拉管施工專項(xiàng)施工方案

1、第二導(dǎo)向鉆進(jìn)鋪管法原理圖圖1拉管施工專項(xiàng)施工方案一、導(dǎo)向鉆進(jìn)原理導(dǎo)向鉆進(jìn)鋪管法原理：使用水平定向鉆機(jī)進(jìn)行管線穿越施工， 其工作過程是通過導(dǎo)向儀進(jìn)行導(dǎo)向和探測(cè)，先鉆出一個(gè)與設(shè)計(jì)曲 線相同的導(dǎo)向孔，然后再將 導(dǎo)向孔擴(kuò)大，把產(chǎn)品管線回 拖到擴(kuò)大了的導(dǎo)向孔中，完 成管線穿越的施工過程。施 工過程一般分為三個(gè)階段： 第一階段是按照設(shè)計(jì)曲線 盡可能準(zhǔn)確的鉆一個(gè)導(dǎo)向孔； 階段是將導(dǎo)向孔進(jìn)行擴(kuò)孔； 第二階段是將產(chǎn)品管線（一般為 PE管道或鋼管）沿著擴(kuò)大了的導(dǎo)向孔拖到鉆孔中，完成管線穿越工作本次施工工序見下圖:導(dǎo)向1.導(dǎo)向管道鋪設(shè)工序流程圖圖2鉆進(jìn)過程導(dǎo)向鉆進(jìn)是鋪管成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，這個(gè)過程需要至少兩 名操作

2、人員，一名鉆機(jī)操作者，操作鉆機(jī)，控制鉆具在地下的狀 況；另一名是定位探測(cè)儀操作員，負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)、探測(cè)鉆頭在地下的走向和進(jìn)尺情況。鉆頭上裝有可發(fā)射無(wú)線信號(hào)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(cè)器可以接受這些 信號(hào)，并經(jīng)過處理后，讓鉆機(jī)操作者及時(shí)了解鉆頭目前的位置， 顯示的信號(hào)包括鉆頭走向、深度，造斜率和面向角等信號(hào)，以便 及時(shí)調(diào)整鉆頭的方位，確保鉆頭按照事先設(shè)計(jì)好的軌跡鉆進(jìn)。鉆 機(jī)操作者可以在鉆機(jī)上，通過儀表掌握鉆進(jìn)過程中施加給鉆桿的 壓力和回轉(zhuǎn)扭矩，在鉆機(jī)儀表盤上，還可以看到來(lái)自探測(cè)裝置反 饋過來(lái)的一切信息，鉆機(jī)操作者通過這些信息來(lái)調(diào)整鉆頭方位， 操作臺(tái)上的液壓儀表和遠(yuǎn)距離信

3、息顯示儀表，就像操作者的眼睛一樣，可以隨時(shí)觀察孔底情況。鉆機(jī)使用76CM勺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(zhì)的土2.施工要點(diǎn)和施工注意事項(xiàng)1）為確保本工程成功地完成定向鉆進(jìn)的導(dǎo)向工作，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)劃好的穿越曲線鉆進(jìn)，主要是控制好鉆進(jìn)曲線不同位 置的深度和造斜率。在不超過管道彈性敷設(shè)半徑或鉆桿彎曲極限 的范圍內(nèi)，操作員應(yīng)確保按設(shè)計(jì)的軌跡鉆地，如果前一段鉆進(jìn)沒有完全符合設(shè)計(jì)曲線，所出現(xiàn)的差值可以通過下一

4、段來(lái)修正，并記錄實(shí)際鉆孔與鉆孔的偏差，通過計(jì)算來(lái)調(diào)整鉆進(jìn)的參數(shù)。2）設(shè)計(jì)鉆孔軌跡時(shí)重點(diǎn)考慮以下影響因素：待回拖管線的 材質(zhì)、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(dǎo)向孔鉆進(jìn)時(shí)，采用帶斜面的非對(duì)稱鉆頭。若一邊旋轉(zhuǎn)一邊推進(jìn)，鉆孔呈直線延伸，即鉆出一個(gè)直孔，若鉆頭只推進(jìn)不 旋轉(zhuǎn)，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(jìn)，即實(shí)現(xiàn)造斜功能，鉆出曲線或造斜孔。鉆機(jī)操作人員根據(jù)地表的接收器探測(cè)出鉆進(jìn)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(shè)計(jì)曲線的偏差，并隨時(shí)進(jìn) 行調(diào)整，以確保穿越曲線按照設(shè)計(jì)的走向鉆進(jìn)。4）鉆機(jī)配有控向探測(cè)儀器，其作用

