水平定向鉆施工方法

本工程水平定向鉆施工,非開挖穿越管材選用DN500PE管.4。3。1水平定向鉆穿越施工工藝流程圖4—4水平定向鉆施工工藝流程圖4。3.2水平定向鉆施工場(chǎng)地布置PE管水平定向鉆穿越部位，在管道的起點(diǎn)設(shè)置一個(gè)工作坑，在管道的終點(diǎn)設(shè)置一個(gè)接收坑，并在管道發(fā)送一端布置泥漿制作系統(tǒng)及管道發(fā)送系統(tǒng).工作坑工作坑圖4-5水平定向鉆施工布置圖4。3。3測(cè)量放線（1）根據(jù)施工圖要求的入土點(diǎn)、出土點(diǎn)坐標(biāo)放出鉆機(jī)安裝位置線,入土點(diǎn)、出土點(diǎn)位置放線時(shí)左右偏差不超過20cm，沿管軸線方向誤差不超過40

cm,并做出明顯標(biāo)記。

（2）從出土點(diǎn)到回拖管線路必須保持直線。

4.3。4工作坑開挖開坑前要認(rèn)真調(diào)查了解地上地下障礙物，以便開坑時(shí)采取妥善加固保護(hù)措施.

工作坑或接收坑開挖的深度，依據(jù)管道高程、所用擴(kuò)孔鉆機(jī)尺寸，以及砼墊層的厚度計(jì)算確定,施工時(shí)用水準(zhǔn)儀測(cè)量控制.4.3.5鉆機(jī)就位由拖車頭牽引鉆機(jī)進(jìn)入工作場(chǎng)，根據(jù)穿越中心線及入土角,調(diào)整鉆機(jī)就位，鉆機(jī)就位后，控向室相應(yīng)就位。

鉆孔機(jī)安裝在工作坑旁邊，管道軸線可根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行樁位放線確定,鉆桿中心與管道軸線應(yīng)一致。確定拉管機(jī)方位后，固定好鉆孔機(jī).此時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的井位深度以及鉆孔機(jī)位置，確定鉆桿造斜度，入土角不超過150。鉆機(jī)安裝好后，試鉆運(yùn)轉(zhuǎn)并檢測(cè)運(yùn)轉(zhuǎn)后的機(jī)座軸線及坡度是否有變化，借以檢查鉆機(jī)安裝的穩(wěn)固性和固定可靠程度.鉆機(jī)的安裝質(zhì)量和穩(wěn)固性的好壞是成孔質(zhì)量好壞的關(guān)鍵,因此必須認(rèn)真細(xì)致的反復(fù)進(jìn)行,直至符合要求后進(jìn)入下道工序。4.3。6泥漿系統(tǒng)

泥漿系統(tǒng)主要由回收循環(huán)罐、儲(chǔ)漿配漿罐、砂泵、泥漿除砂清潔器、泥漿除泥器、臥式沉降離心機(jī)、攪拌器、射流剪切混漿等裝置組成，為鉆機(jī)設(shè)備提供滿足要求的的泥漿.

將泥漿設(shè)備按工作流程順序和使用說明書依次擺放在一起,并連接其管路、走道、護(hù)欄、電源線等。

進(jìn)行設(shè)備全面檢查，防止運(yùn)輸過程出現(xiàn)問題，檢查完成后逐個(gè)進(jìn)行單機(jī)試運(yùn)。

用清水進(jìn)行泥漿系統(tǒng)整體聯(lián)合試運(yùn)，并調(diào)試直至正常.

4.3.7泥漿配置

搭設(shè)膨潤(rùn)土棚.棚內(nèi)地面要高出地面0.2m,并鋪上防濕塑料布。膨潤(rùn)土用量主要根據(jù)管徑、穿越長(zhǎng)度及地質(zhì)情況確定，并準(zhǔn)備足夠的余量，泥漿人員對(duì)上述情況詳細(xì)了解和分析。

先對(duì)配置泥漿的用水進(jìn)行選擇和化驗(yàn),水采用沒有污染的清水，并化驗(yàn)水的PH值，以便確定添加劑的用量。

對(duì)于粘土、粉質(zhì)粘土的普通土質(zhì)，在水質(zhì)合格的情況下直接用一級(jí)鉆井膨潤(rùn)土，只有當(dāng)?shù)刭|(zhì)及水質(zhì)不良時(shí)才使用添加劑.

合格的泥漿標(biāo)準(zhǔn)：比重為1。02～1。05g/cm3，含沙量≤1％，PH值=7～10;失水率<15％.

