定向钻扩孔器
定向钻扩孔器
文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
非开挖回扩器及联动配件连接方式示意图：
1、钻杆 2、八方连接杆 3、背母 4、八方套 5、扩孔器 6、公拉头
7、销轴 8、螺母 9、分动器 10、销轴 11、螺母 12、公拉头 13、钻杆
选配回扩器：
回扩器有切削式、挤压式、流道式、筒式、岩石扩孔器等不同种类回扩钻头，用户可根据不同地质结构选用适合的扩孔器。也可以根据地质工况，以不同回扩器回拖多次，实现孔道达到设计要求。切扩齿选用特殊的合金，抗冲击耐磨性好，采用分体水道设计，使筒内不进泥浆，大大减少回拖时的回扩器重量，降低钻机负荷，根据不同施工工况可更换不同口径的喷水口。
挤扩式回扩器：
分动器一体回扩器：
筒式回扩器：
流道式（铸件）回扩器：
切削式回扩器：
岩石扩孔器：
定向钻施工技术方案
0
定向钻施工技术方案
编制：
审核：
批准：
2022年11月
0 目录
第一章 工程慨况 ............................... 错误!未定义书签。
1、工程概况 ............................... 错误!未定义书签。
2、编制依据 ............................................... 0
3、本项目重点、难点及解决措施 ............. 错误!未定义书签。
3.1项目重点 .......................... 错误!未定义书签。
3.2工程特点 .......................................... 0
3.3穿越轨迹和入钻角度 ................................ 1
3.4注意事项 .......................................... 3
第二章 施工部署 ............................................... 4
1、水平定向钻机施工工艺流程 ............................... 4
2、管材准备（与钻机施工同步进行） ......................... 4
3、管道热熔焊接流程 ....................................... 5
3.1热熔连接的主要步骤有 .............................. 5
定向钻施工风险分析
定向钻施工风险分析
摘要：定向钻施工工艺已在国内发展30余年了，但由于定向钻施工缺乏统一的施工规范，缺乏统一管理，个人或私营企业盲目进行低价竞争，给定向钻施工带来了诸多风险，本文根据作者多年的施工管理经验和现场施工经验，并结合相关风险管控知识，对定向钻施工风险进行探讨。
关键词： 定向钻 风险分析
定向钻施工技术从20世纪80年代引进，进入21世纪后呈现出蓬勃生机，由于定向钻施工可有效的避开地下障碍物、河流、房屋等，已成地下管道施工首选方案。和其他的施工技术一样，定向钻施工具有一定的风险，定向钻施工由于处于“看不见、摸不着”地下施工状态，其风险更具有一般施工技术所不具有的特殊性，也更具有对其施工风险进行评估和消减的必要。影响定向钻施工风险因数很多，主要集中在以下几个方面：1. 业主转嫁的风险；2. 施工技术引起的风险；3. 安全引起的风险；4. 管线设计与规划引起的风险。业主转嫁的施工风险主要指在应该由业主办理各种施工手续而未办理完毕，在未办理情况下业主要求开工而造成施工受阻，从而增大施工的风险；施工技术引起的风险主要指与环境、地质、工艺选择等方面造成的风险；安全引起的风险主要表现在临时用电、吊装作业以及地下管线的风险；管线设计与规划引起的风险主要在于管线规划设计不规范，为节省成本，业主要求管线设计尽量缩短来降低成本，在未进行地质勘查或未进行管线探测情况下进行设计而导致无法施工等情况，同时由于众多管线未按规划进行施工，存在诸多未备案地下管线，在进行探查时遗漏而造成的管线破坏风险等。本文主要就施工技术引起的风险进行分析。
1.
