连接。
然后,将测向仪安装在导向机构上,并校准测
向仪的灵敏度和准确度。
最后,将导向机构固定在钻杆上,确保其稳定性
和可靠性。
3.弯管钻孔技术的应用
4.循环钻进和取心
5.后续处理和监测
水平定向钻穿越施工完成后,还需要进行一些后续处理和监测工作。
首先,需要对钻孔进行修复和加固,以保证施工区域的安全和稳定。
其次,需要进行钻孔的监测和测试,以确保施工的质量和效果。
最后,对施工过
程进行总结和评估,为后续的施工提供经验和参考。
定向钻施工工艺

关于定向钻施工工艺的讲解河南贤坤实业有限公司2017年3月水平定向钻进技术是近年发展起来的一项高新技术,是石油钻探技术的延伸。
主要用于穿越道路、河流、建筑物等障碍物,它与传统大开挖埋管施工方式相比,具有备退场→恢复地貌。
?二、水平定向钻施工的优、缺点及适用范围?(一)水平定向钻施工的优点?1.采用定向钻穿越施工时,地上功能能够正常使用。
例如穿越公路、铁路时,可不阻断交通;穿越河流时,可保证河流畅通,不阻断通航、排洪。
?2.由于采用了非开挖施工,减少了大量工程土的开挖、运输和堆放,有利于环境保护。
同时,也相应的减少了基础埋设、地面恢复等的费用。
3.施工周期短、作业安全迅速、综合成本低,社会效益显着。
在开挖施工无法进行或不允许开挖施工的场合,可用定向钻从其下方穿越。
在城市建设高速发展的今天,避免重复开挖、修复所造成的道路拉链工程,具有较高的社会及经济效益。
?1?2等。
?由于水平定向钻施工的应用范围较广,因此涉及到的专业工程计价依据也较多。
例如,市政定额、交通定额和石油天然气定额中均有相关的定额子目。
由于施工工艺不同,计价的方法和内容均有所不同,但涉及到报价时所需考虑计价要素基本类似,根据多年来工作经验,以石油天然气工程报价为例简要介绍如下。
?石油天然气工程水平定向钻施工报价主要包括管线预制、定向钻穿越、土石方工程、三通一平、泥浆处理等费用,有的还包括了过渡段管线敷设及其他零星工程。
招标文件及图纸一般只标明或说明定向钻穿越的材质、规格、及穿越的长度,预算人员还需要根据水平定向钻施工组织设计和施工方案,并结合施工现场实际情况计算分部、分项工程量,以保证报价的准确性和合理性。
?1?2送沟恢复地貌等。
?钻机场地土石方工程:钻机场地平整、钻机工地泥浆池开挖及回填、恢复地貌等。
?连头土石方工程:连头操作坑开挖及回填,连头操作坑井点降水、打支撑桩、恢复地貌等。
?3.其他项目?HSE的费用:健康、安全、环保费等。
?施工设备的场外运输、设备进退场、施工调遣费用等。
定向钻管道穿越施工工艺

定向钻主要用于穿越河流、湖泊、铁路、公路和山体或建(构)筑物等障碍物,敷设大口径、长距离的石油和天然气管道。
定向钻施工时,按设计的钻孔轨迹,采用定向钻进技术先开一个导向孔,随后在钻杆端部换接大直径的扩孔钻头和直径小于扩孔钻头的待敷设管线进行扩孔和管道回拖。
在扩孔回拖的同时,将待敷设的管线拉入导向孔,完成敷管作业。
有时根据钻机的型号和待敷设管线的直径大小,可先进行一次或多次扩孔后再回拖已试压、检漏合格的管段。
定向钻进过程中,多数工作是通过回转钻杆来完成的,选择钻机的扭矩与轴向给进力和回拖力同样重要。
定向钻法是一种经济实用,可以做到管道埋深达到安全可靠目的的敷管方法,宜作为管道穿越的第一优选方法。
定向钻的优点为: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。
定向钻的不足之处在于对施工场地要求较高,在砾石层中施工比较困难,一般不适用于成孔困难的地层。
1)施工占地(1)定向钻施工占地包括钻机场地、管线场地、蓄水池及泥浆池占地、管线焊接占地。
