水平定向钻施工方法(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

一、工程概况 (2)

二、机具准备 (2)

三、施工方法 (2)

3.1水平定向钻穿越施工工艺流程 (2)

3.2水平定向钻施工场地布置 (3)

3.3测量放线 (3)

3.4工作坑开挖 (3)

3.5钻机就位 (3)

3.6泥浆系统 (4)

3.7泥浆配置 (4)

3.8导向孔钻进 (4)

3.9扩孔 (5)

3.10清孔 (6)

3.11回拖拉管 (6)

3.12管道焊接 (7)

3.13土方回填 (7)

四、安全文明施工保证措施 (8)

一、工程概况

外送线路采用2根ZCR-YJV22-8.7/10kV-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法进行施工。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 动力电缆和部分通信缆线。

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,处于安全考虑采用水平定向钻钻进深度为4.5m。

10kV缆线最少埋设垂直距离H=S+h+s1=1.5+1.5+0.16=3.16m

S为管道埋深深度 h为安全距离 S1为预埋管道直径

三、施工方法

3.1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

3.2水平定向钻施工场地布置

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。

图4-5 水平定向钻施工布置图 3.3测量放线 （1）根据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偏差不超过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须保持直线。

3.4工作坑开挖

开坑前要认真调查了解地上地下障碍物，以便开坑时采取妥善加固保护措施。

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，以及砼垫层的厚度计算确定，施工时用水准仪测量控制。

3.5钻机就位

由拖车头牵引钻机进入工作场，根据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旁边，管道轴线可根据设计图纸及现场条件进行桩位放线确定，

钻

杆中心与管道轴线应一致。确定拉管机方位后，固定好钻孔机。此时根据现场测得的井位深度以及钻孔机位置，确定钻杆造斜度，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否有变化，借以检查钻机安装的稳固性和固定可靠程度。钻机的安装质量和稳固性的好坏是成孔质量好坏的关键，因此必须认真细致的反复进行，直至符合要求后进入下道工序。

3.6泥浆系统

泥浆系统主要由回收循环罐、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，为钻机设备提供满足要求的的泥浆。

将泥浆设备按工作流程顺序和使用说明书依次摆放在一起，并连接其管路、走道、护栏、电源线等。

进行设备全面检查，防止运输过程出现问题，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。

3.7泥浆配置

搭设膨润土棚。棚内地面要高出地面0.2m，并铺上防湿塑料布。

膨润土用量主要根据管径、穿越长度及地质情况确定，并准备足够的余量，泥浆人员对上述情况详细了解和分析。

先对配置泥浆的用水进行选择和化验，水采用没有污染的清水，并化验水的PH值，以便确定添加剂的用量。对于粘土、粉质粘土的普通土质，在水质合格的情况下直接用一级钻井膨润土，只有当地质及水质不良时才使用添加剂。合格的泥浆标准：比重为1.02～1.05g/cm3，含沙量≤1%，PH值=7～10；失水率<15%。

泥浆在循环过程中因失水，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，一般每两小时测一次。遇有复杂地质和异常情况，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。

泥浆的处理：首先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理，达到节约泥浆材料，降低穿越成本，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，晒干水份并将剩余的泥浆用泥浆罐车运到指定地点进行深埋处理。

3.8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，检测对中误差达到规范要求，即可开动钻机钻进导向孔。钻进时人力扳拉推进持力均匀，匀速前进。并根据给进阻力的大小，判定地层内是否有硬物或土层的变化，以确定注水机给水压力和给水量。钻进时，当地层含水较大地层为砂层或粉质砂粘土，不注水钻进，当地层较硬或无地下水时，提高注水压力。注水主要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，确定障碍物的具体位置。如地面条件允许可从地面下挖探洞人工下去处理。地面条件不允许时，整体偏移

钻孔轴线。一般单个的硬物通过持续的压力注水钻进和搅磨即可通过，此时给进力应均匀不可强推进，防止钻孔偏移。障碍物的位置在钻进过程中应详细记录。

每个钻进班组做台班记录，详细记录钻进长度、轴线偏差、机座校核、土质软硬、障碍物、作业人员等情况。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 先导孔钻时示意图

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。钻进中采用轻压、慢转，注意控制钻头温度，切不可使探头过热。

3.9扩孔

导向孔钻进至接收坑，经测量检验，偏差在允许范围内时，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。同时注水机连续注适量水，通过钻具搅拌孔内泥土造泥浆，用以保护成孔孔壁，保保持围岩稳定，同时起到润滑作用。根据现场地质情况，采用刮刀式扩孔器。扩孔器尺寸为铺设管径的1.2～1.5倍，这样既能够保持泥浆流动畅通又能保证管线的安全、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：