水平定向钻施工方式1.docx

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水平定向钻施工方式1

水平定向钻专项施工方案

编制：

年月日

审核：

年月日

项目负责人：

年月日

江西省火电建设公司河北长安汽车12MWp散布式光伏发电工程项目部

2017年5月

一、工程概况

河北长安12MWp散布式光伏发电工程外送线路采纳2根10kV-3×300电缆引至长安汽车厂开闭所内，途中需要穿越工业园区建业大道，穿越直线距离50m，采取水平定向钻非开挖方式进行施工。

利用水平定向钻进行回拖2根DN160PE管和1根DN50PE管做为缆线的套管，用于敷设2根10kV动力电缆和部份通信缆线。

被穿越建业大道上方有1条燃气管道、1条供水管道和1条10kV电力电缆,处于平安考虑采纳水平定向钻钻进深度为。

10kV电力电缆交叉穿越明细级与管道维持的垂直平安距离

管道名称

埋设深度

安全距离

备注

燃气管道

现场踏勘和咨询

供水管道

现场踏勘和咨询

电力电缆

现场踏勘和咨询

10kV缆线最少埋设垂直距离H=S+h+s1=++=

S为管道埋深深度h为平安距离S1为预埋管道直径

二、机具预备

名称

型号

数量

备注

PE管

DN160×60m

2根

PE管

DN50×60m

1根

泥浆配置车

2台

水平定向钻机

WS-36型

1

钻杆

直径50

100mm

三、施工方式

水平定向钻穿越施工工艺流程

图4-4水平定向钻施工工艺流程图

水平定向钻施工厂地布置

PE管水平定向钻穿越部位，在管道的起点设置一个工作坑，在管道的终点设置一个接收坑，并在管道发送一端布置泥浆制作系统及管道发送系统。

工

作

坑

图4-5水平定向钻施工布置图

测量放线

（1）依照施工图要求的入土点、出土点坐标放出钻机安装位置线，入土点、出土点位置放线时左右误差不超过20cm，沿管轴线方向误差不超过40 cm，并做出明显标记。

（2）从出土点到回拖管线路必需维持直线。

工作坑开挖

开坑前要认真调查了解地上地下障碍物，以便开坑时采取妥帖加固爱惜方法。

工作坑或接收坑开挖的深度，依据管道高程、所用扩孔钻机尺寸，和砼垫层的厚度计算确信，施工时用水准仪测量操纵。

钻机就位

由拖车头牵引钻机进入工作场，依照穿越中心线及入土角，调整钻机就位，钻机就位后，控向室相应就位。

钻孔机安装在工作坑隔壁，管道轴线可依照设计图纸及现场条件进行桩位放线确信，钻杆中心与管道轴线应一致。

确信拉管机方位后，固定好钻孔机。

现在依照现场测得的井位深度和钻孔机位置，确信钻杆造斜度，入土角不超过150。

钻机安装好后，试钻运转并检测运转后的机座轴线及坡度是不是有转变，借以检查钻机安装的稳固性和固定靠得住程度。

钻机的安装质量和稳固性的好坏是成孔质量好坏的关键，因此必需认真细致的反复进行，直至符合要求后进入下道工序。

泥浆系统 

泥浆系统要紧由回收循环罐、储浆配浆罐、砂泵、泥浆除砂清洁器、泥浆除泥器、卧式沉降离心机、搅拌器、射流剪切混浆等装置组成，为钻机设备提供知足要求的的泥浆。

将泥浆设备按工作流程顺序和利用说明书依次摆放在一路，并连接其管路、走道、护栏、电源线等。

进行设备全面检查，避免运输进程显现问题，检查完成后逐个进行单机试运。

 用清水进行泥浆系统整体联合试运，并调试直至正常。

泥浆配置 

搭设膨润土棚。

棚内地面要高出地面，并铺上防湿塑料布。

膨润土用量要紧依照管径、穿越长度及地质情形确信，并预备足够的余量，泥浆人员对上述情形详细了解和分析。

先对配置泥浆的用水进行选择和化验，水采纳没有污染的清水，并化验水的PH值，以便确信添加剂的用量。

 关于粘土、粉质粘土的一般土质，在水质合格的情形下直接用一级钻井膨润土，只有本地质及水质不良时才利用添加剂。

 合格的泥浆标准：

