定向钻拖管施工工艺及流程.docx
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定向钻拖管施工工艺及流程
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水平定向钻施工工艺及流程
1.1工程重难点
（1）管道上调
依据定向施工工艺，管道在拖沓过程中因为管道空且比重小于泥浆比
重，管道一直悬浮于孔道上部，造成拖沓力过大或高程偏差超出规要求。
（2）路面沉降
依据本工程所处地质条件，该施工区间土质为粉质黏土，且地下水丰富，极易出现孔道塌方等，造成路面塌陷。
1.2应付举措
（1）管道上调应付举措
①依据现场所质条件，调整适合的泥浆。
②严格控拟订向钻扩孔孔径。
③在扩孔施工达成后，尽可能实时进行管道拖沓施工。
④拖沓时严格控制拖沓速度。
⑤焊接收道时预留足够长度，使管尾露出地面，且不封口。
在拖沓施工过程中，自管尾向管道注入清水，增添管道自重，防止管道上调。
（2）路面沉降应付举措
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PE管道拉通后，为防止路面塌陷，应实时采纳孔注浆加固法施工。
压密
注浆分单液注浆和双液注浆，依据土质状况及需达到的成效进行浆液选定。
本次注浆选定以下：
A液：
水/水泥=0.75～1.5：
1
B液：
水玻璃：
35～40Be′
外加剂：
缓凝剂/水泥：
2～3%；
单液注浆采纳A液，双液注浆采纳A液和B液的混淆浆液，双液浆的
配合比为A液：
B液=3：
1。
施工工艺技术
2.1施工准备
（1）管材准备
进场的HDPE管材的公称压力、强度及环刚度一定知足设计要求，管材进场后将管材供给厂家的资质和管材的出厂合格证及厂家检测报告向项目监理部报审，经项目监理部审批赞同后才能用于本工程。
管材的外观颜色应一致，壁圆滑平坦无毛刺、无划伤等缺点。
管材外壁应有一致的表记（生产公司、产品名称、公称直径、环刚度及生产日期等）。
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（2）轨迹设计
1）平面轨迹
严格依照设计图纸，现场丈量放样出设计污水管道平面地点及相应检查
井位。
2）立面轨迹
钻进前依据设计图纸要求的管道底标高和相对应的原地面标高先计算出钻杆应达到的深度来为定向钻孔轨迹供给依照。
定向钻孔轨迹线段由斜线段、曲线段、水平直线段（与管道排水坡度一致）等构成。
入土造斜段与管道直线段之间及管道直线段与出土造斜段之间，由曲线段连结，该曲线段一定切合以下要求：
①曲率半径大于钻杆最小赞同曲率半径；
②曲率半径大于管材最小赞同曲率半径；
造斜段水平距离为30m，依据现场实质状况选用适合入土点地点，入土角度不超出15度。
出土点作为管道拖沓时的入口地点，出土角应小于入土角使管道更为平顺入孔，减少拖沓阻力。
（3）施工丈量
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1）平面控制放线
平面控制及放线，依照现有边线，经过勘察方供给的控制点引测本工程的定位点，为保证施工各阶段控制点网，坐标及高程的正确，第一对施
工现场各控制桩加以保护。
并把各控制点引测至现场外加以保护，以便竖向引测放线。
同时要做闭合校核。
施工前经过全站仪沿地面上拉管的中心线每3米设置一桩（有阻碍物的除外），并沿拉管的中心线撒好白灰线且测出桩高程，算好桩高程与设计拉管流水面的关系。
2）高程控制
高程控制依据勘察方供给的水平点引测施工现场的高程控制点。
依据本工程的实质状况，在现场选择固定的地方做暂时水平点，并做好保护。
高程控制采纳两次仪器高程前后视等距测法，保持精度。
为保证设计方向、地点的正确性，控制线的传达用经纬仪进行引测，保证平面地点的正确。
标高控制丈量时，以现场控制桩位标高引测水平为准，导向丈量为主指导钻孔时的标高。
（3）钻液的配置
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钻液的好与坏关于拉管施工的成败起到了极重点的作用。
钻液拥有冷却钻头、润滑钻具，更重要的是能够悬浮和携带钻屑，使混淆后的钻屑成
为流动的泥浆顺利地排出孔外，既为回拖管线供给足够的环形空间，又可减少回拖管线的重量和阻力。