(2)钻机安装场地的大小根据钻机型号而定。
泥浆池和蓄水池占地根据管径的大小、场地及地质情况而定,尽量节约用地。
(3)在出土点一端,应根据管道中心轴线、占地宽度和长度(为穿越设计曲线管道长度加50m ),本着节约用地的原则,放出管道场地、泥浆池占地及管道焊接占地边界线,并标出拖管车出入场地的路线和地点。
(4)管道预制应在穿越中心线上。
如地形不允许,从出土点起200m 后方可弯曲,弯曲半径应不小于1500D(D 为管子结构外径尺寸)。
2)施工准备施工准备的工作内容为:修筑施工便道、平整场地、仪器设备的检查维护、施工辅助用料的准备和钻机锚固系统的建立等。
(1)修筑施工便道:根据穿越地点的地理环境,在施工场地(入土点与出土点)与公路主干线之间修筑施工便道。
施工便道的承载能力应不低于最重车辆或设备的重量,并在适当位置找一开阔地平整压实,以方便车辆调头进入钻机场地。
(2)平整场地:在入土点,以穿越中心线为中线,平整场地,安放钻机、泥浆系统、钻杆和泥浆池等;在出土点平整作业场地,安放钻杆、钻具、挖掘机和泥浆池,并设置合适大小的管线预制作业带。
水平定向钻穿越施工教程说明

水平定向钻穿越施工教程说明水平定向钻穿越施工水平定向钻穿越施工简介:随着现代文明意识和环保意识的逐渐加强,开挖路面进行各类地下管线施工导致的社会问题,交通问题和环境污染问题已越来越受人民的关注,城市限制开挖施工的法规将陆续出台,这里介绍的就是用来进行非开挖施工的水平定向钻穿越施工技术。
关键字:非开挖施工水平定向钻穿越随着现代文明意识和环保意识的逐渐加强,开挖路面进行各类地下管线施工导致的社会问题,交通问题和环境污染问题已越来越受人民的关注,城市限制开挖施工的法规将陆续出台,这里介绍的就是用来进行非开挖施工的水平定向钻穿越施工技术。
采用水平定向钻穿越技术进行管线穿越施工,是城市市政建设和电气化管网改造,通讯光缆敷设和穿越大中小型江河,湖泊以及不可拆迁建筑物的最佳选择,是不破坏地貌状态和保护环境的最理想的施工方法。
近几年水平定向钻穿越技术在世界各国及各个行业得到了广泛的应用,尤其在环保和市政管网改扩建项目及大型管道穿越江河工程项目上更显出了其独特的优势,其工作过程是通过计算机控制进行导向和探测,先钻出一个与设计曲线相同的导向孔,然后再将导向孔扩大,把产品管线回拖到扩大了的导向孔中,完成管线穿越的施工过程。
1、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(一般为PE管道,光缆套管,钢管)沿着扩大了的导向孔回拖到导向孔中,完成管线穿越工作。
1.1 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。
定向钻施工工艺

施工工艺1.1 定向钻施工工艺流程定向钻进穿越铺设施工普遍采用:首先钻进导向孔,然后扩孔,最后回拉铺管的施工技术。
图1.1-1 定向钻施工工艺流程图1.2 定向钻准备1.2.1 测量放样测量放样出管道穿越方向距离,根据设计的导向孔轨迹,在距离检查井经计算好的距离处开挖一个入口工作坑,在距末检查井经计算好的距离处开挖一个出口工作坑。
工作坑开挖尺寸根据现场实际情况确定,根据穿越道路等级要求,工作坑距离穿越公路建筑范围之外( 国道不小于20米,省道不小于15米,县道不小于10米,乡道不小于5米),各部位穿越管线详图见附件。
1.2.2 钻机就位根据现场实际情况安置钻机。
因坑处土质较软,且拉管距离长,拉力较大,钻机底脚要安置在(20(㎝厚(C15(混凝土平基上,并在平基混凝土内预留∮20(钢筋 地锚)和钻机焊接紧密,以防地基沉降影响钻机稳定。