地质与环境引起的风险
定向钻施工地质与环境风险是最主要的风险之一。 定向钻施工的地质资料是建立在地质勘探的基础上建立的，由于地质勘探孔的布置与数量的原因，存在以点概面，简单来说就是以偏概全，在存在地质突变的地区，这种以偏概全是极大的风险。
对于定向钻施工来说，环境风险主要在泥浆，孔内造浆的好坏关系到孔内压力的大小，泥浆粘稠度和泵量过大，孔内流通不畅情况下会产生路面冒浆或起拱，相反若孔内粘稠度和泵量过小，容易产生孔内坍塌，从而导致路面塌陷。因此在泥浆使用上要根据地质情况及时进行调整，一方面要避免孔内压力过大而导致冒浆，还要同时考虑孔内携带的问题，只有综合考虑各方面因数才能保证定向钻施工成功。
定向钻施工工艺
施工工艺
1.1 定向钻施工工艺流程
定向钻进穿越铺设施工普遍采用:首先钻进导向孔，然后扩孔，最后回拉铺管的施工技术。
图1.1-1 定向钻施工工艺流程图
1.2 定向钻准备
1.2.1 测量放样
测量放样出管道穿越方向距离，根据设计的导向孔轨迹，在距离检查井经计算好的距离处开挖一个入口工作坑，在距末检查井经计算好的距离处开挖一个出口工作坑。工作坑开挖尺寸根据现场实际情况确定，根据穿越道路等级要求，工作坑距离穿越公路建筑范围之外（ 国道不小于20米，省道不小于15米，县道不小于10米，乡道不小于5米），各部位穿越管线详图见附件。
1.2.2 钻机就位
根据现场实际情况安置钻机。因坑处土质较软，且拉管距离长，拉力较大，钻机底脚要安置在（20（㎝厚（C15（混凝土平基上，并在平基混凝土内预留∮20（钢筋 地锚）和钻机焊接紧密，以防地基沉降影响钻机稳定。
图1.2-1 定向钻
1.3 导向钻进
1.3.1 安装调试
钻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。
1.3.1 钻进
在导向钻头中安装发射器，通过地面接收器，测得钻头的深度、鸭嘴板的面向角、钻孔顶角、钻头温度和电池状况等参数，将测得参数与钻孔轨迹进行对比，以便及时纠正。地面接收器具有显示与发射功能，将接收到的孔底信息无线传送至钻机的接收器并显示，操作手根据信号反馈操纵钻机按正确的轨迹钻进。在导向钻孔过程中技术人员根据探测器所发回的信号，判断导向头位置与钻进路线图的偏差，随时调整。并把调整数值记录在“钻进位置”相应的表格中。
为保证导向头能严格按照操作人员发出的指令前进，需要在管道线路初步布点后对控制点进行加密加细。间隔3m设中线、高程控制点，用木桩做出明显标志，并在桩点周围用混凝土砌出护墩加以保护。控制人员严格按照点位，操纵仪器。 根据以往的施工经验，PE管在孔内拉动的过程中受重力的作用，会发生管道下沉现象。因此在本工程中，导向钻进的钻进点选择在略高于设计管中线的地方。以减低管道自重对高程的影响。
定向钻专项方案
第 1 页 共 25 页
定性钻专项施工方案
1 编制依据及原则
某某某工程线路工程第3标段定向钻穿越施工方案编制依据及原则如下：
1.1某某某工程线路工程第3标段相关文件及图纸
1.2《城镇燃气设计规范》GB50028-2006
1.3《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33-2005
1.4《油气输送管道穿跨越工程设计规范》GB50423-2007
1.5《输气管道工程设计规范》GB50251-2003
1.6《聚乙烯燃气管道工程技术规程》CJJ 63-2008
1.7《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50683-2011
1.8《基坑工程技术规范 》DG/TJ08-61-2010
2 工程概况简介
2.1 工程概况
某某某工程线路工程第3标段，其中部分工程段不适宜以沟槽开挖方式进行管道安装，拟采用如下方案：
2.1.1 施工内容：定向钻敷设施工
2.1.2 建设地址：某某市某某县、某某区
2.1.3 建设条件：非开挖定向钻敷设管道，以达到减少阻碍施工区域交通、减少破坏施工道路路面结构、减少影响周边环境并符合图纸设