残留在孔中的泥浆能够起到护壁的作用。
本工程按过去施工经验和对近似地域地质状况的认识，配置钻进液。
钻液由水、膨润土和聚合物构成。
水是钻液的主要成份，膨润土和聚合物
往常称为钻液增添剂。
钻液的质量越好与钻屑混淆越适合，所制造的泥浆的流动性和悬浮性越好，回扩成孔的成效越理想，成功的概率越大。
为改良泥浆性能，有时要加入适当化学办理剂。
烧碱（或纯碱）可增粘、增静切力、调理PH值，投入烧碱量一般为膨润土量的2%。
依据以上理论，本工程的钻液配合比初步确立为：
膨润土20%，转液宝1%，水75%，2%膨润土重量的烧碱。
2.2工艺流程
工艺简介
利用用比钻杆外径略大的箭咀式小钻头打导向孔，钻杆从地面钻入，地
面仪器接受由地下钻头传递器发出的信息，控制钻头的方向和深度，钻
成正确的定位导向孔。
再利用导向孔，反向回扩，回扩时只将设计孔径
的原状土搅碎。
最后利用清孔设备清出孔道泥土，形成安管的通道。
在
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钻进先导孔和扩孔时灌水润滑钻具，扩孔搅碎孔原状土时，要将孔土搅拌形成塑性泥浆，在清孔时借助于机具的挤压，在孔壁上形成圆滑的一层护壁泥皮，用以均衡孔道的固岩压力，最后造成稳固圆滑的安管通道。
孔道成型后利用拉力机将管节拖拽入孔道，达成安装工作。
工艺流程
定向钻施工工艺流程详见图.2.2。
图定向钻施工工艺流程
2.3施工方法
导向坑、泄压坑开挖及支护
开坑前要仔细检查认识地上地下阻碍物，以便开坑时采纳保护措
施。
工作坑、接收坑及检查井采纳6-9m长拉森钢板桩支护。
工作坑、接收坑开挖深度，依照管道高程、所用扩孔钻机尺寸、以
及砼垫层的厚度计算确立，施工时用水平仪丈量控制。
泄压坑设置在设
计检查井地点，深度由所选的检查井深度决定。
工作坑、接收坑及检查井开挖尺寸为3.5ｍ宽×5ｍ长，深度按图纸
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设计高程施工。
为保证工作坑干燥和扩孔施工,在工作坑、接收坑、泄
压坑一侧设积泥塘，泥浆泵随时将剩余泥浆抽出坑外，密闭式渣土车外
运。
设备就位
钻孔机安装在工作坑旁边，管道轴线可依据设计图纸及现场条件进行桩位放线确立，钻杆中心与管道轴线应一致。
确立拉管机方向后，应固定
好钻孔机。
此时依据现场测得的井位深度以及钻孔机地点，确立钻杆造斜度，入土角应不超出15度。
钻机安装好后，应试钻运行并检测运行后的机座轴线及坡度能否有变
化，借以检查钻机安装的牢固性和固定靠谱程度。
钻机的安装质量和牢固性的利害是成孔质量利害的重点，所以一定仔细仔细的频频进行，直至切合要求后方可进入下道工序。
将泥浆系统与钻机相连，水电系统接入,施工前对管线穿越围及周边的建筑物进行详尽的检查，防备地下阻碍对工程实行造成影响；下锚前应在浅层地下管线前面开探槽，免得对地下管线造成破坏。
导向钻进
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，检测对中偏差达到规要求，即可开动钻机钻进导向孔。
钻
进时要持力平均，匀速行进。
并应依据给进阻力的大小，判断地层能否
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有硬物或土层的变化，以确立灌水机给水压力和给水量。
钻进时，当地
层含水较层为砂层或粉质砂黏土，应不灌水钻进，当地层较硬或无地下水时，则应提升灌水压力。
灌水主假如起润滑和冷却钻具，减少钻进阻力作用。
当遇有硬质阻碍物时应迟缓持力给进，当不可以钻穿经过时，应记录钻具长度，确立阻碍物的详细地点，采纳发掘机从地面向下开挖探坑进行处
理。
地面条件不赞同时，则只有整体偏移钻孔轴线。
一般单个的硬物经过连续的压力灌水钻进和搅磨即可经过，此时给进力应平均不行强推动，防备钻孔偏移。
阻碍物的地点在钻进过程中应详尽记录。
每个钻进班组均应做台班记录，要详尽记录钻进长度、轴线偏差、机座校核、土质软硬、阻碍物、作业人员等状况。
钻进宜按上坡方向进行，
以利排水和最后出土，并有益于保证钻孔质量。
钻进先导孔工艺见图示。
导向钻进是非开挖定向钻进铺管的重点环节。
导向钻按设计的深度、标高，随时监控，合时调整。