图1.2-1 定向钻1.3 导向钻进1.3.1 安装调试钻机安装在工作坑旁边,管道轴线可根据设计图纸及现场条件进行位放线确定,钻杆中心与管道轴线应一致。
确定拉管机方位后,固定好钻孔机。
1.3.1 钻进在导向钻头中安装发射器,通过地面接收器,测得钻头的深度、鸭嘴板的面向角、钻孔顶角、钻头温度和电池状况等参数,将测得参数与钻孔轨迹进行对比,以便及时纠正。
地面接收器具有显示与发射功能,将接收到的孔底信息无线传送至钻机的接收器并显示,操作手根据信号反馈操纵钻机按正确的轨迹钻进。
在导向钻孔过程中技术人员根据探测器所发回的信号,判断导向头位置与钻进路线图的偏差,随时调整。
并把调整数值记录在“钻进位置”相应的表格中。
为保证导向头能严格按照操作人员发出的指令前进,需要在管道线路初步布点后对控制点进行加密加细。
间隔3m设中线、高程控制点,用木桩做出明显标志,并在桩点周围用混凝土砌出护墩加以保护。
控制人员严格按照点位,操纵仪器。
根据以往的施工经验,PE管在孔内拉动的过程中受重力的作用,会发生管道下沉现象。
长距离、大口径钢管水平定向 钻穿越施工工法(2)

长距离、大口径钢管水平定向钻穿越施工工法长距离、大口径钢管水平定向钻穿越施工工法是一种用于在地下建设中进行隧道通道、输水管道等工程的施工方法。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
一、前言长距离、大口径钢管水平定向钻穿越施工工法是一种先进的地下工程施工方法,它通过钢管进行水平定向钻孔,完成巨大跨度和大口径的工程建设。
二、工法特点该工法具有以下特点:节省施工时间和成本,减少对地表的破坏,适用于各类地质条件,施工过程可控性强,适用范围广,施工效率高。
三、适应范围该工法适用于建设隧道通道、地下输水管道等工程,在不同地质条件下都能发挥其优势。
四、工艺原理该工法主要利用水平定向钻穿越技术,通过钢管进行水平定向钻孔,克服地下阻力,实现施工的目标。
该工法采取多项技术措施,如导向装置、冲击钻头、钻斗等,以实现施工过程的可控性。
五、施工工艺该工法的施工过程包括勘察设计、设备安装、导向钻进、钻孔、钻杆安装、钻孔补偿、套筒安装、钢管铺设等各个阶段。
每一阶段都有具体的操作步骤和注意事项。
六、劳动组织施工过程需要合理的劳动组织安排,包括施工人员的分工、协调和指导,以确保施工进度和质量。
七、机具设备该工法需要使用导向钻具、钻杆、冲击钻头、钻斗、钢管铺设机等机具设备。
这些设备具有特殊的结构和功能,能够满足施工工艺的要求。
八、质量控制为了保证施工过程的质量,需要采取一系列质量控制措施,包括施工过程中的检测、监控和验收,以确保施工质量达到设计要求。
九、安全措施施工过程中需要注意安全事项,特别是对施工工法的安全要求。
需要采取必要的措施,如安全防护、员工培训、监测等,以降低施工中的危险因素。
十、经济技术分析根据实际工程经验和成本分析,可以对该工法的施工周期、施工成本和使用寿命进行分析,以便进行评估和比较。
十一、工程实例通过介绍实际应用的工程案例,可以进一步验证该工法的可靠性和可行性,为读者提供工程实践的参考。
管道水平定向钻穿越工程施工工法(2)

管道水平定向钻穿越工程施工工法一、前言管道水平定向钻穿越工程施工工法是一种现代化的施工方法,通过用水平方向钻机在地下进行穿越施工,实现地下管道的铺设和修复。
该工法具有高效、节省成本、环保等优点,在城市建设和交通运输中得到了广泛应用。
二、工法特点管道水平定向钻穿越工程施工工法的特点主要有以下几个方面:1. 高效节约:与传统施工方法相比,该工法不需要开挖地面,避免了对道路和土地的破坏,减少了清运土方和恢复道路的时间和费用成本。
