定向鉆施工技術(shù)在穿越南水北調(diào)干渠工程中的應(yīng)用

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1、定向鉆施工技術(shù)在穿越南水北調(diào)干渠工程中的應(yīng)用杜興亮河南財政稅務(wù)高等?？茖W(xué)校，鄭州450002摘要：定鉆施工技術(shù)在穿越南水北調(diào)干渠工程中的應(yīng)用中，重點介紹了定向鉆施工準(zhǔn)備、定向鉆施工、泥漿處理及地貌恢復(fù)三個階段的施工技術(shù)和質(zhì)量保證措施；實際應(yīng)用表明，該技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量良好，經(jīng)濟效益顯著。關(guān)鍵詞：定向鉆；技術(shù)；應(yīng)用1工程概況某擴建工程廠外中水補給水系統(tǒng)工程管道穿越南水北調(diào)干渠時，采用水平定向鉆彈性曲線敷設(shè)技術(shù)。由于考慮到國內(nèi)水平定向鉆技術(shù)的局限性，穿越南水北調(diào)中線干渠處釆用？1020×20mm的內(nèi)外涂塑螺旋焊縫鋼管，在弧線外部與上下游管道用變徑管聯(lián)接。穿越水

2、平K:度為562米，實際忪度563.5米。最深距河底為4.5米，入土角9.32度，出土角9.32度。2定向鉆施工準(zhǔn)備2.1入鉆點和出土點場地平面布置(1)對入鉆點長40m×寬40m計1200m2的范圍內(nèi)進行清理征用，以滿足入鉆點設(shè)備場區(qū)施工需求。挖掘泥漿坑的表層土夯實堆積成土臺，土臺頂部鋪竹板作為隔離層，用于存放膨潤土。待施工完成后將土臺回填，恢復(fù)地貌。。(2)對出鉆,6:作業(yè)帶松40m×寬30m、出入鉆點的現(xiàn)場占地周圍用警戒線圍起來，并設(shè)置警示標(biāo)志、安排人員值勤。2.2地錨坑及排漿池(1)挖、砌泥漿池(穿越兩岸各1個)及1個地錨坑，泥漿池

3、尺寸為15m×15m×2m,泥漿池內(nèi)鋪塑料花格雨布，并在池內(nèi)四周加高土墻，墻高lm,將排漿池四周與加固墻連接，防止排漿池塌方。(2)地錨坑中心線在穿越主管和光纜套管的中心線上，地錨坑尺寸9m×3.5m×1.8m。挖泥漿池及地鋪坑要留出足夠邊坡地錨坑完成后，先將地錨放入穿越的地錨坑內(nèi)，安裝擋板，在擋板前打8個8米長，壁厚為δ10管樁進行加固，冋吋將地錨、擋板、管樁和鉆機下所墊鋼板用槽鋼進行連接，保證在冋拖管線過程中地錨的穩(wěn)固。2.3管道發(fā)送溝開挖發(fā)送溝開挖斷面尺、j*為300m×2m×

4、;2m，發(fā)送溝在開挖吋疲根據(jù)管道穿越出土角的大小，在縱向上應(yīng)將發(fā)送溝溝底開挖成一定弧度，以保證管道冋拖吋管道內(nèi)順利進入孔洞內(nèi)。2.4泥漿配制泥漿是定向穿越中的關(guān)鍵因素，根據(jù)不同地層編制泥漿工藝及配比方案,確定正確的混合次序，按不同的地層配制出符合要求的泥漿。地質(zhì)情況基本為黃土、粘土，泥漿流量控制在40—50秒左右，為克服對付這種不利因素，預(yù)先對水源水質(zhì)進行PH檢測，取潔浄水，用水泵輸送至水罐內(nèi)，在水罐中沉淀、過濾后配漿。2.5布管布管采用吊管機進行作業(yè)。布管的間距應(yīng)與管長基本一致，每10?20根管應(yīng)核對一次距離，發(fā)現(xiàn)過疏或過密吋應(yīng)及吋調(diào)整。管子的兩端應(yīng)墊上沙袋做支

5、撐，支撐的位置應(yīng)設(shè)在距兩端管U1.2-1.8m的位置上，支撐高度應(yīng)為0.5-0.7m。3定向鉆施工3.1鉆孔及擴孔1.鉆導(dǎo)向孔導(dǎo)向孔的鉆進是整個定向鉆施工的關(guān)鍵，采用300噸土行孫水平定向鉆機進行施工。控向?qū)Υ┰骄燃肮こ坛晒χ陵P(guān)重要，并直接關(guān)聯(lián)到主管與光纜管的穿越。根據(jù)穿越的地質(zhì)情況，選擇合適的鉆頭和造斜工具或泥漿馬達，開動泥漿泵對準(zhǔn)入土點進行鉆進，每鉆一根鉆桿要測量若干次鉆頭的實際位置，以便及時調(diào)整鉆頭的鉆進方向。確定鉆頭的實際位置與設(shè)計位置的偏差，并將偏差值控制在允許的范圍之內(nèi)，控向設(shè)備采用美國月蝕定向系統(tǒng)，為防止鉆孔吋導(dǎo)向孔與設(shè)計穿越曲線的偏移，采取以下措

6、施：(1)精確放線。保證在測量放線階段，利用控制樁準(zhǔn)確定位入土點、出土點，從而得到精確的穿越軸線，防止穿越曲線與設(shè)計曲線的偏移。(2)認真做好穿越中心線的磁方位角測量。在導(dǎo)向孔開鉆前，要測量穿越中心線的磁方位角，這一數(shù)值是導(dǎo)向孔控向的原始依據(jù)數(shù)值，必須準(zhǔn)確。通過在地表多點測量(一般情況下，出、入土側(cè)各取兩個點)，然后將各組數(shù)據(jù)進行分析對比，排除由于磁干擾而錯誤的數(shù)據(jù)，確定正確的磁方位角數(shù)值。如果各組數(shù)據(jù)相差較大(0.2°以上)，則增加測量點(2?4個)，直到確定準(zhǔn)確的磁方位角數(shù)值。(3)保證控向儀器精度。每次施工前，用消磁儀對無磁鉆挺進行消磁處理，防止由于

7、無磁鉆挺被磁化產(chǎn)生磁場干擾，影響控向的精度。(4)精心施工，導(dǎo)向孔嚴格按設(shè)計曲線鉆進。在鉆導(dǎo)向孔階段，對每一測量點的控向數(shù)據(jù)的采集，采取不同工具面角(TOOLFACE)進行實時測量。即：在每個測量點，旋轉(zhuǎn)鉆頭，使工具面角(TOOLFACE)分別在0°、90°、180°、270°、360°吋進行控向數(shù)據(jù)的實吋測量，取最接近五次實吋測量數(shù)據(jù)的平均值的工具面角(TOOLFACE)作為控向數(shù)據(jù)采集時的工具面角(TOOLFACE),減少控向數(shù)據(jù)采集的誤差。從而防止鉆進曲線與設(shè)計曲線的偏移。(5)連接無磁鉆挺、造斜短節(jié)、鉆頭時，采取措施

8、，確保造斜