拉管现场施工方法

拉管施工方案1.拉管施工：

采取非开挖施工方案即水平钻机钻孔牵引管道的施工方法。该工程涉及面广、管径差别大、类别多，如何确保工程质量，确保施工

安全是本工程重点控制的一方面。

水平导向钻进去，它的主要特点是，可根据预先设计好的铺管线路驱动装有契形的钻杆从地面钻入，地面仪器接受由地下钻头内传送器发出的消息，控制钻头按照预定的方向绕过地下障碍物直达目的地，然后卸下钻头换装适当尺寸和特殊类型的回程扩大器，使之能够在拉回钻杆的同时将钻孔扩大至所需直径，并将需要铺装的管线同时返程牵回钻孔入口处。在整个工作中，特别的混合机组提供的钻孔混合液不断地从钻头地钻口嘴喷出，用以润滑钻头，钻杆和钻道，以提高整个工程地工作效率。水平导向钻进法示意图见下图：

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2.施工测量：

3.施工准备：

由项目总工及时组织相关技术人员认真学习图纸。

对本工程使用的测量仪器进行复核，确保精度要求。没有检验合格证或仪器超出检验时效地严禁用于本工程。

测量工必须提前熟悉施工图和现场各种高程坐标控制点，在引测使用前要仔细审核施工放线依据。

4.平面控制放线：

平面控制即放线，依据现有边线，通过甲方提供（或通过其他单位得到且各方认可）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，坐标及高程的准确，

首先对施工现场内各控制桩加以保护。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。

5.高程控制：

高程控制根据甲方提供（或通过其他单位得到且各方认可）的水准点引测施工现场的高程控制点。根据本工程的实际情况，在现场选择固定的地方做临时水准点，并做好保护。

高程控制采用两次仪器高程前后视等距测法，保持精度。为保证设计方向、位置的正确性，控制线的传递用经纬仪进行引测，保证平面位置的准确。

6.测量工作的组织与管理：

测量工作是技术性强，责任重大的基础工作。是各施工段的先行工序。对保证工期，签定工程质量等方面都发挥着及其重要的作用。为使施工能顺利开展，特制定以下几项措施：

根据施工安排和要求制定施工测量工作进度计划。

严格执行施工测量两级复核制。即：经理部内部复核，公司复核。

施工放线、验线必须按照施组中的施测方案及有关规定进行，关键的部位，严格验线。

必须履行交接桩及放线、验线程序，并要求签字齐全，同时要严格遵守线验线后施工的原则。一级对一级负责，无验线手续不能施工。

各种测量原始记录保证有计算、校核、图标、并且写日期，签字齐全，随时备查。

7.工作坑、接受坑开挖：

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。

另外要考虑工程中管道过路、河流处的最深度等等因素，以便使工作坑深度达到最佳位置。无需进行沟槽支撑措施。

8.确定穿越距离和设计穿越线路：

根据施工图纸和有关资料，结合施工现场和钻机的实际情况，确定拉管的距离，描绘出导向管的路线图，从图中可以看出敷设管线的长度、深度和管线的形状。

9.设备就位：

在工作井的前二米出架机，安装在管道轴线位置上，就位后将钻机锚固好，调整机头以达到一定的入土角度，以便导向开钻。

10.导向钻孔和跟踪调查：

开钻前将探测仪的探头置于导向钻头上，并测试探头反射信号是否正常，再将导向杆以22度入土角度钻入土中，入土深度达到设计管位中心高程时，导向杆沿管道轴线直走，知道接收井。

在导向钻孔过程中技术人员根据所测获得钻头的角度、深度等数据，判断钻孔位置与钻进路线图的偏差，再向钻机操作人员进行调整，及时记录好导向数据。

11.扩孔：

导向钻孔由工作井钻入接收井后，卸下导向钻头，换上φ230回扩头进行回拉第一次扩孔，第一次回扩结束后换上φ330回扩头进行回拉第二次扩孔，第二次回扩结束后换上φ430，第三次回扩结束后换上φ530。DN300管扩到φ530达到管道一侧不小于10cm满足要求。