2. 环境友好:由于不需要开挖和大量使用重型机械,该工法减少了噪音和粉尘污染,对周围环境和居民生活产生较小影响。
3. 方向灵活:通过改变钻机的水平方向,可以实现管道在地下的任意方向穿越施工,克服了传统施工方法因地形、地貌等原因无法实现的限制。
4. 作业空间小:由于施工只需在地面打钻孔,不需要大面积施工现场,适应于狭窄的施工空间,能够穿越建筑物、铁路、道路等障碍物,提高了工程的可行性和灵活性。
三、适应范围管道水平定向钻穿越工程施工工法适用于以下领域:1. 城市水利设施建设:包括给水、排水、污水、雨水等各类管道的铺设和维修。
2. 交通运输设施建设:包括道路、高速公路、铁路等交通设施中管道的穿越施工。
3. 地质地下工程:包括地下煤层气、石油、天然气等资源的开采与输送。
4. 城市综合管廊建设:在城市地下建设综合管廊时,可以利用该工法实现各类管线的水平穿越。
四、工艺原理管道水平定向钻穿越工程施工工法的理论基础是土力学、岩土力学和钻探工程学等科学原理。
通过采用钻孔技术以及钢管和管道推进技术,实现滑轮、导向仪器和推进头等设备的配合作业,使钢管在地下水平移动,实现管道的穿越施工。
五、施工工艺1. 前期准备:确定施工区域、确定管道路径、勘探钻孔位置。
2. 钻孔与安装钢管:使用水平钻机在地下打开钻孔,然后逐节安装钢管,直至达到目标位置。
3. 推进管道:通过推进头和滑轮配合,使钢管在地下水平推进,同时进行导向仪器的监测和调整,确保管道的施工精度。
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(1)定向钻机的构造和工作原理在管线入土点附件安设一台定向钻机,该钻机用地锚固定,钻机长15~20m,在其钢制底盘的左半部安一可以调整倾斜角度的井架,右半部设有柴油机、液压泵、压力油箱、泥浆泵、控制室、变压器、发电机等设备。
柴油机带动一台液压油泵和一台发电机。
液压油泵为所有液压马达提供动力,从而控制井架的升降、卡盘的移动、带动泥浆泵和钻机配套的液压起重机。
发电机提供现场照明、水泵的用电。
(2)主要配套设备定向钻穿越河流设备除主机即定向钻外,为了完成全部施工作业,尚需一些配套设备。
主要是供水系统、泥浆系统和现场施工所必须的施工机具。
1)液压起重机液压起重机主要供起下钻时吊钻杆和套管用,因此起重量很小,设备做得很轻巧,类似我们国家的少先式起重机,设备上装置全部靠液压油泵提供的液压动力而工作。
2)泥浆罐该设备全长10m,宽3m,高2m。
它是泥浆罐和工具间合二为一的设施,其中泥浆罐约占总长2/3,工具间约占总长1/3,泥浆罐的前部安装供水管、阀、泵、泥浆进出管路、加干料的漏斗等设施。
3)液压单斗挖掘机现场配单斗挖掘机一台,供挖地锚坑、接头管沟和吊装。
4)推土机施工现场设推土机一台,供平整场地和拖拉重物使用。
5)火、电焊两用机施工现场有一台体形很小(约长2m,宽1m)的火、电焊两用机,供施工中使用。
6)钻杆和套管钻杆长10m,直径76 .2m,套管长10m,直径为127mm或152.4mm。
其数量按穿越长度而定,堆放在钻机旁边的场地上。
(3)定向钻的控制系统定向钻的控制系统是由若干控制仪表和电子计算机、电视机组成的,这是定向钻的神经中枢,测向仪表和造斜工具装在钻头后面的钻杆中,反映钻进方向的参数,由微波传给控制室的计算机控制机构,钻进方向由电视屏幕上显示出来。
(4)主要施工程序定向钻穿越河流技术是油田定向钻井和铁路、公路的横钻孔机的基础上发展起来的一项河流穿越技术,它的施工程序是:先用定向钻机钻一导向孔,当钻头和套管在对岸出土后,撤出钻杆,在套管出土端连接扩孔器和穿越管段,在扩孔器转动扩孔的同时,钻台上的活动卡盘向上移动,拉动扩孔器和穿越管段前进,逐渐穿越管段就被敷设在扩大了的孔中。
