拉管施工專項施工方案

1、拉管施工專項施工方案一、導向鉆進原理導向鉆進鋪管法原理：使用水平定向鉆機進行管線穿越施工，其工作 過程是通過導向儀進行導向和探測，先鉆出一個與設計曲線相同的導向 孔，然后再將導向孔擴大，把 產(chǎn)品管線回拖到擴大了的導 向孔中，完成管線穿越的施工 過程。施工過程一般分為三個 階段：第一階段是按照設計曲 線盡可能準確的鉆一個導向孔；第二階段是將導向孔進行擴孔；導向鉆進鋪管法原理圖圖1第二階段是將產(chǎn)品管線（一般為PE管道或鋼管）沿著擴大了的導向孔拖到鉆孔中，完成管線穿越工作。 本次施工工序見下圖：管道鋪設工序流程圖圖21.導向孔的鉆進過程導向鉆進是鋪管成功的關鍵環(huán)節(jié)之一，這個過程需要至少兩名操作人 員

2、，一名鉆機操作者，操作鉆機，控制鉆具在地下的狀況；另一名是定位 探測儀操作員，負責監(jiān)測、探測鉆頭在地下的走向和進尺情況。鉆頭上裝 有可發(fā)射無線信號的探頭，它可穿過地層發(fā)出一種特殊的電磁波，操作員 手中的探測器可以接受這些信號，并經(jīng)過處理后，讓鉆機操作者及時了解 鉆頭目前的位置，顯示的信號包括鉆頭走向、深度，造斜率和面向角等信 號，以便及時調整鉆頭的方位，確保鉆頭按照事先設計好的軌跡鉆進。鉆 機操作者可以在鉆機上，通過儀表掌握鉆進過程中施加給鉆桿的壓力和回 轉扭矩，在鉆機儀表盤上，還可以看到來自探測裝置反饋過來的一切信息, 鉆機操作者通過這些信息來調整鉆頭方位，操作臺上的液壓儀表和遠距離 信息顯

3、示儀表，就像操作者的眼睛一樣，可以隨時觀察孔底情況。鉆機使用76CM的鋼管為鉆桿鉆桿從地面入口傾斜度約為22度鉆桿地面距離下料鉆3M鉆孔深度約為地面距離(M36912151821242730鉆孔深度(M0.30.60.91.21.51.82.12.42.73如圖可依次類推注：此數(shù)據(jù)為一般粘類土質的土2. 施工要點和施工注意事項1) 為確保本工程成功地完成定向鉆進的導向工作，要嚴格按照設計 規(guī)劃好的穿越曲線鉆進，主要是控制好鉆進曲線不同位置的深度和造斜 率。在不超過管道彈性敷設半徑或鉆桿彎曲極限的范圍內，操作員應確保 按設計的軌跡鉆地，如果前一段鉆進沒有完全符合設計曲線，所出現(xiàn)的差 值可以通過下

4、一段來修正，并記錄實際鉆孔與鉆孔的偏差，通過計算來調 整鉆進的參數(shù)。2) 設計鉆孔軌跡時重點考慮以下影響因素：待回拖管線的材質、尺 寸、曲率半徑；鉆桿彎曲極限；地層條件；地上、地下障礙物狀況；3) 導向孔鉆進時，采用帶斜面的非對稱鉆頭。若一邊旋轉一邊推進， 鉆孔呈直線延伸，即鉆出一個直孔，若鉆頭只推進不旋轉，由于地層給斜 面鉆頭的反力的作用， 使鉆頭朝斜面法線的反方向鉆進， 即實現(xiàn)造斜功能， 鉆出曲線或造斜孔。鉆機操作人員根據(jù)地表的接收器探測出鉆進參數(shù)(鉆 頭的位置、深度、傾角和工具面向角等) ，判斷鉆孔位置與設計曲線的偏 差，并隨時進行調整，以確保穿越曲線按照設計的走向鉆進。4) 鉆機配有控