12.泥浆护壁：

用膨润土20％，转液宝1％，水75％在泥浆搅拌机内搅拌成糊状用高压注浆机在第三次扩孔时一并注入，形成泥浆套。

13.拉管：

焊缝检验合格后，中水管道拉管道前应对管道进行强度试验，管头后接上回扩头，管后接上分动器进行接管，将管子回接到工作井后，卸下回扩头、分动器、取出剩余钻杆，堵上封堵头，进行水压试验，即敷设工程完成。

电力管道工程中的非开挖施工

来源：非开挖技术作者：未知日期：2009年08月23日访问次数： 226

随着我国对能源需求的进一步加剧，在电力管道地下铺设中采用水平定向钻进施工技术，对减少和控制城市道路管线重复挖掘，改善城市交通拥挤，加快施工速度，提高电网工程建设技术含量，加快城市电网发展具有重要意义。

上海电力为配合非开挖技术在电力管道工程建设中的发展和积极利用，对非开挖的各个施工环节，现已经形成了一整套的技术控制规程，这对非开挖在不同市场领

域施工规范的健全具有积极意义。

电缆管道非开挖的前期工作

1. 规范的设计图纸

规范的设计图纸是科学施工的依据，设计院与施工单位进行工程的可行性沟通，以蓝图的形式给出非开挖的路段或河流的穿越长度、曲线及施工管位，以此作为编

制施工组织设计的基本依据。

2. 管线保护

施工中对其他管线保护是非常重要的一个环节：①施工前先请专业的物探公司给出详细的地下管线物探成果报告②召开管线协调会，请相关管线监护人员现场交底（煤气、电力、上水、信息、电信等）确定非开挖路径上涉及的其它管线、管径及新管线施工时距离现有管线的安全距离③办理各管线单位施工许可证（绿卡）后提

交开关报告

电力管道非开挖施工

1.使用管材

电力管道象其他管道一样都有其独特性，作为电力电缆尤其是高压电缆在穿设和

运行过程中，对管道的强度及耐热性都有较高的要求。为配合非开挖在电力建设中的推广应用，上海市电力公司于2003年发出了《关于规范定向钻进电力电缆排管管材技术要求的通知》，并组织相关科研单位、管材生产商和非开挖施工单位对新型管材进行试制，2003年底改性聚丙烯该（M－PP）管已经通过鉴定，并在上海、南京、杭州电力系统非开挖工程中投入使用，其基本规格为Ф200×13mm ，其具备耐老化、耐高温、耐腐蚀绝缘性能好等特点，这对电力管道非开挖施工的规范无疑起到了积

极作用。

2.设备要求

作为电力管道基建工程，管道铺设孔数多在12～20孔之间（上海、南京、杭州为例），因限于施工场地（多在市区）多孔管道一般采用单次敷设或两次敷设，以单次敷设10孔管道为例，扩孔孔径一般在左右，敷设长度一般在100m-300m，这对施工设备的要求比较高。施工设备的能力也是行业准入的一个重要参考。

3. 施工工艺：

①导向孔

因穿越管道为多孔Ф200×13mmM－PP管，其组合后的弯曲强度是相当大的，光滑的导向孔是顺利施工的一个关键。部分钻孔弯曲过大有可能直接导致管道卡死或变形，从而带来交大的经济损失或验收不合格。

②预扩孔和泥浆配备

采用分级扩孔，下一级扩孔增加量不大宜于200mm，以敷设10孔Ф200×13mmM PP管为例，根据工程经验最佳扩孔级别为Ф400、Ф600、Ф800、Ф1000，最后一级扩孔最好采用桶式扩孔器，以起到更好巩固孔壁的作用，其扩孔、固孔效果要比