比重为～cm3，含沙量≤1%，PH值=7～10；失水率<15%。

泥浆在循环进程中因失水，携带钻销而变稠，随时过滤及稀释。

为此要对泥浆粘度用马式漏斗进行测定，一样每两小时测一次。

遇有复杂地质和异样情形，随时测定。

地质较好的位置，减少测定次数，测定结果做好记录。

泥浆的处置：

第一通过泥浆回收循环系统装置对泥浆池中的泥浆进行回收处置，达到节约泥浆材料，降低穿越本钱，减少废弃泥浆量的目的。

穿越完成后，对无法回收的泥浆用重力沉降法进行沉淀，晒干水分并将剩余的泥浆用泥浆罐车运到指定地址进行深埋处置。

导向孔钻进 

导向孔钻进时钻具头部只安装略大于钻杆外径尺寸4cm的矛式钻头，对正既定孔位，检测对中误差达到标准要求，即可开动钻机钻进导向孔。

钻进时人力扳拉推动持力均匀，匀速前进。

并依照给进阻力的大小，判定地层内是不是有硬物或土层的转变，以确信注水机给水压力和给水量。

钻进时，本地层含水较大地层为砂层或粉质砂粘土，不注水钻进，本地层较硬或无地下水时，提高注水压力。

注水主若是起润滑和冷却钻具，减少钻进阻力作用。

当遇有硬质障碍物时缓慢持力给进，当不能钻穿通过时，记录钻具长度，确信障碍物的具体位置。

如地面条件许诺可从地面下挖探洞人工下去向理。

地面条件不许诺时，整体偏移钻孔轴线。

一样单个的硬物通过持续的压力注水钻进和搅磨即可通过，现在给进力应均匀不可强推动，避免钻孔偏移。

障碍物的位置在钻进进程中应详细记录。

每一个钻进班组做台班记录，详细记录钻进长度、轴线误差、机座校核、土质软硬、障碍物、作业人员等情形。

钻进按上坡方向进行，以利排水和最后出土，并有利于保证钻孔质量。

钻进先导孔工艺见图示。

图4-6先导孔钻时示用意

导向钻进是非开挖定向钻进铺管的关键环节。

导向钻按设计的深度、标高，随时监控，适时调整。

钻进中采纳轻压、慢转，注意操纵钻头温度，切不可使探头过热。

扩孔

导向孔钻进至接收坑，经测量查验，误差在许诺范围内时，卸下矛式钻头换装鱼尾式或三叉式扩孔钻头，开动回拉钻机扩孔。

扩孔时人工给进均匀，匀速回拉。

同时注水机持续注适量水，通过钻具搅拌孔内泥土造泥浆，用以爱惜成孔孔壁，保维持围岩稳固，同时起到润滑作用。

依照现场地质情形，采纳刮刀式扩孔器。

扩孔器尺寸为铺设管径的～倍，如此既能够维持泥浆流动畅通又能保证管线的平安、顺利的拖入孔中。

图4-7扩孔钻头图

扩孔时地层土质较软时宜快速给进回扩，地层土质较硬时匀速缓慢进行。

回扩钻孔工艺见图示：

图4-8回扩孔钻进示用意

施工进程中，注意地下水位的转变，钻进施工时是不是正常，注意土质转变及拉管机的压力，显现异样及时采取方法。

在每级扩孔进程中，为避免扩孔跑偏轨迹，采纳回拖扩孔。

扩孔时为保证管道能够顺利回拖，使钻孔直径达到管径的倍以上，并用泥浆护壁，避免钻孔坍塌，保证土体对管壁无损坏。

清孔

在回扩钻孔时，在钻头尾部配装拉链（杆），钻孔回扩抵达工作坑时，卸下扩孔钻头，在拉链（杆）一端换装拉泥盘，进行拉泥成孔工作。

此项工序主若是拉运出扩孔搅碎的孔内土，形成滑腻圆顺的安管通道。

拉泥时，第一次拉泥采纳环形盘，反复来回拖沓后，如阻力减轻那么在拉泥盘上加装横挡，再次入孔拉泥，逐次加封横挡，直至拉泥盘全封锁，并能轻松顺利拉出为止。

本地层土质较硬，以粘质土为主时，先采纳环形盘较窄的拉泥盘拖沓，使拽拉阻力变小拉泥盘拉出顺利后，再换上环形盘较宽的拉泥盘拖沓钻孔。

拉泥盘环形盘的大小及加装横挡封锁的选择，依照地层土质确信。

最终成形的孔道内壁滑腻圆顺，拖孔器拉泥清孔工艺见图示。

图4-9孔道清泥示用意

回拖沓管

PE管焊缝和管道强度查验合格后，即可进入拉管施工。

第一用现场制作的“PE管封套”将管头密封，然后在管头后端接上回扩头，管后接上分动器进行接管，将管子回接到工作坑后，卸下回扩头、分动器、掏出剩余钻杆，堵上封堵头。