钻进中采纳轻压、慢转，注意控制钻头温度，切不行使探头过热。
施工中，施工员、质量员应全过程控制，桩位、管道走向、管道地点等实时复测，保证污水管道施工切合设计要求。
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扩孔
导向孔钻进至接收坑，经丈量查验，偏差在赞同围时，卸掉矛式钻头换
装鱼尾式或三叉式扩孔钻头，开动回拉钻机扩孔。
扩孔时人工给进要平均，匀速回拉。
同时灌水机要连续注适当水，经过钻具搅拌孔泥土造泥浆，用以保护成孔孔壁，保保持围岩稳固，同时起到润滑作用。
依据现
场所质状况，采纳刮刀式扩孔器。
扩孔器尺寸为铺设管径的1.5倍左右，这样既能够保持泥浆流动通畅又能保证管线的安全、顺利的拖入孔中。
扩孔钻头图
扩孔时地层土质较软时宜快速给进回扩，地层土质较硬时要匀速迟缓进行。
回扩钻孔工艺见图示：
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施工过程中，注意地下水位的变化，钻进施工时能否正常，注意土质变化及拉管机的压力，出现异样实时采纳举措。
在每级扩孔过程中，为防备扩孔跑偏轨迹，采纳回拖扩孔。
扩孔时为保证管道能够顺利回拖，要使钻孔直径达到管径的
1.3https:
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139260-139260https:
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om=&png=7940-22435&jpg=139260-139260倍以上，并用泥浆护壁，防备钻孔坍
塌，保证土体对管壁无破坏。
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，卸掉扩孔钻头，在拉链（杆）一端换装拉泥盘，进行拉泥成孔工作。
此
项工序主假如拉运出扩孔搅碎的孔土，形成圆滑圆顺的安管通道。
拉泥时，初次拉泥采纳环形盘，频频往返拖沓后，如阻力减少则在拉泥盘上
加装横挡，再次入孔拉泥，逐次加封横挡，直至拉泥盘全关闭，并能轻松顺利拉出为止。
当地层土质较硬，以粘质土为主时，应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
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孔。
拉泥盘环形盘的大小及加装横挡关闭的选择，应依据地层土质确立。
最后成形的孔道壁圆滑圆顺，拖孔器拉泥清孔工艺见图示。
管道焊接
本工程中的HDPE管采纳热熔焊接，管道接口质量的利害直接影响到拉管施工的成功进行，所以要严格按以下操作步骤履行。
1）对口
①将塑料管或管件放入夹具夹牢，用刷子和棉布块将管口的氧化层、油污、灰尘消除洁净。
②将两管端的接口对正，对口空隙不得超出0.5mm，用卡尺检查两对口的端面能否平行，一定保证两连结收接口时的两个端面完整重合，不得
https:
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2436-28833&jpg=139260-139260有缝隙。
同时要调整好对口的两连结收间的同
心度，其偏差应小于管壁厚的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
需要地点。
聚乙烯管材对接焊的最正确焊接温度为200～240℃，一般确立
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为210±10℃。
经加热后的两个管口融化，当加热至熔融状态即达成了吸热过程。
焊接时应注意以下重点：
①热熔连结加热时间和加热温度应切合热熔连结工具生产厂和管材、管件生产厂的规定。
②当指示灯亮时，最幸亏等10分钟使用，以使整个加热板温度平均。
③热熔连结保压冷却时间，不得挪动连结件或连结件上不得施加任何外力。
④热熔对接连结，两管段应各伸出卡具必定的自由长度，校正连结件，使其在同一轴线上，错边不宜大于壁厚的10%。
⑤温度适合的加热板置于机架上，闭合卡具，并设系统的压力。
达到吸热时间后，快速翻开卡具，取下加热板。
应防止与熔融的端面发生碰撞。