锥形扩孔器要好的多。

泥浆是工程顺利施工的一个重要条件，对大孔径长距离的管道穿设尤显重要。稳定的钻孔是工程成功的重要保障，粘度在40s的泥浆对普通地层最为适合，包括砂

土地层。

③管位编排

管道敷设完毕后，根据设计要求将两端出土管位进行编排，一一对应接

入电力工井。

4. 安放信息球

信息球是一种管道施工行业中具有先进领先科技地位的3M Dynatel 地下管线路由定位/标示/定位系统。管线敷设工程竣工之际，分别在非开挖施工的出土点及入土点各置入一枚EMS信息球（电力专用信息球呈正红色），以起到在将来保护和定位所埋设的管线，为市政建设记录提供方便，为其他施工单位在起附近施工提供参考数据的目的。EMS信息球的埋深米以内，随同管道一起埋设。

如有其他工程在此区域内施工，可通过探测仪器在现场读取该非开挖工程段的全

部施工信息。

5. 竣工文件的编制

竣工文件规范编制和存档也是工程的一个重要环节，其中包括开竣工报告、地下管线探测报告、各管线单位交底卡、施工组织设计、钻进曲线平面图、钻进曲线剖

工作内容：包括施工准备、安装回扩器、扩孔、场内运输、清理现场等操作过程。

工作内容：包括施工准备、布管、熔接、回拖、场内运输、清理现场等操作过程。

注：

1、钻导向孔及扩孔的工程量按施工图中心线长度计算。

2、回拖布管的工程量按施工图中心线长度每端各加计算。

水平定向钻机目前台班定额中无项目，该工程使用的钻机台班单价可暂按你站测

算的1200元/台班执行。

二○○九年八月七日

成功穿越的诀窍—-选用合适的泥浆

来源：非开挖技术作者：吕明纪日期：2009年08月28日访问次数： 331钻液（泥浆）是进行各种钻孔施工包括水平定向穿越项目的关键技术，这个问题若摆在石油钻井工业专家面前是不会产生争论的，若询问泥浆材料的供应商和水平导向钻孔的大多数施工单位，他们会告诉你使用泥浆将使工程进行的顺利和轻松、经济并取得高效。但总有些工程单位在进行钻孔工程时不重视泥浆，或根本就不使用泥浆，他们在钻进和回拖过程中只使用水来充当泥浆，他们认为水比较便宜又方便提取，还可以增加在岩层中的切削速度，其实这是一种错误的观念。下面就现场经常遇到的几种情况和问题，结合本人多年的实际经验进行分析，并借用国外泥浆专家的观点进行点评，以便在

施工时对照学习和提高：

我们知道水平导向钻孔市场竞争是越来越激烈，但若能够使用合适泥浆的操作者，即使在困难的地质条件和较低的合同价时也肯定能赚大钱。因为，具体的土壤条件将决定你使用的泥浆的具体成分和构成，不要舍不得把钱花在泥浆材料的投入上，其实泥浆材料的成本只占整个工程成本的1-5%之间。否则可能会在工程中化更多的钱去处理钻孔中的事故或导致工程失败，造成的损失将大大超过泥浆材料的投入，若失去了相应的市

场那就更不值得。

泥浆在工程中对提高总体的切削速度和悬浮钻削起着重要的作用，只有使用适合地质条件的泥浆，才能够确保操作者快速顺利的完成一个项目，同时，泥浆材料的工程消耗与占大头的设备开支以及完成工程项目后的价值相比，相对成本并不高。

钻液专家告诉我们：通常所说的使用合适的泥浆，必须是符合地质条件的淡水和泥浆材料的混合物，而不只是清水，由于流动状态的水不具有的相应的携带能力和护壁性能，而且它也会不停地向周围岩层渗透，所以就会导致钻孔塌方或缩径，反而会使回拖和旋转压力上升，并且造成对钻杆和钻具的过度磨损。所以再次提示：仅使用水会产生许多不利的因素，有时水的不利因素远远超过其有利因素，甚至会导致工程的失败。

