水平定向鉆穿越施工方案

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1、濱河西路（迎賓橋）中壓燃氣管工程水平定向鉆施工方案編制日期：2016年5月-20-1、工程概況本工程為濱河西路（迎賓橋）中壓燃氣工程，φ219的鋼管，直線距離84米，定向鉆穿越拖拉管施工。2、施工準備計劃2.1、臨時設(shè)施、水源、動力準備a．現(xiàn)場施工人員的辦公、住宿房采用臨時租用民房；b．施工用電采用市電或部分地段采用自帶發(fā)電機（50KW）；c．施工用水就近取河水；d．泥漿處置：水平定向鉆進施工會產(chǎn)生大量的泥漿，泥漿處理租用灌車外運棄泥。2.2、材料準備本工程采用水平定向鉆方式敷設(shè)管道，由于水平定向鉆進為長距離穿越鋪管，工程開工前，拖管設(shè)備、管材、各種焊材需提前進場。2.3、設(shè)備準備

2、擬采用DH-450/900-L非開挖導向鋪管鉆機，本鉆機為履帶式全液壓鋪管鉆機，具有機動性能好、質(zhì)量可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、整體性強、扭矩大、效率高、自動化程度高、操作簡單可靠、裝卸鉆桿方便省力等特點。特別適合復雜地形，大口徑、長距離管道穿越施工。性能參數(shù)見下表，以DH-450/900-L型為例。動力頭輸出速度：0～100rpm最大輸去扭矩：21000N.m最大推拉力：450/900KN主機自重：20T外形尺寸：7200*2400*2600mm泥漿循環(huán)系統(tǒng)容量：5~10m3-20-DH-450/900-L型非開挖導向鋪管鉆機性能參數(shù)序號名稱規(guī)格型號備注1導向鉆頭Φ100導向鉆孔2擴孔鉆頭Φ

3、300～Φ600分級反擴成孔3鉆桿Φ89×4500導向、擴孔、拖管4動力168KW康明斯柴油發(fā)動機5液壓馬達FY4-4500FD徑向柱塞馬達6液壓油泵80-40-25三聯(lián)齒輪油泵3、水平定向鉆施工工藝及方案3.1、水平定向鉆進鋪管施工程序設(shè)計水平定向鉆孔軌跡→開挖拉管工作坑施工→配制鉆液→鉆進導孔→回拉擴孔→清孔→回拉鋪管→清場。拖管施工對場地的要求主要是在管道焊接時，需要有場地擺放管道，無障礙物，方能滿足施工段的正常拖拉。3.2、施工工藝水平定向鉆進鋪管的施工順序為：地質(zhì)勘探、規(guī)劃和設(shè)計鉆孔軌跡、配制鉆液、鉆導向孔、回拉擴孔、回拉鋪管。3.3、關(guān)鍵技術(shù)（1）、地層勘探及地下管線探

4、測地層勘探主要了解有關(guān)地層和地下水的情況，為選擇鉆進方法和配制鉆液提供依據(jù)。其內(nèi)容包括：土層的標準分類、孔隙度、含水性、透水性以及地下水位、基巖深度和含卵礫石情況等?？刹捎貌橘Y料、開挖和鉆探方法獲取。地下管線探測主要了解有關(guān)地下已有管線和其它埋設(shè)物的位置，為設(shè)計鉆進軌跡提供依據(jù)。一般采用物探法和現(xiàn)場勘察法等。-20-（2）、鉆進軌跡的規(guī)劃與設(shè)計導向孔軌跡設(shè)計是否合理對管線施工能否成功至關(guān)重要。鉆孔軌跡的設(shè)計主要是根據(jù)工程要求、地層條件、地形特征、地下障礙物的具體位置、鉆桿的入出土角度、鉆桿允許的曲率半徑、鉆頭的變向能力、導向監(jiān)控能力和被鋪設(shè)管線的性能等，給出最佳鉆孔路線。目前我單位

5、有制造商提供鉆機軌跡規(guī)劃進行設(shè)計計算，通過采集所需的全部信息，利用最優(yōu)化鉆孔軌跡。大大提高了軌跡的科學性和施工效率。造斜段：①造斜段距離L：L＝[h×(2R1-h)]×0.5式中：h—埋深，R1—造斜段曲率半徑，取1500d②鉆桿入射角a：a＝0.5tg-1{[h(2R1-h)]0.5/h}（3）、配制鉆液鉆液在施工中起著非常重要的作用。鉆液是指在鉆進施工中用來與鉆孔過程中切削下來的土（或沙石）屑混合，懸浮并將這些混合物排出鉆孔的一種液體，而泥漿則是鉆液與鉆孔中鉆屑的混合物。鉆液具有冷卻鉆頭（冷卻和保護其內(nèi)部傳感器）、潤滑鉆具，更重要的是可以懸浮和攜帶鉆屑，使混合后的鉆屑成為流動的

6、泥漿順利地排出孔外，既為回拖管線提供足夠的環(huán)形空間，又可減少回拖管線的重量和阻力。殘留在孔中的泥漿可以起到護壁的作用。在不同的地質(zhì)條件下，需要不同成份的鉆液。鉆液由水、膨潤土和聚合物組成。施工中用水做鉆液的主要成份，膨潤土和聚合物用做鉆液添加劑。鉆液的品質(zhì)越好與鉆屑混合越適當，所制造的泥漿的流動性和懸浮性越好，回擴成孔的效果越理想，成功的概率越大。本工程施工中施工人員配制適合地層性能的鉆液，在類似工程中我們已能夠熟練-20-正確使用鉆液。特別是當施工中遇到不同地層時，能及時調(diào)整鉆液的性能以適應工程要求。（4）、鉆導向孔鉆導向孔的關(guān)鍵技術(shù)是鉆機、鉆具的選擇和鉆進過程的監(jiān)測和控制?？筛?/p>

7、據(jù)不同的地質(zhì)條件以及工程的具體情況，選擇合適的鉆機、鉆具和鉆進方法來完成導向孔的鉆進。導向孔施工鉆具具有鉆孔、變向、通磁和輸送鉆液的功能。通過人機協(xié)調(diào)控制，嚴格按已設(shè)計的軌跡完成導向孔施工。鉆孔施工是以高壓鉆液射流和鉆頭板切削共同完成的；鉆頭板以及安裝板上的鉆牙，在鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆進時起輔助的切削作用，在鉆桿推進時起變向作用；發(fā)射器容納管（探棒室）用來放置發(fā)射器（探棒），在容納管上開有通磁槽，并用非金屬材料密封以防止高壓鉆液進入，發(fā)射器發(fā)射的電磁波經(jīng)通磁槽向外發(fā)射。鉆桿和鉆