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定向鉆施工工藝1、水平定向鉆穿越施工工藝:使用水平定向鉆機進行管線穿越施工,一般分為二個階段: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,并將產品管線(一般為PE管道,光纜套管,鋼管)沿著擴大了的導向孔回拖到導向孔中,完成管線穿越工作。1.1鉆導向孔:要根據穿越的地質情況,選擇合適的鉆頭和導向板或地下泥漿馬達,開動泥漿泵對準入土點進行鉆進,鉆頭在鉆機的推力作用下由鉆機驅動旋轉(或使用泥漿馬達帶動鉆頭旋轉)切削地層,不斷前進,每鉆完一根鉆桿要測量一次鉆頭的實際位置,以便及時調整鉆頭的鉆進方向,保證所完成的導向孔曲線符合設計要求,如此反復,直到鉆頭在預定位置出土,完成整個導向孔的鉆孔作業(yè)。見示意圖一:鉆導向孔。鉆機被安裝在入土點一側,從入土點開始,沿著設計好的線路,鉆一條從入土點到出土點的曲線,作為預擴孔和回拖管線的引導曲線。1.2預擴孔和回拖產品管線:一般情況下,使用小型鉆機時,直經大于200毫米時,就要進行予擴孔,使用大型鉆機時,當產品管線直徑大于Dn350mm時,就需進行預擴孔,預擴孔的直徑和次數,視具體的鉆機型號和地質情況而定。回拖產品管線時,先將擴孔工具和管線連接好,然后,開始回拖作業(yè),并由鉆機轉盤帶動鉆桿旋轉后退,進行擴孔回拖,產品管線在回拖過程中是不旋轉的,由于擴好的孔中充滿泥漿,所以產品管線在擴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,又保護了管線防腐層,經過鉆機多次預擴孔,最終成孔直徑一般比管子直徑大200mm,所以不會損傷防腐層。見示意圖二:預擴孔和示意圖三:回拖管線。在鉆導向孔階段,鉆出的孔往往小于回拖管線的直徑,為了使鉆出的孔徑達到回拖管線直徑的1.3~1.5倍,需要用擴孔器從出土點開始向入土點將導向孔擴大至要求的直徑。地下孔經過預擴孔,達到了回拖要求之后,將鉆桿、擴孔器、回拖活節(jié)和被安裝管線依次連接好,從出土點開始,一邊擴孔一邊將管線回拖至入土點為止。2、水平定向鉆施工的特點:2.1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,學校和居民的正常生活和工作秩序,解決了傳統開挖施工對居民生活的干擾,對交通,環(huán)境,周邊建筑物基礎的破壞和不良影響。2.2現代化的穿越設備的穿越精度高,易于調整敷設方向和埋深,管線弧形敷設距離長,完全可以滿足設計要求埋深,并且可以使管線繞過地下的障礙物。2.3城市管網埋深一般達到三米以下,穿越河流時,一般埋深在河床下9—18米,所以采用水平定向鉆機穿越,對周圍環(huán)境沒有影響,不破壞地貌和環(huán)境,適應環(huán)保的各項要求。2.4采用水平定向鉆機穿越施工時,沒有水上、水下作業(yè),不影響江河通航,不損壞江河兩側堤壩及河床結構,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。2.5與其它施工方法比較,進出場地速度快,施工場地可以靈活調整,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。2.6大型河流穿越時,由于管線埋在地層以下9—18mm,地層內部的氧及其他腐蝕性物質很少,所以起到自然防腐和保溫的功用,可以保證管線運行時間更長。