⑥快速闭合卡具，并在规准时间，匀速地将压力调理到工作压力，同时按下冷却时间按钮。
达到冷却时间后，在按一次冷却时间按钮，将压力降为零，翻开卡具，取下焊好的管子。
⑦卸管前必定要将压力降至为零，若挪动焊机，应拆下液压软管，并做好接头防尘工作。
3）冷却接口：
接口达成后，在卡具上应稳住对口，让其自然冷却，其
时间确立为1.15～1.33×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。
翻开夹具后卸除卡具，对熔融接
合口的外观进行检查，对口热熔环向高度、宽度成形应平均、雅观、其
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高度、宽度应适合。
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、大小平均一致，无气孔、鼓泡和裂纹，两翻边之间的缝隙的根部不低于所焊管子的表面。
聚乙烯管材热熔对接焊参数值：
按设计要求施工。
回拖沓管
本单位工程HDPE管材,HDPE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，而后在管头后端接上回扩头，管后接上分动器进行接收，将管子回接到工作井后，卸掉回扩头、分动器、拿出节余钻杆，堵上封堵头。
施工时，拉管机操作人员要依据设备数据平均安稳的牵引管道，切不行生拉硬拽。
安管工艺见图示。
2.3.8空腔注浆办理
PE管道拉通后，为了防止地面沉降，需要进行注浆加固。
因为受场
地条件限制，本次采纳孔注浆的加固举措。
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拉管施工前在PE管前端连结两根与PE管同长度的D25钢管,与PE
管一起拉入土中并一起抵达拉管设计终点桩号。
抵达终点后，排除D25钢管与PE管的连结，在两根钢管前面各加一根6m长同直径的注浆花管。
挪动拉管机到接收坑，和D25钢管连结并回拽。
每拽入6m，把钢管和拉
管机的连结撤消，换成和高压注浆泵连结。
注入1：
1水泥、粉煤灰浆
液（0.4Mpa），进而置换触变泥浆，增补PE管四周的缝隙。
而后再换再拉，再拉再注，频频进行。
直到把钢管所有拉出接收坑，注浆过程也就所有结束了。
在注浆施工时应注意：
a、依据实质状况每3-6米注浆一次，依据
计算注浆量必定大于泥浆量，注浆时尽量保持不要中断。
b、当花钢
管拖入地面时必定要用堵头堵死，防备浆液从花管前端流出。
导向坑回填及路面恢复
工作坑、接收坑及检查井应采纳黄砂进行回填，不得含砾石、垃圾。
施工时期消除工作泥浆过滤后，用泥浆车外运。
按图纸要求恢复路面。
质量标准
（1）HDPE管材焊接质量标准
检查数目：
外观质量全数检查；热熔焊缝焊接力学性能试验按200个接头许多于1组做接头热熔焊缝焊接力学性能试验。
检查方法：
察看；检查焊接力学性能检测报告；
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上述查验中如有不合格的则应加倍抽检，加倍查验仍不合格时应停止焊接，查明原由进行整顿后方可进行焊接。
（2）定向钻进质量标准
水平定向钻施工的赞同偏差和查验方法应切合下表的规定。
https:
//wkretype.bdimg./retype/zoom/c7b9d90fec3a87c24128c43a?
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施工注意事项
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（1）每次开机施工前，一定对定向钻机及有关配套设备进行全面检查，并做详尽记录，不得在机械设备有故障或存在安全隐患的状况下盲目施工。
（2）导向施工时，若出现推动力忽然增大或减小的状况，则应立刻停止施工，待查明原由后方可连续施工，切不行盲目施工。
（3）扩孔施工时，一定严格控制扩孔速度及泥浆量，防止路面上鼓、溢浆及塌孔等的发生。
（4）拖沓施工时，依据设计规要求做好详尽拖沓记录。
https:
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