定向鉆施工工藝

1、定向鉆施工工藝1 1、水平定向鉆穿越施工工藝：使用水平定向鉆機(jī)進(jìn)行管線穿越施工，一般分為二個階 段：第一階段是按照設(shè)計曲線盡可能準(zhǔn)確的鉆一個導(dǎo)向孔；第二階段是將導(dǎo)向孔進(jìn)行 擴(kuò)孔，并將產(chǎn)品管線（一般為 PEPE 管道，光纜套管，鋼管）沿著擴(kuò)大了的導(dǎo)向孔回拖到導(dǎo)向孔 中，完成管線穿越工作。1.11.1鉆導(dǎo)向孔：要根據(jù)穿越的地質(zhì)情況，選擇合適的鉆頭和導(dǎo)向板或地下泥漿馬達(dá)，開動泥漿泵對準(zhǔn)入土點(diǎn)進(jìn)行鉆進(jìn)，鉆頭在鉆機(jī)的 推力作用下由鉆機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)（或使用泥漿馬達(dá)帶動鉆頭旋 轉(zhuǎn)）切削地層，不斷前進(jìn)，每鉆完一根鉆桿要測量一次鉆頭 的實際位置，以便及時調(diào)整鉆頭的鉆進(jìn)方向，保證所完成的 導(dǎo)向孔曲線符合設(shè)計要求，如此

2、反復(fù)，直到鉆頭在預(yù)定位置 出土，完成整個導(dǎo)向孔的鉆孔作業(yè)。 見示意圖一：鉆導(dǎo)向孔。鉆機(jī)被安裝在入土點(diǎn)一側(cè)，從入土點(diǎn)開始，沿著設(shè)計好的 線路，鉆一條從入土點(diǎn)到出土點(diǎn)的曲線，作為預(yù)擴(kuò)孔和回拖 管線的引導(dǎo)曲線。1.21.2預(yù)擴(kuò)孔和回拖產(chǎn)品管線：一般情況下，使用小型鉆機(jī)時，直經(jīng)大于200200 毫米時，就要進(jìn)行予擴(kuò)孔，使用大型鉆機(jī)時，當(dāng)產(chǎn)品管線直徑大于Dn350mmDn350mm 時，就需進(jìn)行預(yù)擴(kuò)孔，預(yù)擴(kuò)孔的直徑和次數(shù)，視具體的鉆機(jī)型號和地質(zhì)情況而定?；赝袭a(chǎn)品管線時，先將擴(kuò)孔工具和管線連接好，然后，開 始回拖作業(yè)，并由鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤帶動鉆桿旋轉(zhuǎn)后退，進(jìn)行擴(kuò)孔回拖，產(chǎn)品管線在回拖過程中是不旋轉(zhuǎn)的，由于擴(kuò)好的孔

3、中充 滿泥漿，所以產(chǎn)品管線在擴(kuò)好的孔中是處于懸浮狀態(tài)，管壁 四周與孔洞之間由泥漿潤滑，這樣即減少了回拖阻力，又保 護(hù)了管線防腐層，經(jīng)過鉆機(jī)多次預(yù)擴(kuò)孔，最終成孔直徑一般比管子直徑大 200mm200mm，所以不會損傷防腐層。見示意圖二： 預(yù)擴(kuò)孔和示意圖三：回拖管線。在鉆導(dǎo)向孔階段，鉆出的孔往往小于回拖管線的直徑， 為了使鉆出的孔徑達(dá)到回拖管線直徑的 1.31.31.51.5 倍，需要用 擴(kuò)孔器從出土點(diǎn)開始向入土點(diǎn)將導(dǎo)向孔擴(kuò)大至要求的直徑。地下孔經(jīng)過預(yù)擴(kuò)孔，達(dá)到了回拖要求之后，將鉆桿、擴(kuò)孔器、回拖活節(jié)和被安裝管線依次連接好，從出土點(diǎn)開始，一 邊擴(kuò)孔一邊將管線回拖至入土點(diǎn)為止。2 2、水平定向鉆施工

4、的特點(diǎn)：2.12.1定向鉆穿越施工具有不會阻礙交通，不會破壞綠地，植被，不會影響商店，醫(yī)院，學(xué)校和居民的正常生活和工作秩序，解決了傳統(tǒng)開挖施工對居民生活的干擾，對交通，環(huán)境，周邊建筑物基礎(chǔ)的破壞和不良影響。2.22.2現(xiàn)代化的穿越設(shè)備的穿越精度高，易于調(diào)整敷設(shè)方 向和埋深，管線弧形敷設(shè)距離長，完全可以滿足設(shè)計要求埋 深，并且可以使管線繞過地下的障礙物。2.32.3城市管網(wǎng)埋深一般達(dá)到三米以下，穿越河流時，一般埋深在河床下 9 9 1818 米，所以采用水平定向鉆機(jī)穿越，對周圍環(huán)境沒有影響，不破壞地貌和環(huán)境，適應(yīng)環(huán)保的各項要求。2.42.4采用水平定向鉆機(jī)穿越施工時，沒有水上、水下作業(yè)，不影響江