施工时，拉管机操作人员依照设备数据均匀平稳的牵引管道，切不可生拉硬拽。

安管工艺见图示。

图4-10管道拖沓安装示用意

管道焊接

本工程中的PE管采纳热熔焊接，管道接口质量的好坏直接阻碍到拉管施工的成功进行，因此要严格按以下操作步骤执行。

（1）对口

将塑料管或管件放入夹具内夹牢，用刷子和棉布块将管口的氧化层、油污、尘埃清除干净。

将两管端的接口对正，对口间隙不得超过，用卡尺检查两对口的端面是不是平行，必需保证两连接管接口时的两个端面完全重合，不得有裂缝。

同时调整好对口的两连接管间的同心度，其误差小于管壁厚的10%。

对口达到要求后，将夹具夹紧。

（2）加热接口：

用热平板模加热两个管口，将加热温度及加热压力调至需要位置。

对接焊的最正确焊接温度为200～240℃，一样确信为210±10℃。

经加热后的两个管口熔化，当加热至熔融状态即完成了吸热进程。

焊接时注意以下要点：

热熔连接加热时刻和加热温度符合热熔连接工具生产厂和管材、管件生产厂的规定。

当指示灯亮时，最好在等10分钟利用，以使整个加热板温度均匀。

热熔连接保压冷却时刻，不得移动连接件或连接件上不得施加任何外力。

热熔对接连接，两管段各伸出卡具必然的自由长度，校对连接件，使其在同一轴线上，错边不大于壁厚的10%。

温度适宜的加热板置于机架上，闭合卡具，并设系统的压力。

达到吸热时刻后，迅速打开卡具，取下加热板。

幸免与熔融的端面发生碰撞。

迅速闭合卡具，并在规按时刻内，匀速地将压力调剂到工作压力，同时按下冷却时刻按钮。

达到冷却时刻后，在按一次冷却时刻按钮，将压力降为零，打开卡具，取下焊好的管子。

卸管前将压力降至为零，假设移动焊机，拆下液压软管，并做好接头防尘工作。

（3）冷却接口：

接口完成后，在卡具上稳住对口，让其自然冷却，其时刻确信为～×壁厚（mm）分钟，再放至地上还须再冷却，方可进行另一端对口的组对和熔热接口。

打开夹具后卸除卡具，对熔融接合口的外观进行检查，对口热熔环向高度、宽度成形均匀、美观、其高度、宽度应适宜。

合格的焊缝应有两翻边，焊道翻卷的管外圆周上，两翻边的形状、大小均匀一致，无气孔、鼓泡和裂纹，两翻边之间的裂缝的根部不低于所焊管子的表面。

土方回填

工作坑及时进行回填，不得含砾石、垃圾。

施工期间清除工作泥浆过滤后，用泥浆车外运。

四、平安文明施工保证方法

施工动工前，专职平安员必需对施工区内的周围环境、地下管线、地质情形进行全面考察和详细了解。

对穿越区内地下管线、防空设施、沟渠等必需熟知位置、走向、深度，在施工组织设计中要采取相应技术方法，确保施工平安，对钻进工作区内的地下管线、防空设施等指令专人妥帖处置。

动工前，向施工人员认真地进行平安技术方法交底，在整个施工进程中有效的贯彻执行施工组织设计中的平安技术方法，同时必需成立平安技术交底制度，必需避免那种只讲形式，不求实际成效的作法。

穿越工程开始前，对定向钻进行试钻，并进行设备调试运转，对定位系统进行调校，发觉异样现象及时研究处置，确认平安靠得住后方可施工。

施工人员必需戴平安帽，上下钻杆时必需戴防护手套，应注意平安，避免事故发生。

穿越进程中，司钻手注意压力表的指数，发觉异样当即停机检查，专门是压力突然上升，经检查排除故障后方可继续施工。

在穿越进程中，定向手时刻注意钻杆的穿越方向、深度。

如发生误差，及时进行纠偏，确保钻杆沿设计穿越曲线进行钻进。

如发生卡钻现场，当即撤出卡钻区，停钻检查，找出解决方式，确保平安后方可施工。

机械开挖时，施工人员应站在平安区。

人工开挖时，利用工作应牢固，作业人员应维持平安距离。

挖土前依照挖土深度及地质情形做好边坡放坡或边坡支护工作。

施工材料和施工设备不要放置在坑边，不然就必需对土坑边坡采取加围方法。

在雨季施工要注意基坑周围的排水。

拖管前，均应由项目领导检查吊装设备及辅助设施是不是平安无损，平安靠得住，拖管工序有专人指挥，严禁管了下方有人。