水平定向钻技术方案(工程科)

浙建监

施工专项技术指导文件报审表工程名称：古林镇古林中路机场三期安置地块污水管道新建工程编号：

古林镇古林中路机场三期安置地块污水管道新建工程

水

平

定

向

钻

专

项

施

工

方

案

编制人：

审核人：

批准人：

宁波廉宏市政园林建有限公司

年月

目录

一、准备工作

二、定向钻进施工技术要求

三、导向孔钻进

四、注浆

五、回扩孔

六、管线焊接与敷设

七、标高保证措施

八、闭水试验和回填

一、准备工作

不开槽管道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、河流等：地下情况包括原有地下管线、地下水和地质结构等。经过前期的施工准备工作，对镇东路沿线的地下管线、地下水、地质情况及现场施工场地的施工条件已基本掌握。

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。

为了使项目建设周期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，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)用挡板加以保护和隔离。

二、定向钻进施工技术要求

、导向孔

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组织。在钻具内或紧接其后部位，安装有测量探头。钻进过程中，探头连续或是间隔叶测量钻孔位置参数，并通过无线或有线方式实时地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孔内控制钻进方向的组织，从而人工控制钻孔的轨迹，达到设计要求。

、回扩

导向孔完成后，必须将钻孔扩大至适合生产管铺设的直径。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：

’

式中：

’一一适合生产管铺设的钻孔直径

一一生产管外径

一一经验系数，一般～，当地层均质完整时，取小值，当地层复杂时，取大值。

、回拉

回扩完成后，即可拉入待铺设的生产管。管子最好预先全部连接妥当，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钻头一起回转，保证管线能够平滑地回拉成

功。

、钻进液／泥浆

定向钻机采用泥浆作为钻进液。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”。

、轨迹设计参数：

（）、覆盖深度

完成岩土勘察，确定了穿越的轨迹，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、建筑物或河流的影响，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倍以上。在穿越河床时，应在河床断面最低处之下以上。

（）、入出土角

～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度至度之间。对坑内始钻式，入土角和出土角一般应采用度或近似水平。

（）、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根钻杆的长度。与水体的最小距离应至少为，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。

（）、钻孔轨迹控制

钻进导向孔时，每～进行一次测量计算。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。

三、导向孔钻进

准备工作完成后，根据施工图纸确定每孔拖拉管线长度（米），并确定钻机定位，污水管道入土口的路面上入、出工作坑（钻孔引槽）位置，钻孔引槽尺寸根据污水管埋深确定，引槽尺寸为米宽*米。中间天窗井为米*米（本工程中各污水检查井距离在米左右，故利用中间污水检查井作为中间工作井），用切割机对路面进行规则切割后，用挖掘机油压镐破碎挖出钻孔引槽及中间天窗井。牵引管施工多余泥浆在钻孔、扩壁的同时罐车清运。

按照软件设计图开始施工。尽可能缩短钻进路径的长度，减少钻进和回扩、回拖时间。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。

钻机应运转并调整好适合本次施工的参数，按设计曲线要求钻导向孔，在穿越曲线上每隔米设数据控制点，以此控制导向孔不偏离设计曲线。

四、注浆

泥浆的使用和造浆根据本工程地质勘察报告管线所在土层的性质，在扩孔时采用清水造浆。

扩孔回拖阶段要求泥浆具有很好的护壁、携砂能力，同时还有很好的润滑能力，减少阻摩力和扭矩，其基本配方为：预水化钠基膨润土化学泥浆，施工用水值应控制在。在钻机拖管入洞的同时注入拌有化学泥浆的混合液固化填充管道和孔壁的泥浆。在工程项目建设周期中如果土质情况有变化，泥浆配方作应用调整。

五、回扩孔

导向孔钻进完毕后，卸掉钻头及控向系统，安装上回扩器进行预扩，根据我公司的经验，本次扩孔采用逐渐增大扩成孔，扩孔器的规格为Ф、Ф、Ф、Ф、Ф。为了使扩完的孔成型较好，扩孔速度不能太快，扩孔时间应大于分钟根，泥浆粘度保持在秒之间，泥浆量保持在孔内充满足够泥浆。

六、管线焊接与敷设

、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，在钻机拖管入洞的同时注入拌有化学泥浆的混合液固化填充管道和孔壁的泥浆，一次性敷设成功。扩孔完成后进行管道回拖作业，扩孔完成至管道拖拉的时间不应超过小时。

、管的焊接将要连接的两根管子保持水平状态，并清除其表面的杂物，将电热熔带及锁紧扣带放在管道连接部位并用夹钳把锁紧扣带扣紧，然后把热熔机与电热熔带相接，设定加热时间后启动热熔机(绿灯亮)，当热熔机的红灯亮时电热熔过程完成。关掉电源，再一次用夹钳扣紧锁紧扣带并保持一定的冷却时间(约 )，冷却后松开锁紧扣带。如此类推将管道焊接成需要敷设的长度，为拖管做好准备。

、管道的加固：

回拉管道过程中要牵引的管线很长，为了保证在牵引过程中不会出现拉断管和因泥浆排出不及时而压扁管的情况，在回拉前要作以下处理：利用比钢管内径小两档，在管外部用钢管进行护管。

、在钢套管外部绑上钢筋，技术处理如下：

.顺管外沿用根号钢筋紧抱管两端，管中央则用根号钢筋拉住管两端，在管外围每隔采用号的钢筋环形抱住外沿的根钢筋，确保拖管的整体性，防止断管。为了保证这根纵向受力钢筋能够整体受力,将钢筋都焊接在封板上，号钢筋与封板用玻璃胶封口，防止漏水。