3、水平定向鉆機系統簡介:概興艘各種規(guī)格的水叢平定向鉆機都效是由鉆機系統淡、動力系統、攪控向系統、泥豈漿系統、鉆具娘及附助機具組昂成,它們的結某構及功能介紹專如下:裕3.1賀琴鉆機系統:是狀穿越設備鉆進繡作業(yè)及回拖作柏業(yè)的主體,它該由鉆機主機、爽轉盤等組成,穿鉆機主機放置盒在鉆機架上,認用以完成鉆進完作業(yè)和回拖作氏業(yè)。轉盤裝在災鉆機主機前端陵,連接鉆桿,縱并通過改變轉忌盤轉向和輸出紅轉速及扭矩大柿小,達到不同稅作業(yè)狀態(tài)的要翻求。杏3.2弓立動力系統:由巨液壓動力源和惹發(fā)電機組成動背力源是為鉆機亦系統提供高壓哀液壓油作為鉆尸機的動力,發(fā)四電機為配套的蘆電氣設備及施膜工現場照明提免供電力。她3.3集僵控向系統:控沒向系統是通過賢計算機監(jiān)測和蕩控制鉆頭在地壓下的具體位置衰和其它參數,備引導鉆頭正確廊鉆進的方向性膨工具,由于有虹該系統的控制津,鉆頭才能按孩設計曲線鉆進示,現經常采用花的有手提無線倡式和有線式兩菊種形式的控向腹系統。饞3.4重量泥漿系統:泥泛漿系統由泥漿矛混合攪拌罐和勞泥漿泵及泥漿稠管路組成,為得鉆機系統提供開適合鉆進工況皺的泥漿。茫3.5愧那鉆具及輔助機評具:是鉆機鉆敗進中鉆孔和擴刃孔時所使用的擾各種機具。鉆批具主要有適合帶各種地質的鉆割桿,鉆頭、泥猜漿馬達、擴孔智器,切割刀等綱機具。輔助機蛇具包括卡環(huán)、影旋轉活接頭和伸各種管徑的拖角拉頭。玉穿越施工現場稠布置圖勒妹1悟.秘糠入土點是定向唉鉆施工的主要狠場所,鉆機就薦布置在該側,般所以施工占地羞比較大臘,僚DD33毒0冒鉆機的最小占眼地消為僅30×隨30M葬,當然也可以司根據現場的實昏際情況作相應毯調整企,技DD6采0滾、址DD-筋5次的占地相應要饞小得多。鏡標2玻.出土點一側臥主要作為管道革焊接場地,在需出土點應有一效塊處20×拌20M為的場地作為預從擴孔、回拖時柳接鉆桿和安裝料其他設備時使諒用;在出土點湊之后有一條長爐度與穿越長度讀相等的管線焊飾接作業(yè)帶。穿越實例唇大沽沙穿越鉆銀機場地布置野XX與年悉XX暈月到受XX始月之間,在噸XX上,我公司僅憑用木4版5拼天時間完成了嚷兩動條添Φ姨219×博8摘,一造條陸Φ餡426×好9誕,長度為允96迷0鬧米停的管道穿越。活大沽沙穿越焊會接場地(只顯朵示了兩條管道三)惰水平定向鉆穿趣越施工工藝流疲程圖豈辟氧使用水平定向過鉆技術穿越河爬流和其它障礙括物的施工方法西在世界范圍內猛得到了廣泛的段運用。水平定憐向鉆穿越承包松商協會認為:算在工程項目招女投標過程中,究水平定向鉆承廁包商應設法獲啄取盡可能多的暈相關信息以提艱出完整并具競示爭力的報價,韻承包商在開工茶前應該獲得以喝下信息,以保煌證日后的工作扁可以順利進行怠,并在此條件師下完成工程項春目的施工,同遷時足夠的施工榜前的各類信息點還可以保證施驢工過程更安全碼,減少對周圍夾環(huán)境的破壞,蹦使工程進行的慰更順利。一、概述友純A上、發(fā)展與使用歉姑綠水平定向鉆技翻術最早出現云在污7嘴0源年代,是傳統口的公路打孔和找油田定向鉆井贈技術的結合,繡這已成為目前秋廣受歡迎的施還工方法,可用手于輸送石油、匯天然氣、石化匯產品、水、污畝水等物質和電既力、光纜各類辟管道的施工。必不僅應用于河次流和水道的穿斤越,同時還廣盯泛應用于高速鷹公路、鐵路、儀機場、海岸、仙島嶼以及密布嫌建筑物、管道梨密集區(qū)等。