5、就是及時(shí)探測(cè)鉆頭在地 下的實(shí)際位置， 并將探測(cè)結(jié)果傳輸?shù)降孛娼邮诊@示器和司鉆操作 臺(tái)上的遠(yuǎn)程顯示器， 司鉆根據(jù)這結(jié)顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行方向調(diào)整和糾 偏。5）在改變方向的過程中，鉆孔的轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)該控制 在一定的范圍內(nèi)（R=50D即導(dǎo)孔軌跡的彎曲半徑應(yīng)大于8罰，只考慮鉆桿的彎曲半徑即可， 使實(shí)際的鉆孔曲線盡量平緩， 以利 于回拖。6）鉆機(jī)場(chǎng)地準(zhǔn)備好鉆機(jī)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試完畢后，開始鉆 導(dǎo)向孔。導(dǎo)向孔的鉆進(jìn)質(zhì)量或成敗取決于下述因素：a. 鉆頭實(shí)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(dǎo)向孔將提供實(shí)際的鉆進(jìn)土壤狀況的資料，為正確決定預(yù) 擴(kuò)孔或回拖和子的工藝提供依據(jù)。c. 完成的導(dǎo)

6、向孔曲線應(yīng)該圓滑并逐漸轉(zhuǎn)向， 以便滿足回拖管 子的要求。7）為順利完成導(dǎo)向孔曲線的鉆進(jìn)，關(guān)鍵要十分注意以下各 點(diǎn)：八、a. 正確地鉆進(jìn)第一根鉆桿是非常重要的。 先在鉆頭入土處挖 一個(gè)小坑， 使坑的平面與鉆頭進(jìn)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(zhuǎn)向6點(diǎn)鐘的位置，開動(dòng)鉆液泵。確信鉆頭噴嘴中有 鉆液流動(dòng)。開始朝前推進(jìn)并穿透地面保持鉆頭進(jìn)入地面的斜度。 第一根要沒有任何轉(zhuǎn)向直鉆。c. 接上第二根鉆桿之前，要將這根鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)并將鉆頭抽回入 口坑，再將該鉆桿旋轉(zhuǎn)鉆入地下。因?yàn)閷?dǎo)向板總是大于鉆頭，這 樣重復(fù)鉆進(jìn)一次會(huì)形成更好的導(dǎo)向孔， 并且可以在鉆桿和孔壁間 維持一個(gè)環(huán)形空間。8

7、) 鉆進(jìn)前都要確認(rèn)泥漿泵是開著的。并觀察壓力表指示。 應(yīng)及時(shí)調(diào)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(shí)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(jī)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(jì) 劃路徑相關(guān)的實(shí)際鉆孔路徑。然后由操作員調(diào)整鉆位置來(lái)達(dá)到。 在朝前推進(jìn)至旋轉(zhuǎn)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(duì)于任何一根鉆桿，抽回再重復(fù)鉆進(jìn)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

8、 桿。重復(fù)鉆進(jìn)技巧的運(yùn)用有利于在導(dǎo)引孔中維持一個(gè)良好的環(huán)形 空間。11) 鉆機(jī)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(jìn)經(jīng)驗(yàn)或者使用了不適當(dāng)?shù)你@液， 而導(dǎo)致了鉆孔中 環(huán)形空間的堵塞。 隨著鉆孔長(zhǎng)度延長(zhǎng)， 由于進(jìn)入地下的鉆桿摩擦 力增加，從而旋轉(zhuǎn)壓力將會(huì)增大，旋轉(zhuǎn)壓力充分增大，可能是土 層吸水并在鉆桿四周膨脹的標(biāo)志。 如果這種情況發(fā)生， 需要重新 調(diào)整鉆進(jìn)泥漿和添加劑的性能和比例，或者重新鉆導(dǎo)向孔。12) 在整個(gè)鉆孔過程中，必須時(shí)刻保證鉆機(jī)操作員和定位員 之間的良好的通訊聯(lián)系。( 一) 預(yù)擴(kuò)孔1. 預(yù)擴(kuò)孔的工藝過程預(yù)擴(kuò)孔就是在實(shí)際鋪設(shè)管線之前，經(jīng)過一次或多次的擴(kuò)孔來(lái) 擴(kuò)大鉆孔的直