第 2 页 共 25 页 计规范。
2.2 施工条件
2.2.1 气候条件：东营市位于暖温带半湿润地区，属大陆性季风气候，四季分明。春季干旱多风，早春冷暖无常，常有倒春寒出现，晚春回暖迅速，常发生春旱；夏季炎热多雨，温高湿大，有时受台风侵袭；秋季气温下降，雨水骤减，天高气爽；冬季天气干冷，寒风频吹，雨雪稀少，多刮北风、西北风。
2.2.2地形、地貌：本段管线沿途地形起伏不大，管道沿线穿越庄稼地、荒地、树林、水塘等，地貌单一，属黄河三角洲冲积平原。
场地地下水为第四系孔隙潜水，勘探期间地下水埋深1.50～2.80m，地下水无压力，流动缓慢。水位变化主要受大气降水和河流侧向入渗影响，排泄主要靠蒸发。
2.2.3地质状况：管线沿线经过河流冲积平原地貌，不存在泥石流、滑坡、崩塌等地质灾害。沿线场地周边未发现大型地下水开采井，未发现场地区域地面沉降等岩土环境地质及不良地质发育。
水平定向钻施工方案
第一节 水平定向钻施工方案
第一小节 施工准备
1.工程施工的主要设备
钻机采用DDW350型非开挖顶管钻机一台，各种直径的挤扩头3个，其主要技术性能指标为：
长度730cm
宽度230cm
高度230cm
操作重量8.5T
最大主轴扭矩7000Nm
实际回拖力270KN
钻杆长度3m
2.定向导向仪器
采用美国DCI公司生产的月蚀导向仪定位系统。
3.其他设备，仪器
20KW发电机 一台
污水泵 一台
40吨拖车 一辆
2吨卡车 二辆
五十铃汽车 一辆
地下管线探测仪 一套 经纬仪 一台
测距仪 一套
第二小节 施工工艺流程，技术方案
＜1＞工程施工的主要设备
查管线→钻孔曲线设计→测量放线→钻机定位→挖工作坑→导向孔钻进→扩孔/泥浆配置→管线回拖/泥浆配置→检查拉管质量→撤场
＜2＞地下原有管线勘测
采用美国麦克拉夫伦公司生产的MPL-H7LE型管线探测仪，在所要顶管施工范围内，对地下原有管线的位置，走向，深度进行探测。
探测方法：经过踏勘找出所有可能涉及到的管道井盖，工作人员首先打开井盖，下井观察管线大致情况如走向等，然后用管线仪发射器连接在所要探查的管线上，在地面用接受机接受信号来确定管线的位置，走向及深度同时做好记录并画出管线草图。
＜3＞测量放线，平整场地及钻机定位
根据甲方提供的设计图纸测量，放线。如遇到复杂地质状况或要避开地下原有管线需变更的，可依照变更进行。测量结束后，完成“三通一平”工作即把钻机定位好，准备下钻。 ＜4＞工作坑开挖及支护
管线查清后，参照管线图纸和设计图纸，开挖工作坑。预铺设管段的两段的工作坑应先挖好至所需大小，并沿钻进方向留出下钻孔位。工作坑的主要作用是囤积泥石钻屑，方便拆装钻具及熔接管等。
＜5＞先导孔施工阶段
根据设计钻进路径图，调整好钻杆入土角，逐根钻进。每钻进一根钻杆测量其深度及方向，做好钻进路径统计表记录。在地表测量点做好标记，以方便二次钻进时核对深度及位置。
定向钻穿越施工方案
定向钻穿越施工方案
供水管 DN630PE 管定向钻穿越工 程 施
工
方
案
文 件 内 容： 施工方案
编 制 人：
审 核 人：
日 期： 年 月 日 定向钻穿越施工方案
一、工程概况
1、本工程为沛县五段区域供水工程，管径为DN630PE 管，穿越地段
不便进行开挖，现采用定向钻定向穿越施工。
2、穿越地段土质为沙土，穿越长度约为 130 米。
二、 主要施工设备及主要材料计划
设备主要为定向穿越钻机及辅助设备；
主要施工机械一览表
序号
1
2
3
4
5
6
7 机械或设备名称
水平定向钻机
发电机
泥浆泵
导向仪
水箱
水泵
货运汽车 型号规格
XZ320
32kw
100 立升
月蚀
5吨
2吨 数量
2台
3台
2台
1套
2套
3套
2辆 用途
定向钻施工
提供电源
配置泥浆
导向
盛装施工用
抽水
运输
主要材料、预制加工产品需求量计划表
序号 物 资 名 称 规格型号 单位 数量
1
2 环保膨润土
工业纯碱 T
T 10
2.5 定向钻穿越施工方案
3
4
5
6
7
8
9 纤维素
柴油
汽油
水龙带
钻头及螺杆钻具
钻杆
挤压式扩孔器
4″
91/ ″
2
150米
