牵引管施工技术方案.docx

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牵引管施工技术方案

非开挖定向钻进施工技术方案

非开挖定向钻进施工工艺流程

1、测量放线

根据施工图要求的入土点、出土点坐标放出钻机的中心线及钻机场地、管线焊接场地和泥浆坑的边界线。

钻机侧场地：

40×40m。

管线侧场地：

30×30m。

管线焊接场地：

380×12m。

入土点、出土点的具体位置并使三者成一直线，放线时入土点、出土点位置左右偏差不超过20mm，沿管线轴线方向误差不超过40mm，并做出明显标记。

从出土点到回拖管线路的200m内，必须保持直线，在200m以外如因场地限制可以弯曲，曲率半径应大于管径的1500倍。

2、钻机的安装和调试

钻机必须安装在入土点与出土点的连线上，左右误差不超过30mm，钻机与水平面的夹角应比设计的入土角大1度。

钻机安装后，应进行试运转，并根据穿越地质和管径大小调整回拖力。

钻机控向系统的调校应与出土点和入土点成一直线，每次调校应旋转六次，保证可信度大于70%。

充分考虑环境因素干扰，适当加长放磁钻杆长度，保证控向测量的精度。

3、导向孔的钻进

钻进时的入土角根据施工设计、地质条件综合确定，一般控制在9-12度，出土角控制在4-10度之间。

（2）导向孔根据设计曲线钻进，曲率半径应大于管径的1500倍，每根钻杆的折角根据穿越管径确定于最大不超过2度。

（3）施工过程中，谨慎处理控向数据，依地磁场数据判断控向数据的有效性，并适当控制钻进速度，保证导向孔光滑。

4、管线回拖

根据本次穿越工程，采用20″扩孔器进行一次预扩孔，并最终用20″扩孔器后接回拖管段进行回拖作业。

针对本次穿越长度状况，采用发送沟法以降低回拖拉力。

5、泥浆配比

泥浆粘度根据地质情况，穿越长度、管线及作业方式决定，并根据实际情况随时调整，导向孔钻进时粘度控制在35-40秒之间，回拖时泥浆粘度在40-50秒之间。

6、泥浆坑和泥浆池

泥浆坑和泥浆池底部深度应在地下水位线以上。

用从泥浆坑、泥浆池挖出的土筑成450围堰，人工将池底部和围堰夯实。

在泥浆坑和泥浆池中横向扑塑料薄膜，塑料薄膜之间达结不小于150mm，然后纵向扑彩条布，彩条布之间达结不小于300mm。

7、管线发送沟

待管线焊接完成后，在5号桥南端的管中心线位置挖一条150×0.8×0.6m的管线发送沟。

从出土点后管段50m内，必须保持直线，在50m以外如因场地限制可以弯曲，曲率半径应大于管径的1500倍。

8、设备离场

回拖完毕后，设备及时撤离现场。

9、倒虹井施工

定向钻穿越施工完毕后，废弃的泥浆、油污及施工留下的其他各种废弃物将装车运走，现场清理干净，开始倒虹井施工。

二、穿越管线预制技术措施

1、测量放线

（1）根据施工图、设计控制桩进行测量放线。

对于丢失的控制桩，根据交接桩记录、测量成果表等资料进行补桩。

（2）测量放线要放出线路轴线和施工作业带边界线，并在其上设置百米桩；

（3）测量放线过程中做好各项记录，包括控制桩测量（复测）记录，转角处理方式记录、放线加桩记录。

（4）线路轴线和施工作业带边界线定桩后，用白石灰沿桩放出边界线。

施工作业带边界线在作业带清理前放出，线路轴线在布管前放出。

（5）施工作业带宽度为6m，长度为150m，布置如下图：

φ325×8输气管道

3m3m

（6）在出土点前后范围内放出30m长、30m宽的预扩孔作业场地。

2、施工便道的修筑

可利用现有村道和新渔桥作为施工通道，然后在5号桥南端填筑临时便道至施工现场。

3、卸管及验收

（1）管子装卸使用专用吊具，装卸时轻吊轻放，严禁摔、撞、磕、碰。

吊钩要有足够的强度且防滑，确保使用安全。

装卸过程中要注意保护管口，不得使管口产生任何豁口与伤痕。

（2）装卸管过程中，要注意四周。

吊车要避开电力线、通讯线和其它地面及地下设施，确保施工安全。

所有施工机具和设备的任何部位与架空电力线路的安全距离要符合有关规定。

（3）运至施工现场的管子在卸管时，须按规范要求逐根检查，填写检查记录。

缺陷超过标准规定的，不得使用。

所有记录要有双方代表签字，并经监理签字确认。

4、布管

（1）布管时使用挖掘机和专用吊具，钢丝绳吊钩或吊带的强度要满足所吊重物的安全要求，尾钩与管子接触面与管子曲率相同，起吊后钢丝绳与管子的夹角不小于30度。

（2）布管前，打好土墩，土墩可用草包装土筑。

取土不便时，用草包装填软体物质作为管墩。

（3）布管前，由专人测量管口周长、椭圆度，周长偏差超标的不得使用，管口局部有压痕或椭圆度不超标的采用涨管器、千斤顶等专用工具校正。

（4）将管子布放在设置好的管墩上，管与管应首尾相接，相邻两管错开一个管口，成锯齿形布置。

5、组装

（1）组装前使用专用清管工具清除管内的所有杂物。

（2）组装前用棉布和钢丝刷等工具将管口两端10mm范围内的油污、铁锈等清理干净，并检查管口是否存在压痕、裂纹等缺陷，如发现要及时通知监理并按要求修复，不符合要求的管子不得组装。