5、河通航，不損壞江河兩側(cè)堤壩及河床結(jié)構(gòu)，施工不 受季節(jié)限制，具有施工周期短人員少、成功率高施工安全可 靠等特點(diǎn)。2.52.5與其它施工方法比較，進(jìn)出場地速度快，施工場地可以靈活調(diào)整，尤其在城市施工時可以充分顯示出其優(yōu)越性， 并且施工占地少工程造價低，施工速度快。2.62.6大型河流穿越時，由于管線埋在地層以下 9 9 18mm18mm ,地層內(nèi)部的氧及其他腐蝕性物質(zhì)很少，所以起到自然防腐和 保溫的功用，可以保證管線運(yùn)行時間更長。3 3、水平定向鉆機(jī)系統(tǒng)簡介：各種規(guī)格的水平定向鉆機(jī)都是由 鉆機(jī)系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、控 向系統(tǒng)、泥漿系統(tǒng)、鉆具及附助機(jī)具組成 ，它們的結(jié)構(gòu)及功 能介紹如下：3.13.1鉆機(jī)系

6、統(tǒng)：是穿越設(shè)備鉆進(jìn)作業(yè)及回拖作業(yè)的主體，它由鉆機(jī)主機(jī)、轉(zhuǎn)盤等組成，鉆機(jī)主機(jī)放置在鉆機(jī)架上，用 以完成鉆進(jìn)作業(yè)和回拖作業(yè)。轉(zhuǎn)盤裝在鉆機(jī)主機(jī)前端，連接 鉆桿，并通過改變轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)向和輸出轉(zhuǎn)速及扭矩大小，達(dá)到不 同作業(yè)狀態(tài)的要求。3.23.2動力系統(tǒng)：由液壓動力源和發(fā)電機(jī)組成動力源是為鉆 機(jī)系統(tǒng)提供高壓液壓油作為鉆機(jī)的動力，發(fā)電機(jī)為配套的電 氣設(shè)備及施工現(xiàn)場照明提供電力。3.33.3控向系統(tǒng)：控向系統(tǒng)是通過計算機(jī)監(jiān)測和控制鉆頭在 地下的具體位置和其它參數(shù)，引導(dǎo)鉆頭正確鉆進(jìn)的方向性工具，由于有該系統(tǒng)的控制，鉆頭才能按設(shè)計曲線鉆進(jìn)，現(xiàn)經(jīng) 常采用的有手提無線式和有線式兩種形式的控向系統(tǒng)。3.43.4泥漿系統(tǒng)：

7、泥漿系統(tǒng)由泥漿混合攪拌罐和泥漿泵及泥 漿管路組成，為鉆機(jī)系統(tǒng)提供適合鉆進(jìn)工況的泥漿。3.53.5鉆具及輔助機(jī)具：是鉆機(jī)鉆進(jìn)中鉆孔和擴(kuò)孔時所使用 的各種機(jī)具。鉆具主要有適合各種地質(zhì)的鉆桿，鉆頭、泥漿 馬達(dá)、擴(kuò)孔器，切割刀等機(jī)具。輔助機(jī)具包括卡環(huán)、旋轉(zhuǎn)活 接頭和各種管徑的拖拉頭。穿越施工現(xiàn)場布置圖1 1 .入土點(diǎn)是定向鉆施工的主要場所，鉆機(jī)就布置在 該側(cè)，所以施工占地比較大，DD330DD330 鉆機(jī)的最小占地為3030X30M30M，當(dāng)然也可以根據(jù)現(xiàn)場的實際情況作相應(yīng)調(diào)整， DD60DD60、DD-DD-5 5的占地相應(yīng)要小得多 。2 2 .出土點(diǎn)一側(cè)主要作為管道焊接場地，在出土點(diǎn)應(yīng)有一 塊 2020X2020M M的場地作為預(yù)擴(kuò)孔、回拖時接鉆桿和安裝其他設(shè) 備時使用；在出土點(diǎn)之后有一條長度與穿越長度相等的管線 焊接作業(yè)帶。穿越實例大沽沙穿越鉆機(jī)場地布置19981998 年 9 9 月