(5)定向钻穿越河流施工作业原理和方法1)钻导向孔的原理和作业方法在采用定向钻穿越河流施工中,钻导向孔是关键问题,其原理是泥浆通过钻杆前的涡轮钻头破土钻进,泥浆从钻杆和套管间隙返回(钻杆为203.2mm,套管127~152.4mm,长均为10m),具体操作要点如下:1、采用液压吊杆将钻杆吊上钻台,并固定在能在钻台上移动的活动卡盘上,前端和钻头连接后端与泥浆管路连通,开动泥浆泵后,泥浆推动涡轮钻向前钻,卡盘与钻头同步向前移动。
2、当活动片盘移至钻前部的固定卡具时,卸开钻杆接头向后移动活动卡盘,能放下一根钻杆时,吊上另一根钻杆,进行接加钻杆,接头安装卸开均靠前端卡具固定钻杆,活动卡盘正反转完成,然后断续钻进。
3、在钻进到一定进尺时需加套管,其方法是用活动卡盘向前推进套管,套管前端保持距钻头20m,因为距钻头20m范围内为去磁段。
如遇复杂地层可钻进一根钻杆加一根套管。
4、入土角、出土角的确定和钻进曲线的形成。
入土角12~20度为宜,出土角4~30度为宜,入土角和出土角确定后,在曲线上确定若干点,并确定各点x、y、z三维坐标。
此坐标返到控制盘上,由控制各点坐标使钻头按设计曲线前进。
2)扩孔的原理和作业方法A.扩孔器扩孔和牵引管线同时进行,扩孔器上端管段用丝扣和套管相连,由套管供给泥浆(此时钻杆撤出)推动扩孔器转动,同时钻台上活动卡盘向后移动,拉动扩孔器前进,并牵引穿越管段前进直到铺设完毕。
B.操作方法(A)当钻头和套管对岸出土后撤出钻杆,将扩孔器前端丝扣和套管相连,后端抽承和油管相连(扩孔器尺寸一般比穿越管道尺寸大一号,例如φ600穿越管段应采用φ700的扩孔器)(B)注入泥浆推动扩孔器,此泥浆不回收,用量约为:φ377,1.59m3/min;φ720 3.54m3/min。
移动钻台上活动卡盘,拉动扩孔器和穿越管段前进。
3)定向钻穿越河流的方向控制定向钻穿越河流的方向控制系指方向测定、造斜和纠偏,通过这三项措施,使钻头按特定的方向前进,形成一条曲线,该曲线有两种形式:一种是当河面较宽时其穿越曲线由三条直线和两段圆弧组成,如图形39.2-15所示。
设计曲线的曲率半径R的圆弧与直线AE、EB及CF、FD相切与点A、B、C、D,在弧线和直线切点处更换造斜工具即可形成曲线。
另一种是对窄而深的河流整个穿越管段是一条曲线,这种情况应在曲线上确定若干点的坐标,是钻头按这些点前进形成所要的曲线如图39.2-16。
A.方向测定。
再设计曲线上确定若干点,按设计曲线算出各点的空间坐标(X、Y、Z)输入到电子计算机,钻进过程中钻头到达各点的坐标,有装在钻头后面钻杆中的特制的仪表测出,并通过有线或无线的方式传到控制室的表盘或电视机屏幕上,如果与既定的坐标不符,说明钻头偏离了设计方向,需进行纠偏。
如与既定坐标一致说明钻头按设计方向前进。
B.造斜。
造斜工具有两种,既造斜短节(也叫弯接头)和造斜偏块。
造斜短节是两端有斜口和丝扣的短管段,装在钻头后面的两根钻杆中间,考其斜度使钻进方向转折而造斜,根据造斜需要可更换不同斜度的短节。
造斜偏块是加在钻头后面钻杆一侧的半圆形的金属块,采用螺丝和焊接固定,它的工作原理是改变钻杆受到的侧向压力而造斜。
这里两种造斜工具构造见图。
C.纠偏。
发现钻头偏离设计方向,采用造斜短节和造斜偏块调整钻头前进方向,其方法是:如果偏离不大,可转动钻杆;如果偏离较大,可抽出钻杆更换造斜短节和造斜偏块,从而改变钻头的前进方向,达到纠偏的目的。
4)泥浆的配制和要求a.泥浆的配备泥浆的配备在方箱型的泥浆罐中进行,在泥浆罐的前端装有泥浆管线、供水管线以及相应的阀组和上下水用的管道泵,泥浆干料从方型漏斗加入,搅拌用水靠管道泵从河中吸取,并打入罐中,干料随之进入罐中和水混合并靠水流进行搅拌而成泥浆。