例如：在一个工作现场，在钻孔时用清水在粘土中钻进，不用说问题是接踵而来。在导向孔打到大约100米钻头准备出土的时候，钻杆几乎被粘住了。因为，此时钻机已经达到最大旋转压力，而钻杆几乎不转。回拉压力也达到了最大，回抽一根钻杆要花4 5分到一个小时的时间，当然，此时的机器绝对达到了能力极限，这些粘性的、膨胀了的泥土给设备造成了非常大的磨损和损害。在第二次打导向孔时，根据地质情况，采取了合适的泥浆配方，调整了泥浆性能，然后进行钻孔和回拖管道，整个过程中旋转压力只有最大值的1/3—1/4，并且轻而易举的拖回了管道。

以上是一个不使用钻液导致粘管的例子。美国Sun West泥浆公司的工程经理White 说：“这是一个主要问题。如果不使用任何钻液来将钻屑清除出钻孔，它们就会留在钻孔中并挤满钻杆、回扩头和回拖件周围的空间，从而导致三者都被粘牢，这就是一个因不使用钻液而导致粘管的事例。原因就是粘土遇水会膨胀并变得非常的粘，以至钻杆不能转动或抽出的典型工程”。还有一个场合，“就是在不使用膨润土或其它添加剂的情况下在沙土中钻进。沙土会变潮变松，使孔壁塌方或使整个孔壁紧贴在钻头或扩孔器的周围。如果你的钻具被粘牢且不能挖出，价值成千上万的设备将会损失掉。”以下就是一

个典型的例子：

再如：在另一个现场，钻孔时直接推进的力较大，旋转钻进时推力减小，停下来10分钟，再次钻进时就不好钻入，停下来20分钟后，再想钻进或抽回时都很困难，原因是钻进到砂层，只使用水做钻进液不能够使钻孔成型，钻进的同时钻孔也随着塌方，所以，钻进或抽回都十分困难，费了好多时间和材料才将钻头抽回，后来经过使用泥浆材料，使泥浆具有相应的悬浮岩削的能力，钻进和回拖管道都十分顺利。

针对这类情况，美国捷高CETCO公司东南亚地区经理Jim Piasecki认为，这些情况的原因都是因为“仅仅用水是不能悬浮切屑的，因为钻液才具有稳定钻孔，悬浮并将切屑带至孔外的作用，所以，不使用钻液钻孔时，悬浮性将成为一个问题，它将使钻削留

在孔中，从而造成埋钻和钻液损失”。

还要注意：无论什么情况下，都要使用膨润土配制的泥浆，不能只使用水做钻进液，只使用水的严重结果，是对钻孔和你的泥浆泵系统的设备造成损害。对钻孔的损坏的情况就如前述的在粘土和砂层中的钻进，一边钻进一边破坏原来的孔壁，使钻孔难以进行或工程失败。对泥浆系统的损坏，主要体现在机件的磨损上，泥浆具有一定的润滑性，而水没有润滑性，通常说水是发涩的，不能够提供摩擦副之间的润滑膜，所以会造成泥浆泵柱塞和缸套和泥浆管路的磨损。所以，要求施工时一定要取用干净的淡水，不能够含有杂草，尤其注意不要将河底的沙子一并抽入泥浆罐中，以免造成泥浆系统的过度磨

损。

不用钻液——这不是明智的做法，专家如是说

来源：非开挖技术作者：Sharon M. Bueno著日期：2009年08月26日访问次数： 136钻液是任何水平导向钻孔项目的命脉。当这个问题摆在工业专家面前时，并不会引起太多的争论。询问任何钻液制造商、供应商和水平导向钻孔的大多数承包商，他们告诉你的也将是如此。钻液使得工程变得轻松、经济和高效。