5、向探測儀器，其作用就是及時探測鉆頭在地下的實際 位置，并將探測結果傳輸?shù)降孛娼邮诊@示器和司鉆操作臺上的遠程顯示 器，司鉆根據(jù)這結顯示的數(shù)據(jù)進行方向調整和糾偏。5) 在改變方向的過程中，鉆孔的轉角或轉彎半徑應該控制在一定的 范圍內(R=50D即導孔軌跡的彎曲半徑應大于 8m,只考慮鉆桿的彎曲半 徑即可，使實際的鉆孔曲線盡量平緩，以利于回拖。6) 鉆機場地準備好鉆機到達現(xiàn)場安裝調試完畢后，開始鉆導向孔導向孔的鉆進質量或成敗取決于下述因素：a. 鉆頭實際的左右位置偏離，深度和最小離地間隙(或最小地面覆 蓋)。b. 導向孔將提供實際的鉆進土壤狀況的資料，為正確決定預擴孔或回 拖和子的工藝提供依據(jù)。c.

6、 完成的導向孔曲線應該圓滑并逐漸轉向，以便滿足回拖管子的要 求。7) 為順利完成導向孔曲線的鉆進，關鍵要十分注意以下各點：a. 正確地鉆進第一根鉆桿是非常重要的。先在鉆頭入土處挖一個小 坑，使坑的平面與鉆頭進入方向垂直，并確信泥漿已經(jīng)攪拌好已經(jīng)具備開 鉆條件。b. 鉆頭轉向6點鐘的位置，開動鉆液泵。確信鉆頭噴嘴中有鉆液流動 開始朝前推進并穿透地面保持鉆頭進入地面的斜度。第一根要沒有任何轉 向直鉆。c. 接上第二根鉆桿之前，要將這根鉆桿轉動并將鉆頭抽回入口坑，再 將該鉆桿旋轉鉆入地下。因為導向板總是大于鉆頭，這樣重復鉆進一次會 形成更好的導向孔，并且可以在鉆桿和孔壁間維持一個環(huán)形空間。8) 鉆進

7、前都要確認泥漿泵是開著的。并觀察壓力表指示。應及時調 整鉆液流量，以便入口坑有泥漿流回這有助于操作員判斷環(huán)形空間是否仍 然暢通。如果鉆液壓力表指向了最大值并停止在該位置，這可能說明鉆頭噴嘴 堵塞住了。這時將鉆頭拖回將堵塞物清除。在清理噴嘴或卸下噴嘴之前，要確信鉆機上泥漿壓力已經(jīng)卸掉9) 在鉆孔的全程，定位員要決定鉆孔的斜度、深度和與計劃路徑相 關的實際鉆孔路徑。然后由操作員調整鉆位置來達到。在朝前推進至旋轉 的過程中，密切注意遙控顯示器上斜度的變化是非常重要的。10) 對于任何一根鉆桿，抽回再重復鉆進有利于在鉆孔中維持環(huán)形空 間也有利于充分混合泥土，并且鉆液可以流過整根鉆桿。重復鉆進技巧的 運

8、用有利于在導引孔中維持一個良好的環(huán)形空間。11) 鉆機操作員要注意觀察，在出口坑沒有鉆液流出，意味著由于缺 乏鉆進經(jīng)驗或者使用了不適當?shù)你@液，而導致了鉆孔中環(huán)形空間的堵塞。 隨著鉆孔長度延長，由于進入地下的鉆桿摩擦力增加，從而旋轉壓力將會 增大，旋轉壓力充分增大，可能是土層吸水并在鉆桿四周膨脹的標志。如 果這種情況發(fā)生，需要重新調整鉆進泥漿和添加劑的性能和比例，或者重 新鉆導向孔。12) 在整個鉆孔過程中，必須時刻保證鉆機操作員和定位員之間的良 好的通訊聯(lián)系。( 一 ) 預擴孔1. 預擴孔的工藝過程預擴孔就是在實際鋪設管線之前，經(jīng)過一次或多次的擴孔來擴大鉆孔 的直徑，以減小回拉鋪管的阻力，確保