Φ180，Φ280 ，Φ380 T
T
T
m
套
根
个 1.5
0.5
1
200
2
50
3
三、专业施工人力资源组织
本工程共投入一个定向钻施工队 9 人。
水平定向钻穿越施工队
序号 工种 人数
1 施工队长 2人
2 司钻 2人
3 导向 1人
4 技术工 6人
合计 11 人 定向钻穿越施工方案
四、施工工艺
定向钻穿越工程的施工程序为：
测量放线
工作坑开挖
主管导向孔
扩 孔
洗 孔
管道与钻具连接
拖进管道 管道焊接
管道发送
拆卸钻机、清场
1、施工准备
1）在非开挖穿越施工中确保优质工程的关键技术是做好导向孔路线
的设计勘察工作。
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 定向钻穿越施工方案
(完整版)水平定向钻施工方法
(完满版)水平定向钻施工方法 1 / 6
本工程水平定向钻施工，非开挖穿越管材采用
水平定向钻穿越施工工艺流程
DN500PE
管。
图 4-4 水平定向钻施工工艺流程图
水平定向钻施工场所部署
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，并在管道发送一端部署泥浆制作系统及管道发送系统。 (完满版)水平定向钻施工方法 2 / 6
工 作
坑
图 4-5 水平定向钻施工部署图
测量放线
（ 1）依照施工图要求的入土点、出土点坐标放出钻机安装地址线，入土点、出土点位
置放线时左右误差不高出 20cm，沿管轴线方向误差不高出 40 cm，并做出明显标记。
（ 2）从出土点到回拖管线路必定保持直线。
工作坑开挖
开坑前要认真检查认识地上地下阻挡物，以便开坑时采用稳当加固保护措施。
工作坑或接收坑开挖的深度， 依照料道高程、 所用扩孔钻机尺寸， 以及砼垫层的厚度计
算确定，施工时用水平仪测量控制。
钻机就位
由拖车头牵引钻机进入工作场， 依照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， 管道轴线可依照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。 确定拉管机方向后， 固定好钻孔机。 此时依照现场测得的井位深
度以及钻孔机地址，确定钻杆造斜度，入土角不高出 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可否有变化， 借以检查钻机安
装的坚固性和固定可靠程度。 钻机的安装质量和坚固性的利害是成孔质量利害的要点， 因此
必定认真认真的屡次进行，直至吻合要求后进入下道工序。
泥浆系统
泥浆系统主要由回收循环罐、储浆配浆罐、砂泵、泥浆除砂干净器、泥浆除泥器、卧式 (完满版)水平定向钻施工方法 3 / 6
水平定向二次扩孔定额
第 1 页 共 2 页 水平定向二次扩孔定额
【原创版】
目录
1.水平定向二次扩孔的概述
2.水平定向二次扩孔的流程
3.水平定向二次扩孔的定额标准
4.水平定向二次扩孔的应用领域
5.水平定向二次扩孔的发展前景
正文
一、水平定向二次扩孔的概述
水平定向二次扩孔，简称水平定向扩孔，是一种在地下进行管道铺设、电缆敷设等工程时，通过定向钻进的方式进行地下空间扩大的技术。该技术广泛应用于各类地下管线工程，如燃气管道、供水管道、电缆隧道等。
二、水平定向二次扩孔的流程
水平定向二次扩孔主要分为以下几个步骤：
1.前期准备：包括设备检查、测量放线、钻孔定位等工作。
2.钻孔进扩：使用定向钻机进行钻孔，并在钻孔过程中进行扩孔。
3.孔径控制：通过测量和调整钻头的直径，保证扩孔的精度和质量。
4.扩孔结束：扩孔完成后，进行孔径验收和清理工作。
三、水平定向二次扩孔的定额标准
我国对水平定向二次扩孔的工程量计算有一套完整的定额标准，主要参考《城市燃气工程预算定额》等规范。
四、水平定向二次扩孔的应用领域 第 2 页 共 2 页 水平定向二次扩孔技术主要应用于以下领域：
1.城市燃气管道工程：用于敷设燃气管道，提高燃气供应的效率和安全性。
2.城市供水工程：用于铺设供水管道，满足城市用水需求。