但总有些承包商在没有钻液的帮助下从事复杂的钻进工程。他们在钻进和回拖过程中使用水来竭力保持钻孔的开敞。他们认为水比较便宜，还可以增加在岩层中的切削速

度。

然而，钻液专家会告诉你和他们，钻孔者所说的使用水的任何好处都将被仅使用水产生的不利因素所否定。他们所说的最大好处是：水能够维持整个钻孔的液流。

“钻液在工程中对提高总体的切削速度起着重要的作用，这样也就允许操作者快速的完成一个工程，然后转移至下一个工程，” M-I Mining & Waterwell 的技术经理Da rren Litke说，“我们知道水平导向钻孔市场竞争是如何激烈，一个使用恰当的钻液规划的操作者即使在困难时期也肯定能赚大钱。土壤条件将决定使用的钻液构成，钻液的

成本占整个工程成本的1-5%。”

其他专家持同样观点。

“水的不利因素远远超过其有利因素，”Wyo-Ben公司的技术销售工程师Pat Kelly 先生说，“与占大头的设备开支以及完成后工程项目的价值相比，经适当配置的钻液的

相对成本并不高。”

“流动状态的水并没有膨润土钻液所具有的携带能力，”Kelly说，“而且它也会不停地向周围地层渗透，回拖和旋转压力会随之上升，接着也就导致钻孔崩塌或变小以及

对钻杆和钻头的过度磨损。”

SunWest Mud 公司的水平导向钻进工程经理Don White先生也赞同这样的观点。Wh ite还记得在一个工作现场，他的员工竭力用淡水在粘土中钻孔，问题便接踵而来。他说他们在导向孔打到大约300英尺快要到出口的时候，钻杆几乎被粘住了。

“钻机已经达到最大旋转压力，而钻杆几乎不能转了。回拖压力也达到了最大，回拖一根钻杆要花45分钟到一个小时的时间，”White 解释道，“机器绝对达到了工作极限，这些粘性的、膨胀了的泥土给设备造成了非常大的磨损和损害。员工们已经在那里呆了一个星期，因为不能转向，导向钻进失败了两次。在他们第三次尝试终于打好导向孔后我们也获得了正确的钻液配制，然后旋转压力就从未超过1500psi，并且轻而易举

的拖回了管子。”

CETCO东南地区经理Jim Piasecki 先生认为在不使用钻液钻孔时悬浮性将成为一个问题。“仅仅是水不能悬浮钻屑，”他说，“钻液可以稳定钻孔，悬浮并将钻屑带至孔外。它还能形成滤饼（或称泥皮）使钻液留在孔中，这将使钻液损失最小化并防止外部的水渗透到钻孔中。钻液使得在膨胀性的和粘性的泥土中钻孔带来的问题最小化。”

不用钻液的另一个问题是可能对钻孔和你的设备造成损害。“这种损害可能以各种不经意的形式出现：地面破裂、对邻近既有管线的损害以及对新装管线的损害。”Baroid 工业钻进产品公司的全球财务经理Frank Canon先生说，“这种损害的可能性已经引起了管理员、视察员、公用设施业主以及工程师们的注意。”

Litke先生持有同样的观点。“不使用钻液系统，操作者是在浪费宝贵的钻进时间，” Litke说，“不恰当的钻液系统会降低切削速度并导致钻孔的不稳定。钻孔中的问题，比如粘土膨胀和沙土或碎石塌陷，会导致管子被抱死或设备过载。在坚硬的岩石中不使用润滑液钻孔会导致钻具不必要的磨损。在大多数情况下这总是要导致工期的延迟和更

高的超额成本。”

不使用钻液导致的另一个问题是什么呢？White先生说管子被抱死是一个主要问题。“如果不使用任何钻液来将钻屑清除出钻孔，它们就会留在钻孔中并挤满钻杆、回扩头或者回拖的管子周围的空间从而使其都被牢牢地粘住，”他说，“另一个因不使用钻液而导致粘管的场合是在粘土中钻进。粘土会膨胀并变得非常的粘以至钻杆不能转动或抽出。还有一个场合是在不使用膨润土或其它防钻液损失添加剂的情况下在沙土中钻进。沙土会变潮变松，整个孔壁紧贴回拖的管子或者回扩头。如果钻具被粘牢且不能挖出，