（3）逐根测量管子长度，并标出管长平分线。

按顺序对管子进行编号，记录有关技术数据。

（4）使用外对口卡具时，在根焊完成后拆卸。

（5）组对时，管道的坡口、钝边、对口间隙、错边量等尺寸必须符合施工规范和焊接规程的有关规定。

（6）对于个别周长不一致但仍在规范规定范围内的管道组对时，错边要沿圆周均匀分布，个别处需要锤击时，使用铜锤和紫铜垫板。

（7）组对完成后，由组对人员依据标准规定进行对口质量自检，并由焊接人员进行互检，检查合格后进行焊接。

（8）所有已焊好的管段两端，每天下班前在管口安装临时管帽或焊上盲板封堵。

6、三桩埋设

（1）在管线开工后按图纸要求在现场预制标志桩。

（2）管线回拖完成后，对穿越段进行水平距离的复测并根据设计要求的位置和方法安装标志桩，标志桩位于穿越段两端，共计4个。

（3）标志桩按设计要求埋设，并不能将其放置在回填土上。

如必须放置在回填土上，要事先将桩基下部进行夯实处理，桩标安装后要分层夯填。

制作的几何尺寸、涂料规格、标识的字体朝向和埋设深度均要符合设计图纸要求。

7、连头

（1）连头由技术熟练、经验丰富的专业人员来完。

（2）连头所用钢管、弯头、弯管等材料的材质、壁厚、防腐层要符合设计要求。

（3）连头口的组装、焊接严格执行设计、施工规范及焊接规程的有关规定。

（4）连头处作业面要平整、清洁、无积水，管沟深度要符合设计要求；沟壁应坚实，地质不良时加设防护木桩、板桩等支撑装置。

（5）连头采用沟上予制，沟下组装的方法施工。

吊装予制件时，吊具必须固定牢靠，设专人指挥、监护，以确保安全施工。

（6）管道转角连头时，根据管沟开挖测量成果表中该处的实际转角角度，计算出切线长和弧长，并进行实地复测，以确保下料的准确性。

死口要留在直管段。

（7）下料时要考虑热胀冷缩量，连头组装时要尽快完成，以免因环境温度变化造成对口间隙的改变。

（8）连头时不允许使用吊车、挖掘机强行组对焊接。

（9）采用外对口卡具对口，在根焊全部完成后拆卸对口器。

（10）两环焊缝之间的直管段长度要大于1m。

（11）连头口组对焊接完毕，由现场监理对其质量进行确认，无损检测合格后按要求进行防腐补口、回填。

二、非开挖定向钻进技术的质量保证措施

（一）泥浆控制

1、泥浆是定向穿越中的关键因素，干渠定向钻穿越工程穿越根据目前掌握的地质情况，穿越经过地层有：

粉土、粉质粘土、等。

泥浆的性能主要有动、静切力、失水以及润滑等性能。

针对地层地质变化，我们暂定采取以下措施：

按照事先确定好的泥浆配比用一级膨润土加上泥浆添加剂，配出合乎要求的泥浆。

使用的泥浆添加剂有：

降失水剂、提粘剂和防塌润滑剂等。

所加添加剂符合环保要求。

为了确保泥浆的性能，使膨润土有足够的水化时间，在用量不改变的情况下，我们采取增加泥浆储存罐的数量、延长循环周期的措施，定向钻穿越工程中泥浆储存罐的数量将达到3个。