施工中如需要再搅拌,则用从泥浆泵返回泥浆灌的具有一定压力的泥浆进行搅拌。
b.对泥浆的要求定向钻穿越河流采用一般钻井泥浆,其相对密度为1.1~1.2,在施工中应根据地质情况不同随时调整泥浆相对密度,如,卵石地层的河床,应加大泥浆相对密度,减少泥浆的漏失。
(6)定向钻穿越河流的勘察设计工作1)定向钻穿越河流技术对地质条件的使用范围范围较为广泛,它适用于各种粘性土样,也使用于各种非粘性土,虽然各种地层难易程度有所不同,在黏土和砂土中钻进和定向较为容易,在卵石地层中钻进和方向控制都比较困难。
由于钻进技术和方向控制技术的发展,在这些困难地层中穿越问题逐渐得到解决。
例如,穿越中如遇到卵石地层可先穿透卵石层,在容易钻进的地层中前进;如穿越中遇到局部岩石,可绕过这些岩石,再沿设计方向前进,这就使复杂地层的穿越成为可能,因而适用范围也就越来越大了。
2)定向钻穿越河流对地质勘探工作的要求在穿越范围内需要钻孔,布孔间距和钻孔方法和常规穿越方法相同,其钻孔深度需在管线设计标高以下6.1~9.15m,在粘性土中要取完整土样,在非粘性土中则采用标准动力触探,每1.52~3.05m取一土样,作颗粒分析,含水量、干密度、液限、塑限和塑性指数等项试验分析工作。
3)入土点和出土点根据考察美国两家公司提供的资料,入土点和出土点均需在距河岸60.96m以外设置入土角以12~20度为宜,出土角以4~30度为宜,此两个角度的选择直接影响管段牵引力的计算,因此施工前应根据设计资料和地质情况适当的选择入土角和出土角。
4)穿越管段的弯曲半径关于曲率半径的设计,可按一般管道强度计算取值,但是由于造斜的要求,曲率半径r 应大于300mm。
5)穿越管段的埋深和配重采用定向钻穿越河流的方法穿越管段很容易埋设到设计深度,但是由于埋设过深会因增加管段弯曲程度而使施工中的牵引力大大增加,因而一般要求埋设深度为8~19m。
由于管段埋设到河床下面的稳定的地层中,因而不必另外增加连续覆盖层、加重块、复壁管等稳定设施。
6)关于管线的涂层问题在考察过程中看到的穿越管线都采用环氧粉末涂层,他们认为在粘性土和砂质土壤中采用沥青涂层也是可以的。
但是,我们认为采用定向钻穿越的管线最好不采用沥青涂层,而应采用环氧粉末、黄夹克等防腐涂层。
(7)定向钻穿越河流技术的优点1)工程造价低由于施工方法的改革,所采用的人力、物力都大大减少,工期显著缩短,因而工程造价也大降低,粗略估算可认为,定向钻穿霸占河流的造价仅为常穿越方法的1/2~1/3。
2)工期短由于施工方法的改变,不但施工设备和人员大大减少,而且施工工期显著的缩短了,以中开线黄河穿越工程为例,如果用爆破气举例法工期为4个月左右,而采用定向钻穿越河流只需30天。
3)有利于保护周围环境如果采用爆破气举占很多土地,官线发送道和牵引道要求占地3333~40000m2,河道还要停止航运3~5d,爆破时对河堤和水中生物威胁很大,而采用定向钻穿越河流,河道不必停止航运,对水中生物和河堤毫无影响,施工占地只需25×40m2的面积(约1.5亩土地)。
4)施工人员少如果采用爆破气举法,以中开线黄河穿越为例,大约需500人,而定向钻穿越河流只需40~50人(包括管线组装和焊接)。
5)工程质量好根据目前常规穿越方法的技术水平,管线只能埋设3~4m深,达不到冲刷深度以下,因此生产运行很不安全,而采用定向钻穿越河流可以很容易埋到预期深度,因此质量安全可靠。
6)节约工程材料采用定向钻穿越河流不许加重层和复壁管等设施,因此工程材料了大为节省。
7)应用范围广由于定向钻穿越河流不受水流和环境的影响,因此,陆地、海上、市区、河流等情况的穿越工程都可以采用这一方法。