泥漿在循環(huán)過程中因失水，攜帶鉆銷而變稠，隨時(shí)過濾及稀釋。為此要對(duì)泥漿粘度用馬式漏斗進(jìn)行測(cè)定，一般每?jī)尚r(shí)測(cè)一次。遇有復(fù)雜地質(zhì)和異常情況,隨時(shí)測(cè)定。地質(zhì)較好的位置，減少測(cè)定次數(shù)，測(cè)定結(jié)果做好記錄.泥漿的處理：首先通過泥漿回收循環(huán)系統(tǒng)裝置對(duì)泥漿池中的泥漿進(jìn)行回收處理,達(dá)到節(jié)約泥漿材料，降低穿越成本，減少?gòu)U棄泥漿量的目的。穿越完成后，對(duì)無法回收的泥漿用重力沉降法進(jìn)行沉淀，曬干水份并將剩余的泥漿用泥漿罐車運(yùn)到指定地點(diǎn)進(jìn)行深埋處理。4.3。8導(dǎo)向孔鉆進(jìn)

導(dǎo)向孔鉆進(jìn)時(shí)鉆具頭部只安裝略大于鉆桿外徑尺寸4cm的矛式鉆頭，對(duì)正既定孔位，檢測(cè)對(duì)中誤差達(dá)到規(guī)范要求,即可開動(dòng)鉆機(jī)鉆進(jìn)導(dǎo)向孔。鉆進(jìn)時(shí)人力扳拉推進(jìn)持力均勻，勻速前進(jìn).并根據(jù)給進(jìn)阻力的大小，判定地層內(nèi)是否有硬物或土層的變化，以確定注水機(jī)給水壓力和給水量。鉆進(jìn)時(shí)，當(dāng)?shù)貙雍^大地層為砂層或粉質(zhì)砂粘土，不注水鉆進(jìn)，當(dāng)?shù)貙虞^硬或無地下水時(shí)，提高注水壓力。注水主要是起潤(rùn)滑和冷卻鉆具,減少鉆進(jìn)阻力作用.當(dāng)遇有硬質(zhì)障礙物時(shí)緩慢持力給進(jìn),當(dāng)不能鉆穿通過時(shí)，記錄鉆具長(zhǎng)度，確定障礙物的具體位置。如地面條件允許可從地面下挖探洞人工下去處理。地面條件不允許時(shí)，整體偏移鉆孔軸線.一般單個(gè)的硬物通過持續(xù)的壓力注水鉆進(jìn)和攪磨即可通過，此時(shí)給進(jìn)力應(yīng)均勻不可強(qiáng)推進(jìn)，防止鉆孔偏移。障礙物的位置在鉆進(jìn)過程中應(yīng)詳細(xì)記錄。每個(gè)鉆進(jìn)班組做臺(tái)班記錄,詳細(xì)記錄鉆進(jìn)長(zhǎng)度、軸線偏差、機(jī)座校核、土質(zhì)軟硬、障礙物、作業(yè)人員等情況.鉆進(jìn)按上坡方向進(jìn)行,以利排水和最后出土,并有利于保證鉆孔質(zhì)量。鉆進(jìn)先導(dǎo)孔工藝見圖示.圖4—6先導(dǎo)孔鉆時(shí)示意圖導(dǎo)向鉆進(jìn)是非開挖定向鉆進(jìn)鋪管的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。導(dǎo)向鉆按設(shè)計(jì)的深度、標(biāo)高，隨時(shí)監(jiān)控，適時(shí)調(diào)整。鉆進(jìn)中采用輕壓、慢轉(zhuǎn)，注意控制鉆頭溫度,切不可使探頭過熱.4.3。9擴(kuò)孔導(dǎo)向孔鉆進(jìn)至接收坑，經(jīng)測(cè)量檢驗(yàn)，偏差在允許范圍內(nèi)時(shí)，卸下矛式鉆頭換裝魚尾式或三叉式擴(kuò)孔鉆頭,開動(dòng)回拉鉆機(jī)擴(kuò)孔。擴(kuò)孔時(shí)人工給進(jìn)均勻，勻速回拉.同時(shí)注水機(jī)連續(xù)注適量水，通過鉆具攪拌孔內(nèi)泥土造泥漿,用以保護(hù)成孔孔壁，保保持圍巖穩(wěn)定，同時(shí)起到潤(rùn)滑作用。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況，采用刮刀式擴(kuò)孔器.擴(kuò)孔器尺寸為鋪設(shè)管徑的1.2～1.5倍，這樣既能夠保持泥漿流動(dòng)暢通又能保證管線的安全、順利的拖入孔中.圖4—7擴(kuò)孔鉆頭圖擴(kuò)孔時(shí)地層土質(zhì)較軟時(shí)宜快速給進(jìn)回?cái)U(kuò)，地層土質(zhì)較硬時(shí)勻速緩慢進(jìn)行?；?cái)U(kuò)鉆孔工藝見圖示：圖4-8回?cái)U(kuò)孔鉆進(jìn)示意圖施工過程中，注意地下水位的變化，鉆進(jìn)施工時(shí)是否正常，注意土質(zhì)變化及拉管機(jī)的壓力,出現(xiàn)異常及時(shí)采取措施。