2、泥浆的粘度：

在钻导向孔阶段，泥浆粘度控制在35~40s，在预扩孔和回拖阶段，泥浆粘度要在钻导向孔的泥浆性能上提高5~10s，即达到40~50s。

3、根据地质土层的不同，泥浆的配比也随之变化，并选用不同的添加剂，以达到预期的效果。

基浆的配制：

5~8%预水化膨润土+碱（Na2CO3）搅拌后水化而成（充分水化能明显提高泥浆的性能），碱的用量根据水质情况具体确定。

河水经过蓄水池沉淀，沉淀之后的水抽入水罐后，在水中加入纯碱，使水软化，改善水质，同时提高水的PH值。

（二）定向钻穿越

1、钻导向孔

定向钻穿越工程钻机的可靠性是致关重要的，如果在钻进过程中钻机无法工作，将导致工程失败。

针对干渠穿越的具体情况我们将采取以下措施：

①在开钻之前，我们将认真调试和保养钻机，使钻机的各项性能达到最佳。

尽可能多准备多的钻机配件和泥浆泵配件。

现在我们拥有两台泥浆泵、两套有线控向系统，都可以随时使用在该工程中。

我们的钻机是进口的，各个部件相对来说工作状态比较好。

②提高泥浆的质量，保持孔壁的稳定性。

在导向孔钻进过程中泥浆将采取从国外进口泥浆添加剂，使用优质高效的泥浆添加剂改善泥浆的各项性能指标。

③在钻导向孔的过程中使用有线控向系统，我单位使用有线控向系统经验丰富，在导向过程中使用DCI公司的eclipse地磁导向控向系统，在钻进过程中辅助使用地面跟踪系统对钻头精确定位，确保钻头出土位置准确。

控向电缆采用加厚耐磨绝缘层的进口电缆，确保在钻导向孔的过程中的控向信号的安全。

导向孔的钻具组合为：

12″铣齿钻头+61/2″泥浆马达+7″无磁钻铤+5″钻杆。

控向工具安置在7″无磁钻铤中。

2、预扩孔

钻头在出土点出土后，拆下钻头、无磁钻铤，然后将钻杆中的导向信号线拖出，一次进行扩孔，使用20″扩孔器。

操作如下：

先试泥浆，确定扩孔器没有堵塞的水眼再开始扩孔。

扩孔器采用高硬度耐磨合金作为扩孔器的切削刀头，扩孔器桶体表面堆焊上耐磨合金，提高整个扩孔器的强度和耐磨性。

保证扩孔器能够胜任完成预扩孔作业。

3、管线回拖

预扩孔完成之后，确认在预扩孔过程完成后，孔内干净，没有不可逾越的障碍后，开始回拖管道，具体步骤如下：

①管线组装、焊接、清管、试压完成后，在管端焊接上一个回拖封头，回拖耳鼻，封头焊缝和回拖耳鼻焊缝都必须进行X射线检查，确认无焊缝缺陷后才能用于管线回拖。

②就地开挖1.0米深、0.6米宽的发送沟，在管沟中放水0.8米深，将管道置于沟内水中。

③把钻杆与卸扣、20″扩孔器、回拖万向节、管线依次连接成一体，仔细检查每一个连接螺栓，确保每一个环节牢固，可靠。

④慢慢转动钻杆，并给泥浆，确定万向节工作良好，扩孔器泥浆孔没有堵塞后开始回拖管道。

⑤在回拖过程中，两岸通讯要保持通畅，两岸通过车载电台保持联系，如果车载台有故障时，用手机联系。