9、徑，以減小回拉鋪管的阻力，確保施工順利完成。 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(dǎo)向孔鉆完成后，將鉆頭從鉆桿上卸下，安裝上合適的反擴(kuò) 孔鉆頭和分動(dòng)器， 然后在分動(dòng)器后面接上回拉鉆桿， 進(jìn)行擴(kuò)孔鉆 進(jìn)。擴(kuò)孔的速度和地質(zhì)及鉆機(jī)的參數(shù)等因素有關(guān)， 要選用合適的 擴(kuò)孔工藝參數(shù)才能順利完成擴(kuò)孔工序。2. 預(yù)擴(kuò)孔的原則和需要注意的事項(xiàng)1) 預(yù)擴(kuò)時(shí)，回?cái)U(kuò)頭后面帶的不是管子而是鉆桿，鉆桿是通 過萬(wàn)向節(jié)與回?cái)U(kuò)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(jī)是被鎖定的；3) 當(dāng)擴(kuò)孔完成，拉完足夠的鉆桿后，將鉆機(jī)鎖定，用液壓 管鉗在出口點(diǎn)卸開鉆桿接頭， 接上回?cái)U(kuò)頭、

10、萬(wàn)向接和鉆桿轉(zhuǎn)換連接桿；4) 按照安全操作步驟進(jìn)行預(yù)擴(kuò)。保持機(jī)組成員與操作員密 切聯(lián)系，確保整個(gè)連接過程的安全。5) 擴(kuò)孔時(shí)視工作坑反漿情況，合理調(diào)配泥漿的粘度、比重、 固相含量等技術(shù)參數(shù)。( 二 ) 回拖管線1. 回拖管線的工藝過程經(jīng)過預(yù)擴(kuò)孔后，才可以進(jìn)行 PE 管的回拖工作，回拖管線時(shí) PE 管在擴(kuò)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(rùn)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 150 毫米，所以 不會(huì)傷害PE管外壁。先將拉管頭與待鋪管道聯(lián)接起來(lái)，然后將拉管頭與分動(dòng)器聯(lián) 接，隨著鉆桿的回拉，管道慢慢進(jìn)入孔內(nèi) ，直到完成全

11、部管道 的鋪設(shè)。然后卸下擴(kuò)孔鉆頭及分動(dòng)器， 取出剩余鉆桿取下拉管頭， 鋪管工作完成。2. 回拖管線時(shí)的注意事項(xiàng)1) 回?cái)U(kuò)的過程中，主要是目標(biāo)是將回?cái)U(kuò)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(duì)于成功地完成一個(gè)鉆孔是非常重要的，這 時(shí)需要合適性能和足夠的鉆液；3) 將回?cái)U(kuò)頭與鉆桿連接起來(lái)之前，檢查萬(wàn)向節(jié)是否可用手自由轉(zhuǎn)動(dòng);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(cè)的機(jī)組成員之間要求有通訊良好的對(duì)講機(jī)；6）回?cái)U(kuò)的速度不能夠太快，回?cái)U(kuò)時(shí)需要時(shí)間切削地層并將切屑混合成泥漿；7

12、）拉管過程中為防止水及其它雜物進(jìn)入待鋪管道內(nèi)，PE管末端設(shè)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(guān)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(jìn)時(shí) 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(chǎng)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(diào)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(rùn)滑性能，在配出基漿的基礎(chǔ)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(rùn)滑劑等。

