非开挖定向钻管道施工组织设计

穿越施工方法及方案

穿越工程概述：

在管道施工过程中，遇到过路、过河、过铁路、高速公路等不能开挖地段均采用定向钻穿越施工，此施工方法深受政府及广大市民欢迎。该项技术是利用先进的钻掘设备配合先进的测量技术手段，在不对公路、铁路、河流等地表设施损害的情况下铺设、更换各种地下管道的施工技术。国外称为Trenchless technology或No-Dig （非开挖技术）。它与传统的破路挖沟铺设管道施工方法相比，具有不破坏道路结构，不干扰路面交通，无泥尘污染，不破坏环境，铺设管道导向定位精度高，工期短，成本低，施工安全性能好等优点。目前该技术被广泛应用在电信、电力、燃气、石油、自来水、热力、污水等地下管线铺设。在国内大中城市利用非开挖技术穿越公路、铁路、水渠、河流铺设管道已占60%左右。

在具体施工过程中，先进行穿越地段工程审批，地下管线会签，然后依据会签图纸进行地下管线勘察，确定交叉及平行管线位置，绘制施工平面图及剖面图制定施工方案。施工中钻机坐在地面，钻机30 米前面开挖一定深度的作业坑称之为入土点。钻机的钻杆与地面形成10-30 度的夹角钻入地下，钻杆的前面安装一个专用导向钻头，此钻头内装有一个信号发生器，用于发射信号。地面的接收仪可以接收信号，并可以转换成钻头的深度、角度、方向等数据显示出来。通过各种数据利用钻头力学矢量和原理调整钻进深度、角度、方向，到达作业坑内使之达到水平或者一定角度并符合埋设管道深度的要求。通过作业坑后保持一定角度钻进。钻进曲线应满足钢管曲率半径要求。在钻进过程中，通过钻头不断向导向孔内注射化学泥浆，使之润滑和固壁，并且保护回拖管道外壁减少划伤。在钻过路面、河流之后到达接收坑称之为出土点。在接收坑内卸掉钻头安装上回扩器进行逐级别扩孔，扩孔直径应大于管径的1.2 —1.5 倍。孔道形成后，回扩器后安装一个回拖万向节，万向节与回拖管材之间采用卸扣联接。在回拖过程中边旋转扩孔边回拖管线，回拖过程中通过回扩器不断向孔内注射化学泥浆，使之润滑和固壁并保护管材减少磨损。到达入土点作业坑后打开卸扣，回扩器拉到地面，穿越管线便埋入地下，此路段穿越完成。

1、工程概况

1.1 概述

1.1.1工程名称：双阳区供热管道定向钻穿越工程。

1.1.2建设地点：双阳区西北部。

1.1.3 建设规模：定向钻穿越水平长度约为300m管径为①426,采用聚氨酯保温防腐。1.2 施工概况

双阳区供热管道定向钻穿越工程入土点在河北岸，出土点在河南岸。穿越平均水平长度为300m管道用管材为：螺旋焊接钢管，管道规格为：© 426。

根据现场情况考察, 入土点位置在河北岸空地上, 钻机和辅助设备场地需要征用30米X 20米空地。

出土点在河南岸小区内空地上，出土点作业场地征用30米X 20米的空地。出土点焊接作业带,焊接场地的作业带为350m X 10m。

穿越入土角为10°,出土角为12°,穿越曲线曲率半径为512m穿越最大深度为-12m（以入土点标高为基准）,河深4米。穿越供热管道采用螺旋焊管，管道规格为① 426,采用聚氨酯保温防腐。

1. 3 地形、地貌、地质

供热管道定向钻穿越工程位于双阳区西北部，穿越地段地形起伏较小，管道纵横交错，河面较宽，落差较大，地质较为复杂。

1 、淤泥质粉土，褐黄色--- 灰色，混砂，饱和，结构松软，分布于河道范围内。

2、耕表土，褐色—褐黄色，稍湿，稍密—中密状态。

3、粉砂，褐色—褐黄色，湿—饱和，中密状态，混粉土。

4、细砂，黄褐色—灰褐色，饱和，中密状态，夹粉土薄层。

5、中砂，含砾石（5-20%），灰色，饱和，中密—密实状态，上部局部为细砂夹层粉土，或为粉细纱透镜体，局部为砾砂，该层成分为石英为主，磨圆度较好。

6、粉土，灰色，饱和，密实状态，局部为中密状态，夹薄层砂土或砂土互

层。分布不均匀。

7、粗砂，局部为砾砂及圆砾，灰色，饱和，夹粉细砂及粉土薄层，下部含卵石（粒径20-60mm含量10-30% mr）呈次圆一次菱角状。

8、粉土，局部为粉质粘土，呈硬塑一坚硬状态，灰色，湿一饱和，密实，局部混砂或与粉西砂互层。该层厚度较大，为第三系泰康组，半成岩状态，未钻穿。

2、工程施工程序

3、钻机场地施工方案

3.1 钻机场地施工程序

3.1.1 现场勘察：根据施工图纸对穿越现场进行地下管线勘察，并且要进行管线会签，确

保管线安全。。

3.1.2测量放线：根据设计交底（桩）与施工图纸放出钻机场地控制线及设备摆放位置

线，确保钻机中心线与入土点、出土点成一条直线。

3.1.3平整钻机场地：钻机入场之前，对机位进行平整（15米X10米），保证地面不下

沉，使钻机发挥出最大功率。

3.1.4 地锚坑、作业坑开挖：施工之前，对出土点入土点进行挖掘作业坑（5 米X4

米），为施工作好准备。

3.1.5现场围挡：钻机入场之前，要对施工现场、作业坑围挡（20米X8米），保证封闭

施工，确保施工安全。

3.1.6钻机及配套设备就位:首先将钻机就位在穿越管线中心线位置上，钻机就位完成

后，进行系统连接、试运转，保证设备正常工作。施工用水取河水放入水罐，经

沉淀后加入膨润土及必要的添加剂。

3.1.7测量控向参数：按操作规程标定控向参数，个别穿越工程现场地形复杂，不利于

测量，为保证数据准确，在管中心线的五个不同位置测取，且每个位置至少测

四次，进行对比，并做好记录。

3.1.8泥浆配制：按本次穿越泥浆工艺要求及地质情况编写配制方案，确定正确的混合

次序，按不同的地层配制出符合要求的泥浆。

3.1.9钻机试钻：各系统运转正常、钻杆和钻头清扫完毕后试钻，钻进1-2 根钻杆后检

查各部位运行情况，各种参数正常后按次序钻进。

3.1.10钻导向孔：管线焊完成具备开钻条件后,按设计图纸钻导向孔,钻孔偏差符合

设计要求。控向对穿越精度及工程成功至关重要，开钻前仔细分析地质资料和

穿越导向孔的资料，确定控向方案，泥浆与司钻重视每一个环节，认真分析各

项参数，互相配合钻出符合要求的导向孔，钻导向孔要随时对照地质资料及仪

表参数分析成孔情况，达到出土准确，成孔良好。