9、施工順利完成。最終成孔直徑一般 比管子直徑大 200毫米(或是管徑的 15 倍)。導向孔鉆完成后，將鉆頭從鉆桿上卸下，安裝上合適的反擴孔鉆頭和 分動器，然后在分動器后面接上回拉鉆桿，進行擴孔鉆進。擴孔的速度和 地質及鉆機的參數(shù)等因素有關，要選用合適的擴孔工藝參數(shù)才能順利完成 擴孔工序。2. 預擴孔的原則和需要注意的事項1) 預擴時，回擴頭后面帶的不是管子而是鉆桿，鉆桿是通過萬向節(jié) 與回擴頭連接被拖入鉆孔中的；2) 在將后面的鉆桿安裝之前，要確信鉆機是被鎖定的；3) 當擴孔完成，拉完足夠的鉆桿后，將鉆機鎖定，用液壓管鉗在出 口點卸開鉆桿接頭，接上回擴頭、萬向接和鉆桿轉換連接桿；4) 按照安全操作

10、步驟進行預擴。保持機組成員與操作員密切聯(lián)系， 確保整個連接過程的安全。5) 擴孔時視工作坑反漿情況，合理調配泥漿的粘度、比重、固相含 量等技術參數(shù)。( 二 ) 回拖管線1. 回拖管線的工藝過程經(jīng)過預擴孔后，才可以進行 PE管的回拖工作，回拖管線時 PE管在擴 好孔的孔中是處于懸浮狀態(tài)，管壁四周與洞之間由泥漿潤滑，這樣即減少 了回拖阻力，又保護了管線防腐層。經(jīng)過鉆機多次預擴孔，最終成孔直徑 一般比管子直徑大150毫米，所以不會傷害PE管外壁。先將拉管頭與待鋪管道聯(lián)接起來，然后將拉管頭與分動器聯(lián)接，隨著 鉆桿的回拉，管道慢慢進入孔內 ，直到完成全部管道的鋪設。然后卸下 擴孔鉆頭及分動器，取出剩余鉆

11、桿取下拉管頭，鋪管工作完成2. 回拖管線時的注意事項1) 回擴的過程中，主要是目標是將回擴頭切削下的鉆屑與鉆液混合 成泥漿，以便將泥漿排出，為新裝管線提供足夠的空間；2) 回拖的過程對于成功地完成一個鉆孔是非常重要的，這時需要合 適性能和足夠的鉆液；3) 將回擴頭與鉆桿連接起來之前，檢查萬向節(jié)是否可用手自由轉動；4) 拖頭是錐形的封頭，要求能承受回拖過程中將要承受的回拖力；5) 在回拖前、過程中和回拖之后，操作員和在產(chǎn)品管線一側的機組 成員之間要求有通訊良好的對講機；6) 回擴的速度不能夠太快，回擴時需要時間切削地層并將切屑混合 成泥漿；7) 拉管過程中為防止水及其它雜物進入待鋪管道內，PE管

12、末端設PE端帽，與拉管頭連接方式見下圖：拉管頭與PE管連接示意圖圖3泥漿泥漿是定向穿越中的關鍵因素，被視定向鉆的“血液” ，其主要作用是 攜帶和懸浮鉆屑并排到地表，穩(wěn)定孔壁和降低鉆進時所需的扭矩和推拉 力、冷卻和沖洗孔底鉆具。泥漿的主要工藝性能是流變性和失水造漿性， 現(xiàn)場控制的主要因素是泥漿的粘度，各種添加劑的配制以及泥漿的壓力和 流量。1. 泥漿性能的控制和調整泥漿添加劑： 為保證泥漿具有良好的流變性、高攜砂性、固壁和潤滑 性能，在配出基漿的基礎上，再按基漿重量的24%比例加入的各種泥漿 添加劑，使用的泥漿添加劑有：增粘劑、固壁劑和潤滑劑等。粘度控制： 根據(jù)穿越段地層情況，在鉆導向孔階段，泥