擠煙B蹦、技術限制天甩比定向鉆施工技冒術首先應用于治美國海岸地區(qū)佳的沖積層穿越白,現在已經能飯夠開始在粗沙或、卵石、冰磧擺和巖石地區(qū)等決復雜地質條件唇下進行穿越施妖工。最長的穿乓越施工已鍵達惹600即0帳英尺、管道直借徑梅為第1日8樣英寸。C、優(yōu)勢征堅射事實證明:水廁平定向鉆穿越股是對環(huán)境影響世最小的施工方菊法。這項技術半同時還可以為禿管道提供最的臺保護層,并相呆應減少了維護值費用,同時不蟻會影響河流運于輸并縮短施工撲期,證明是目福前效率最高,辣成本最低的穿箏越施工方法。烈緣D苗、施工過程和階技術割臉1獲、導向孔:導葉向孔是在水平泡方向按預定角牌度并沿預定截速面鉆進的孔,晃包括一段直斜采線和一段大半乞徑弧線。在鉆魄導向孔的同時氏,承包商也許炎會選擇并使用漆更大口徑的鉆正桿(即沖洗管溪)來屏蔽導向葉鉆桿。沖洗管斗可以起到類似撇導管的作用,桂還可以方便導骨向鉆桿的抽回尺和更換鉆頭等媽工作。導向孔勒的方向控制由葉位于鉆頭后端渾的鉆桿內的控堵制器(稱為彎辛外殼)完成。驟鉆進過程中鉆轉桿是不做旋轉煤的,需要變換濫方向時若將彎費外殼向右定位抖,鉆進路線即旨向右沿平滑曲替線前進。鉆孔灣曲線由放置在印鉆頭后端鉆桿朵內的電子測向慚儀進行測量并惜將測量結果傳像導到地面的接腸收儀,這些數華據經過處理和帥計算后,以數林字的形式顯示宅在顯示屏上,聚該電子裝置主徹要用來監(jiān)測鉆君桿與地球磁場君的關系和傾角污(鉆頭在地下鏟的三維坐標)維,將測量到的濱數據與設計的夕數據進行對比怎,以便確定鉆怪頭的實際位置色與設計位置的荷偏差,并將偏珠差值控制在允柜許的范圍之內鑰,如此循環(huán)直海到鉆頭按照預傘定的導向孔曲與線在預定位置受出土。權搭2匆、預擴孔佳:銹均導向孔完成后星,要將該鉆孔訊進行擴大到合三適的直徑以方朽便安裝成品管概道,此過程稱械為預擴孔,(狐依最終成孔尺摩寸決定擴孔次微數)。例如,融如需安鬼裝奧3麗6戚英寸管線,鉆旗孔必須擴大己到糾4割8行英寸或更大。券通常,在鉆機找對岸將擴孔器箭連接到鉆桿上周,然后由鉆機釘旋轉回拖入導海向孔,將導向李孔擴大,同時鞠要將大量的泥雞漿泵入鉆孔,橡以保證鉆孔的憂完整性和不塌篩方,并將切削壞下的巖屑帶回堵到地面。鈔這3釘、回拖管道:姜預擴孔完成以季后,成品管道宋即可拖入鉆孔遭。管道預制應霞在鉆機對面的券一側完成。擴遍孔器一端接上崖鉆桿另一端通禁過旋轉接頭接哭到成品管道上歷。旋轉接頭可粉以避免成品管未道跟著擴孔器宏旋轉,以保證膨將其順利拖入肅鉆孔。回拖由防鉆機完成,這眾一過程同樣需分要大量泥漿配恢合,回拖過程噴要連續(xù)進行直慣到擴孔器和成晨品管道自鉆機號一側破土而出逐。頓二、現場布局蹲和設計債雨A鼠、虜道添喇路當敗利施工現場兩側宴都需要重型設趟備,為縮減成倚本,通往兩側拼施工現場的道砌路應盡可能利歉用現有道路以慌減少新修道路鼠距離,或利用猶管道線路的施論工便道,所有喇相關道路使用裕權的協議都應紹由業(yè)主提供,啄在投標階段再扒來討論這些問活題為時已晚。茄輝B難、工作場地止伐1隨、鉆機一煌側酒—兼—速鉆機施工場地俯至少需要辛30M壯(后100FT窗)寬,長好45M猴(被150FT添)的面積。該辮面積從入土點鐘算起,入土點夸應位于規(guī)定的煙區(qū)域內至少質3M什(集10FT坦)處,同時由職于許多鉆機配炭套的設備或配刃件沒有規(guī)定的領存放地點,所字以鉆機一側施繞工現場可由許油多不規(guī)則的小寸塊組成,以便最節(jié)省占地面積去,現場盡量要怖平整,堅硬,陳清潔,以便有齊利于進行施工寨。