非开挖拖拉管施工方案

非开挖拖拉管施工方案

一、工程概括

本工程中水回用给水管穿过厂区经五路和纬五路时采用非开挖拖拉PE 管的方式埋管，穿过经五路PE管径为DN250，穿过纬五路PE管径为DN150，拖拉管水平投影长度均为100m.。

二、非开挖施工工艺流程

在本次施工中采用ZT25型水平导向钻机进行施工，其施工步骤主要包括如下几步：

①现场勘察；

②施工准备；

③导向钻进；

④预扩孔(第一次预扩孔，第二次预扩孔）；

⑤回拉铺管.

三、施工准备

a、现场勘察：

在施工前，利用我公司专备的RADIO /MP51T地下管线定位设备明确查清地下管线的走向及深度，确保工程安全进行。

b、施工准备：

非开挖（拉管）穿越施工的关键是做好导向孔曲线的设计和地质勘察，导向孔的设计和施工受许多因素的制约，其中最主要的是施工现场的地上和地下条件，地上条件包括地形，地貌以及周围建筑物、道路等；地下情况包括原有地下管线，地下水和地质结构等。因此，在导向孔设计和施工前必须进行详细的现场勘察，取得第一手的地质资料。现场勘察内容包括：原有地下管线及设施的直径和埋深，原有电缆线路的走向等情况，并在地面作好标记，穿越地层的土质类型、含水量、透水性。

对于地下管线的勘察主要是三种方法：1）人工勘察，2）仪器勘察，3）间接勘察。具体在进行拉管施工前将入土口的路面挖一个工作坑，如有回填土，则取走直到露出原土为止。为便于置放泥浆泵，应在入土处边挖个小坑，大小以能放置泥浆泵为准。为了使施工过程中尽量不给交通安全、城市环境及周围群众正常生活带来影响，应在不影响正常施工的前提下在施工现场周围（即出、入口和泥浆池周围）用砖基础隔离泥浆外溢，并活动护拦进行围护。

四、非开挖施工

一）首次定向钻进

准备工作完成后，钻机定位，按照ABP软件设计图开始施工。尽可能缩短

减少钻进和回扩、回施时间。利用导向钻机及导向仪，通过检测和控制手段使导向钻头按设计轨道钻进。导向孔钻进一般采用小直径全面钻头，进行全孔底破碎钻进，在钻头底唇面上或钻具上，安装有专门的控制钻进方向的机构，在钻具内或紧接其后部位，安装有测量探头。钻进过程中，探头连续或是间隔测量钻孔位置参数，并通过无线数据或有线方式将测量数据发送到地表接收器。操作者根据这些数据及其处理这些数据得到的图表，采取适当的技术措施调整控制钻进方向，再进行人工控制钻孔的轨迹，从而达到设计要求。

二）预扩孔（回扩孔）：

导向孔钻进完毕后，装上各种回扩器，将原孔扩大到原来管径的1.2倍。一般在钻机对面的出口坑将回扩钻头连接于钻杆上，再回拉进行回扩，在其后不断地加接钻杆。根据导向孔与适合生产管铺设孔的直径大小和地层情况，回扩可一次或多次进行。

推荐最终回扩直径按下式计算：

D´=K´D

式中：

D´——适合生产管铺设的钻孔直径

D——生产管外径

K´——经验系数，一般K´=1.2，当地层均质完整时，K´取小值，当地层复杂时，K´取大值。

在进行扩孔的时候，利用泥浆混配系统将拌有美国威猛化学泥浆的混合液通过钻杆注入回扩器中，通过回扩器的旋转均匀地喷在孔壁上，化学泥浆的主要作用：

（1）、泥浆在孔的四周形成泥饼，也称为孔壁，使形成的孔不塌方。

（2）、泥浆使钻杆和钻头得到良好的润滑，减少阻力。

（3）、泥浆在孔内流动，可冷却钻头。

（4）、泥浆可悬浮岩粉，并将他们带出孔外。

（5）、泥浆在钻头前面起射流作用，有助于切削土层。

a、敷设管线

回拉完成后，即可拉入待铺设的生产管。管子预先全部连接妥当，以利于一次接入。当地层情况复杂，如：钻孔缩径或孔壁垮塌，可能对分段拉管造成困难。回拉时，应将回扩钻头接在钻杆上，然后通过单动接头连接到管子的拉头上，单动接头可防止管线与回扩头一起回转，保证管线能够平滑地回拉成功。将最后一次扩孔的回扩器接上待铺管道，最后用钻机将管道拖入洞中，一次性敷设成功。