13、粘度控制：根據(jù)穿越段地層情況，在鉆導(dǎo)向孔階段，泥漿粘度控制在35-45S ;在預(yù)擴(kuò)孔和回拖階段泥漿粘度提高5-10S;實(shí)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(diào)整高壓泥漿泵的檔位和轉(zhuǎn)速， 泥漿噴嘴的直徑和數(shù)量， 控制 鉆進(jìn)和回拉速度等。造斜段：每方添加 2 包易鉆 + 025 升 幫 手+ 0. 25升萬(wàn)用王；水平穿越段：每方添加2包易鉆+ 0. 51升萬(wàn)用王。按照工程情況計(jì)算，該工程需配制鉆井液約 90100 方，根據(jù)設(shè)計(jì)配方大約需要使用 Hydraul-EZ 易鉆 200 包和 3 桶 IVP

14、 萬(wàn)用王?，F(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備 56 噸 Hydraul-EZ 易鉆， 3 桶 IVP 萬(wàn)用 王和部分幫手。(三)PE管的保護(hù)、焊接及安裝1. PE管搬運(yùn)、運(yùn)輸與存放1) 管材搬運(yùn)時(shí) , 必須用非金屬繩吊裝。2) 管材、管件搬運(yùn)時(shí)，應(yīng)小心輕放，排列整齊。不得拋摔 和沿地拖 。3) 陸地搬運(yùn)管材、管件時(shí)，嚴(yán)禁劇烈撞擊。4) 車輛運(yùn)輸管材時(shí)，應(yīng)放置在平底車上；直管和盤管均應(yīng) 捆扎、固定，避免相互碰撞。堆放處不應(yīng)有可能損傷管材的尖凸 物。5) 管材、管件運(yùn)輸途中，應(yīng)有遮蓋物，避免暴曬雨淋。6) 管材應(yīng)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(dāng)管材捆扎成1mK 1m的方捆，并且兩側(cè)加支 撐保護(hù)

15、時(shí)，堆放高度可適當(dāng)提高，但不宜超過 3m。管件應(yīng)逐層 疊放整齊，應(yīng)確保不倒塌。并宜便于拿取和管理7) 管材、管件在外臨時(shí)堆放時(shí)，應(yīng)有遮蓋物。8) 管材存放時(shí)，應(yīng)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(shí)現(xiàn)時(shí)， 應(yīng)將較大的直徑和較大壁厚的管材放在 底部，并做好標(biāo)志2. 管道檢驗(yàn)1) 管道的檢驗(yàn)：除檢查管道的合格證外，還要進(jìn)行管道外 觀的檢驗(yàn)，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(yīng)參照焊接工藝卡各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行操作。但必要時(shí)，應(yīng)根據(jù)天氣、環(huán)境溫度等變化對(duì)其作適當(dāng)調(diào) 整。1) 核對(duì)欲焊接的管材規(guī)格

16、、壓力等級(jí)是否正確，檢查其表面是否有磕、碰、劃傷，如傷痕深度超過管材壁厚的10%，應(yīng)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(jī)架卡瓦內(nèi)，使兩端伸出的長(zhǎng)度相 當(dāng)(在不影響銑削和加熱的情況下應(yīng)盡可能短) ，管材機(jī)架以外 的部分用支撐物托起，使管材軸線與機(jī)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(guān)，然后在合攏管材兩端， 并加以適當(dāng)?shù)膲毫Γ?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(dòng)架， 關(guān)掉銑刀電源， 切屑厚度應(yīng)為 05mm 左右，通過調(diào)節(jié)銑刀片的高度可調(diào)切切屑厚度。5) 取出銑刀，合攏兩管端，檢查兩端對(duì)齊情況，管材兩端 的錯(cuò)位置不應(yīng)超過壁厚的10%，通過調(diào)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(yīng)超過壁厚的10%，否則應(yīng)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(yīng)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(dá)到設(shè)定值。7) 加熱板溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值后，放入機(jī)架，施加規(guī)定的壓力， 直到兩邊最小卷邊達(dá)到規(guī)定值(0. 1X管材壁厚+0. 5) mm8) 將壓力減