13、漿粘度控制在 35-45S;在預擴孔和回拖階段泥漿粘度提高 5-10S;實際工作中，泥漿的 粘度隨土層的不同而變化，并選用不同的添加劑。2. 泥漿用量定向穿越泥漿壓力和流量是控制原則是高流量、低壓力，通過調整高 壓泥漿泵的檔位和轉速， 泥漿噴嘴的直徑和數(shù)量， 控制鉆進和回拉速度等。 造斜段：每方添加 2 包易鉆 + 0 25 升 幫手+ 025 升萬用王;水平穿 越段：每方添加2包易鉆+ 0 . 51升萬用王。按照工程情況計算，該 工程需配制鉆井液約90100方，根據(jù)設計配方大約需要使用 Hydraul-EZ 易鉆 200包和 3 桶 IVP 萬用王?，F(xiàn)場準備 56噸 Hydraul-EZ 易

14、鉆， 3 桶 IVP 萬用王和部分幫手。(三)PE管的保護、焊接及安裝1. PE 管搬運、運輸與存放1) 管材搬運時 , 必須用非金屬繩吊裝。2) 管材、管件搬運時， 應小心輕放， 排列整齊。不得拋摔和沿地拖 。3) 陸地搬運管材、管件時，嚴禁劇烈撞擊。4) 車輛運輸管材時，應放置在平底車上;直管和盤管均應捆扎、固 定，避免相互碰撞。堆放處不應有可能損傷管材的尖凸物。5) 管材、管件運輸途中，應有遮蓋物，避免暴曬雨淋。6) 管材應水平堆放在平整的支撐物上或地面上。堆放高度不宜超過1. 5m當管材捆扎成imx im的方捆，并且兩側加支撐保護時，堆放高度 可適當提高，但不宜超過3m管件應逐層疊放整

15、齊，應確保不倒塌。并宜 便于拿取和管理7) 管材、管件在外臨時堆放時，應有遮蓋物。8) 管材存放時，應將不同直徑和不同壁厚的管材分別堆放。受條件 限制不能實現(xiàn)時，應將較大的直徑和較大壁厚的管材放在底部，并做好標 志2. 管道檢驗1) 管道的檢驗：除檢查管道的合格證外，還要進行管道外觀的檢驗， 防止有劃痕、破裂等。2) 管道切口表面平整，其傾斜偏差為管道直徑的1%，但不得超過 3毫米。3. 焊接 在焊接過程中，操作人員一般應參照焊接工藝卡各項參數(shù)進行操作。但必要時，應根據(jù)天氣、環(huán)境溫度等變化對其作適當調整。1) 核對欲焊接的管材規(guī)格、壓力等級是否正確，檢查其表面是否有磕、碰、劃傷，如傷痕深度超過

16、管材壁厚的10%，應予以局部切除后方可使用。2) 用干凈的布清除兩管端的油污或異物。3) 將欲焊接的管材置于機架卡瓦內，使兩端伸出的長度相當(在不 影響銑削和加熱的情況下應盡可能短) ，管材機架以外的部分用支撐物托 起，使管材軸線與機架中心線處于同一高度，然后用卡瓦緊固。4) 置入銑刀，先打開銑刀電源開關，然后在合攏管材兩端，并加以 適當?shù)膲毫?，直到兩端均有連續(xù)的切屑出現(xiàn)后，撤掉壓力，略等片刻，再 退開活動架，關掉銑刀電源，切屑厚度應為0. 5mm左右，通過調節(jié)銑刀片的高度可調切切屑厚度。5) 取出銑刀，合攏兩管端，檢查兩端對齊情況，管材兩端的錯位置 不應超過壁厚的 10%，通過調整管材直線度和松緊卡瓦可予以改善，管材 兩端面間的間隙也不應超過壁厚的 10%，否則應再次銑削，直到滿足上述 要求。6) 將加熱板表面的灰塵和殘留物清除干凈(應特別注意不能劃傷加 熱板表面的不粘層) ，檢查加熱板溫度是否達到設定值。7) 加熱板溫度達到設計值后，放入機架，施加規(guī)定的壓力，直到兩邊最小卷邊達到規(guī)定值(0. 1X管材壁厚+0. 5) mm8) 將壓力減少