b、钻进液、泥浆

多数定向钻机采用泥浆钻进液。钻进液可冷却、润滑钻头、软化地层、辅助破碎地层、调整钻进方向、携带碎屑、稳定孔壁、回扩和回拉时润滑管道；还可以在钻进硬地层时为泥浆马达提供动力。常用的钻进液、泥浆是膨润土和水的混合物。导向孔施工完成后，泥浆可稳定孔壁，便于回扩。钻进岩石或其它硬地层时，可用钻进液驱动孔底“泥浆马达”。

c、轨迹设计参数：

覆盖深度：完成岩土勘察，确认了穿越的轨迹，就可确定穿越的覆盖深度，需要考虑的因此包括钻孔施工对地面道路、建筑物的影响，以及对该位置已有的管线的影响。推荐穿越的最小覆盖深度大于钻孔最终回扩直径的6倍以上。

d、入、出土角

8~20度的入、出土角适用于大多数的穿越工程。对地面始钻式，入土角和出土角应分别6度至20度之间。

e、辅助参数

入土点或出土点与欲穿越的第一个障碍物之间的距离应至少大于3根钻杆的长度。与水平的最小距离应至少为5-6M，以保证不发生泥浆喷涌。从钻进技术方面考虑，第一段和最后一段钻杆柱应是直线的，即没有垂直弯曲和水平弯曲，这两段钻杆柱的长度应至少为10M。

f、钻孔轨迹控制

钻进导向孔时，每2-3M进行一次测量计算。施工方在这些测量计算的基础上作出钻孔轨迹图。还可应用测控软件进行轨迹控制。内充满足够泥浆。扩孔完

成后进行回拖作业。

三）定向穿越施工技术保证措施：

水平定向钻穿越入、出土角按设计确定，确保管道在地下的深度要求和施工安全。根据不同土质选取不同的钻进速度，选配不同性质的泥浆（泥浆粘度在45秒至50秒之间）。本次穿越工程为确保钻机正确就位；开钻前应认真进行参数标定，确保穿越控向数据的准确，严格控制偏差在规范允许的范围之内。

四）水平定向穿越施工技术质量保证措施

钻机安装牢固后方可开钻，根据穿越管径的大小、长度和钻具的承载力调整回拖拉力。

1、中水管道标高控制措施

(1)钻导向孔施工前，用水平仪将钻线各控制点处的地形标高转测出来，并做出标记。然后根据地形标高，设计图纸上的管底标高换算出个控制点的深度，做出设计数据表。钻导向孔时根据设计表对每个控制点进行控制，如有偏差及时纠正。

(2)直观控制：导向孔施工前，在入、出钻工作井处各找两个点，井位两侧用水平仪测出标高，使这两点标高一致，并打木桩做好标记。然后在这两个点上拉一条细线，当导向钻头至工作井时，用塔尺进行直观测量，这样可算出导向仪在地面上测量的深度与实际深度的偏差，然后根据这一个系统偏差对导向孔进行纠正。

(3)本次导向孔施工我们采用最先进的美国Ditch Witch水平导向钻机随机配置的750D导向仪，它具有精度高、抗干扰小等特点，据我们实践证明，其误差率小于0.1%。

2、预扩孔质量控制措施

(1)预扩孔是管道回拖成功的关键程序，为了保证回拖拉管工序的顺利进行，确保穿越万无一失，根据本地区地质资料，预扩孔DN350管采用1级扩孔。一次采用Φ350挤桶式扩孔器进行一次扩孔。

(2)施工中加大泥浆配比，增加泥浆粘度的方法来维护钻孔的稳定。具体为：回扩孔时泥浆的马氏粘度值必须保证在45~55秒之间，泥浆比重应大于1.03，泥浆注入土中与粘土混合后产生的泥浆比重应大于1.10（根据土质情况而定）；选用进口高度膨润土，增加泥浆的高造浆率，保证泥浆具有优良的悬浮能力；为了增加钻孔的护壁效果，防止塌孔，在泥浆中按比例加入高分子聚合物，使钻孔壁形成一层保护层达到良好的护壁功能。

(3)施工时要连续进行，保证钻孔中的泥浆粘度适中处于一种粘滞状态，使泥浆没有时间沉淀，保证孔壁稳定性。在预扩孔时扩孔速度不能太快，扩孔时间应大于3分钟/根，并均速扩孔不得忽快忽慢，使孔内泥浆均匀分布，严禁回扩器向扩孔方向反推以减少泥浆的不均匀分布。

(4)在预扩孔及回拖拉管过程中，孔内将会涌出大量的泥浆，为了观察孔内土质变化及保护施工环境，工作井内的泥浆必须及时抽出运走，施工过程中两侧工作井旁必须配备一台挖掘机及泥浆泵，进行泥浆清理，以保证回拖拉管工序连续进行。