损失的价值可能是成千上万美元。”

海外的专家都认为使用恰当设计的钻液配置程序最终将节省承包商的时间和金钱。“这是非常重要的，”White说，“我现在一家在El Paso从事钻进行业的公司工作，他们刚刚在城里换了个地点。他们以前都是按照沙土配置泥浆的，但在他们更换地点以后他们所到之处属于沙土和粘土的混合地层。他们继续使用按沙土配置的泥浆，但为了获得钻孔并使回拖的管线进入钻孔，他们不得不做很多次预扩。这么多次的预扩花了他们四五天的时间才使得很大一捆的管线进入这个400英尺长的孔。”

不用钻液——这不是明智的做法，专家如是说

来源：非开挖技术作者：Sharon M. Bueno著日期：2009年08月26日访问次数： 137“我们为他们更换了钻液从而消除了粘土问题，” White继续说，“在那个位置他们

应该能够在两天内完成同样距离的钻孔。”

Litke说使用恰当设计的钻液配置程序将提高整个工程的效率。“钻液系统对在钻进

工具周围形成一个用来容纳回拖管线的开敞的孔洞是至关重要的，”他解释道，“保持孔洞的开敞将减少回拖力并使得水平导向钻进过程轻而易举。钻液系统提供维持钻孔开敞和润滑的工具并通过阻止黏土膨胀和沙土塌陷来巩固钻孔直到回拖的管线安装完

毕。”

Kelly对使用钻液有着相同的评论。“如果你使用的是膨润土基的钻液，由各种土壤构成的钻孔很容易处理，”他说，“恰当配制的钻液并不一定意味着是很复杂的钻液，使用一种高效的、袋装的膨润土和一种特殊聚合物的混合物是处理许多不同土壤的基础。

通过改变用量和（或）粘度，你一定能成功。”

“钻液是专门用来解除承包商的麻烦的，”Piasecki 先生说，“知道使用哪一种钻液和添加剂和应该在什么时候使用，这些是我们竭力教给承包商的东西。”

Canon这样回答了钻液的重要性问题。“让我们用一些其它问题来回答这个问题，”他说，“当一个工程进行得很糟时，为什么我们是首先被求助的对象？为什么总是询问钻液混合问题？难道是人们认为在工业上有特定的钻液用于控制特定的土壤？”

Kelly对使用钻液是这样评论的：“这些钻液在流动时具有将更多的物质带出钻孔的能力，” Kelly说，“当钻液停止流动时，凝胶的悬浮力能够支撑切屑。承包商看到的是更加真实的钻孔和更加容易的导向。钻孔中切屑不会堆积到使钻杆偏离它的原始路径。钻液还能在孔的周围形成滤饼。形成的薄而坚韧的滤饼将导致钻液中更少的水分渗透到

钻进的土层中去。”

总之，钻液专家说不使用钻液的承包商所占比例越来越小，他们认为对钻进者的培

训是一个首要原因。

“在水平导向钻进中使用钻液已经有十多年了，在不使用钻液的承包商比例这一点上，只是相当小的一部分，” Canon说，“配置钻液得到广泛使用主要是由于设备制造商

和钻液供应商提供的培训。”

“他们明白恰当的使用钻液是成功完成一个钻进工程的主要因素之一，” Canon继

续说，“对成功的钻进者来说，钻液不会被看作为一项额外开支。钻液是一项成功操作的必要组成部分。不恰当的使用钻液，操作的成功率在某种程度上是令人怀疑的。”

使用钻液的好处：

1)稳定钻孔

2)在不同的土壤条件下获得有效的钻进

3)减少设备的过度磨损

4)增加工程利润

5)节省施工时间

6)提供液压动力

7)在钻液流动的过程中清除钻屑

8)在钻液停止流动时悬浮钻屑

9)润滑作用

10)提高返浆率