3.电缆隧道工程：用于敷设电力、通信等各类电缆，提高城市基础设施的运行效率。
4.其他地下管线工程：如热力管道、排水管道等。
五、水平定向二次扩孔的发展前景
随着我国城市化进程的加速，地下空间的开发利用越来越受到重视，水平定向二次扩孔技术在未来有着广阔的发展前景。预计该技术将在以下几个方面得到进一步发展：
1.技术创新：提高钻进速度、扩孔精度和工程质量，降低工程成本。
2.设备研发：研发更先进、更高效的定向钻机和辅助设备。
3.智能化：借助大数据、云计算等技术，实现工程数据的实时监控和智能分析。
水平定向钻进铺管施工方法及施工工艺方案
水平定向钻进铺管施工方法及施工工艺方案
1、施工工艺流程
2、施工主要工序技术
2.1、地层勘探及地下管线探测
地层勘探主要了解有关地层和地下水的情况，为选择钻进方法和配制钻液提供依据。其内容包括：土层的标准分类、孔隙度、含水性、透水性以及地下水位、基岩深度和含卵砾石情况等。可采用查资料、开挖和钻探方法获取。
地下管线探测主要了解有关地下已有管线和其它埋设物的位置，为设计钻进轨迹提供依施工准备、测量放线
设备工作坑及管道入口坑开挖
牵引管道设备安装
安装导向孔钻头
导向孔施工，用测量仪导向及控制标扩孔（按200，400，600，800等扩孔）
完成管道扩孔工作，孔洞质量检查
设备与管道连接检查，牵引管道
HDPE管道回拖就位，检查施工质量
砌筑检查井
闭水试验 焊接HDPE管道的牵引长度
膨润土泥浆准备
注入膨润土泥浆
注入膨润土泥浆
做好管道的保护措施
注入膨润土泥浆，同时清理回拖挤压泥浆 据。一般采用物探法，按其定位原理分为：电磁法、直流电法、磁法、地震波法和红外辐射法等。
2.2、钻进轨迹的规划与设计
导向孔轨迹设计是否合理对管线施工能否成功至关重要。钻孔轨迹的设计主要是根据工程要求、地层条件、地形特征、地下障碍物的具体位置、钻杆的入出土角度、钻杆允许的曲率半径、钻头的变向能力、导向监控能力和被铺设管线的性能等，给出最佳钻孔路线。
目前我单位有制造商提供钻机轨迹规划设计软件，通过采集所需的全部信息，利用计算机进行最优化钻孔轨迹。大大提高了轨迹的科学性和施工效率。
2.3、配制钻液
钻液在施工中起着非常重要的作用。钻液是指在钻进施工中用来与钻孔过程中切削下来的土（或沙石）屑混合，悬浮并将这些混合物排出钻孔的一种液体，而泥浆则是钻液与钻孔中钻屑的混合物。钻液具有冷却钻头（冷却和保护其内部传感器）、润滑钻具，更重要的是可以悬浮和携带钻屑，使混合后的钻屑成为流动的泥浆顺利地排出孔外，既为回拖管线提供足够的环形空间，又可减少回拖管线的重量和阻力。残留在孔中的泥浆可以起到护壁的作用。
定向钻施工方法及主要技术措施
定向钻施工方法及主要技术措施
定向钻施工方法是一种非开挖施工方法，通过导向孔的钻进和扩孔，形成所需的管道或通道。以下是一些主要技术措施：
1. 现场勘察及测量：在施工前进行现场勘察，了解场地地形、地貌、地下管线等，并进行精确测量，确定钻孔位置和深度。
2. 设备安装：根据施工要求选择合适的钻机、泥浆泵等设备，并进行安装和调试。
3. 泥浆配置：根据地层土壤的特性，选择合适的泥浆材料，配置出具有良好护壁、润滑和排渣效果的泥浆。
4. 导向孔钻进：按照设计轨迹线，使用导向钻头进行钻进，并注意控制钻进速度和角度，确保钻孔位置和深度的准确性。
5. 扩孔：导向孔钻进完成后，进行扩孔施工，将孔径扩大到所需尺寸。根据地层土壤的特性，选择合适的扩孔器并进行相应调整。
6. 管道铺设：扩孔完成后，将所需的管道或通道铺设在孔内，并采取措施将孔与管道或通道之间进行密封连接。
7. 回填：完成管道或通道铺设后，进行回填施工，将场地恢复原状。
在定向钻施工过程中，需要注意以下几点：
1. 控制钻进速度和角度，避免出现钻孔偏斜或错位。
2. 注意泥浆的循环和净化，保持泥浆性能的稳定。
3. 根据地层土壤的特性，选择合适的钻头、扩孔器和管道材料等。
4. 严格遵守施工规范和安全要求，确保施工质量和安全。
5. 在施工过程中，应注意环境保护和废水的处理，避免对周围环境和地下水造成污染。