在每級(jí)擴(kuò)孔過程中，為防止擴(kuò)孔跑偏軌跡，采用回拖擴(kuò)孔。擴(kuò)孔時(shí)為保證管道可以順利回拖,使鉆孔直徑達(dá)到管徑的1。3倍以上，并用泥漿護(hù)壁，防止鉆孔坍塌，保證土體對(duì)管壁無損壞.4。3。10清孔在回?cái)U(kuò)鉆孔時(shí)，在鉆頭尾部配裝拉鏈（桿），鉆孔回?cái)U(kuò)到達(dá)工作坑時(shí)，卸下擴(kuò)孔鉆頭，在拉鏈（桿)一端換裝拉泥盤，進(jìn)行拉泥成孔工作。此項(xiàng)工序主要是拉運(yùn)出擴(kuò)孔攪碎的孔內(nèi)土，形成光滑圓順的安管通道。拉泥時(shí)，首次拉泥采用環(huán)形盤，反復(fù)來回拖拉后,如阻力減輕則在拉泥盤上加裝橫擋，再次入孔拉泥,逐次加封橫擋，直至拉泥盤全封閉，并能輕松順利拉出為止。當(dāng)?shù)貙油临|(zhì)較硬，以粘質(zhì)土為主時(shí)，先采用環(huán)形盤較窄的拉泥盤拖拉，使拽拉阻力變小拉泥盤拉出順利后,再換上環(huán)形盤較寬的拉泥盤拖拉鉆孔.拉泥盤環(huán)形盤的大小及加裝橫擋封閉的選擇,根據(jù)地層土質(zhì)確定。最終成形的孔道內(nèi)壁光滑圓順,拖孔器拉泥清孔工藝見圖示。圖4-9孔道清泥示意圖4.3.11回拖拉管PE管焊縫和管道強(qiáng)度檢驗(yàn)合格后，即可進(jìn)入拉管施工。首先用現(xiàn)場(chǎng)制作的“PE管封套"將管頭密封，然后在管頭后端接上回?cái)U(kuò)頭，管后接上分動(dòng)器進(jìn)行接管,將管子回接到工作坑后，卸下回?cái)U(kuò)頭、分動(dòng)器、取出剩余鉆桿，堵上封堵頭。施工時(shí)，拉管機(jī)操作人員根據(jù)設(shè)備數(shù)據(jù)均勻平穩(wěn)的牽引管道，切不可生拉硬拽.安管工藝見圖示。圖4—10管道拖拉安裝示意圖4。3。12管道焊接本工程中的PE管采用熱熔焊接，管道接口質(zhì)量的好壞直接影響到拉管施工的成功進(jìn)行，因此要嚴(yán)格按以下操作步驟執(zhí)行。（1）對(duì)口將塑料管或管件放入夾具內(nèi)夾牢，用刷子和棉布?jí)K將管口的氧化層、油污、塵埃清除干凈。將兩管端的接口對(duì)正，對(duì)口間隙不得超過0.5mm,用卡尺檢查兩對(duì)口的端面是否平行,必須保證兩連接管接口時(shí)的兩個(gè)端面完全重合，不得有縫隙。同時(shí)調(diào)整好對(duì)口的兩連接管間的同心度，其誤差小于管壁厚的10％.對(duì)口達(dá)到要求后,將夾具夾緊。（2)加熱接口:用熱平板模加熱兩個(gè)管口，將加熱溫度及加熱壓力調(diào)至需要位置。對(duì)接焊的最佳焊接溫度為200～240℃，一般確定為210±10℃。經(jīng)加熱后的兩個(gè)管口熔化，當(dāng)加熱至熔融狀態(tài)即完成了吸熱過程.焊接時(shí)注意以下要點(diǎn)：熱熔連接加熱時(shí)間和加熱溫度符合熱熔連接工具生產(chǎn)廠和管材、管件生產(chǎn)廠的規(guī)定。當(dāng)指示燈亮?xí)r，最好在等10分鐘使用，以使整個(gè)加熱板溫度均勻.熱熔連接保壓冷卻時(shí)間,不得移動(dòng)連接件或連接件上不得施加任何外力.熱熔對(duì)接連接,兩管段各伸出卡具一定的自由長(zhǎng)度，校對(duì)連接件，使其在同一軸線上，錯(cuò)邊不大于壁厚的10％。溫度適宜的加熱板置于機(jī)架上，閉合卡具,并設(shè)系統(tǒng)的壓力。達(dá)到吸熱時(shí)間后,迅速打開卡具，取下加熱板。避免與熔融的端面發(fā)生碰撞。迅速閉合卡具，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，勻速地將壓力調(diào)節(jié)到工作壓力,同時(shí)按下冷卻時(shí)間按鈕.達(dá)到冷卻時(shí)間后,在按一次冷卻時(shí)間按鈕,將壓力降為零,打開卡具，取下焊好的管子。卸管前將壓力降至為零，若移動(dòng)焊機(jī),拆下液壓軟管，并做好接頭防塵工作。（3)冷卻接口：接口完成后，在卡具上穩(wěn)住對(duì)口，讓其自然冷卻，其時(shí)間確定為1。15~1。33×壁厚（mm）分鐘，再放至地上還須再冷卻，方可進(jìn)行另一端對(duì)口