由于穿越施束工時需要大量途的淡水供攪拌罷泥漿用,所以色施工現場要盡給量靠近水源或估便于連接自來室水管道的地方芽。子卷2筑、管道一貧側類---值-街為便于預制成陰品管道,管道描一側要有足夠掙長度的施工現施場,這也是要拐重點考慮的事趟情。現場寬度譽應滿足管道施傳工的需要(一留般釋為騎12---鹿-1慧8忌米些)。同樣在出烏土點一側也需符要確3羊0疲米思(修100FT羨)寬乘以巾4悄5絕米悲(溫150FT供)長的施工現成場。總長度以起能夠擺放下所庫預制的管道為杜準,(場地的愉總長度一般為瞞穿越管道長度霧再加上栗3疾0毒米醉,)在回拖前慚,要將管道預怎制完成,包括踢焊接,通球,遺試壓防腐等工姿序,在回拖過政程中,不能再護進行管道的連恰接工作,因為騙回拖過程是要握連續(xù)進行的,櫻若此時進行管瞎道連接將可能鏈造成地下孔洞緞的塌方,極可涌能造成整個工則程施工的失敗退。急棍C宵、施工現場勘情察意澇度一旦施工地點濃確定,應對相蠟應區(qū)域進行勘煙測并繪制詳細博準確的地質地永貌圖紙。最終丸施工的精度取柳決于這一勘測燕結果的精度。逃惜D庭、施工設計參順數千扛1穩(wěn)、覆蓋層厚誦度仿---碧-鴨考慮的因素包劇括所穿越河流莊的流量特征,掌季節(jié)性洪水沖吐刷深度,未來名河道的加寬和摸加深,現有管吵道和電纜的位飄置等因素。一判旦確定了施工嬌地點并完成地枝質調查,穿越遞層的厚度也就謹確定了,一般炕來說,覆蓋層悄應至少是開6家米即(嗎20FT絕)厚。以上僅奪是針對河流穿時越而言的,對粥于其它障礙物饅的穿越會有另壩外的要求。望哲2武、鉆進角和曲繭率半澡徑井---真-孤在大多數穿越正施工中,入土懸角通常選擇賞在弓8--1車2診度之間,多數陳施工應首先鉆碎一段斜直線,消然后再鉆一段串大半徑曲線。砌此曲線的曲率慮半徑由成品管超線的彎曲特濤性決定,隨直灘徑增大而增大鹿,鋼管道曲率寇半徑的拇指法瞧則是涂100FT洲/I捏N冤(一般取管道死直徑術的苗100煤0肚—神120乘0句倍)。斜直線問將導向孔曲線傻按照預定的走刃向引導到設計呀的深度,然后尼是一段在此深禾度上的長長的虜水平直線,然優(yōu)后到達向上的番彎曲點再到出飄土點。出土角烘應控制衫在譽5-1叨2江度之間,以便忍于成品管道的座回拖。圣鏡E粘、鉆孔施工碰嘴時所有的測向控漁向工具都包括指地下測量電子竭設備和地面接弦收設備,可以錄測得鉆頭所在蟻位置的磁方位威角(用于污左倚/泊右控制)和傾滋斜角(譯上出/隙下控制)以及求鉆頭的鉆進方蕉向。盟堪1范、精度:穿越趕施工精度很大小程度上取決于分磁場的變化。緊例如,大型鋼延結構(橋梁,撞樁基,其它管賊道)和電力線瘡路會影響磁場爭讀數。而穿越鈴出土點的導向盡孔目標偏差值蠢應控制在左右農3叉米襯(尿10FT轉),長射度犬——摘3擇米建~尾1與0留米影(曲-1哨0駐~床30FT表)的范圍內。汁累2屑、完工圖紙:器一般來說,導欠向孔的測量和彩控制應在鉆導太向孔時每鉆進漿一根鉆桿或隔卡9蜓米草(既30FT墓)測量計算一陣次。以上測量禮計算完成的導曾向孔施工圖紙袍承包商應向業(yè)乒主提供。也有輔采用替代方法皺如陀螺儀,穿哀地雷達和智能惰清管球用來做害定位工作。三、地質調查日噴A如、探孔數躁量暮浪跑戀探孔數量取決掘于計劃穿越地適點的地層情況堂及穿越長度。陷如果穿越長度儲為吸30妄0葬米么(瞞1000FT昌),在兩側的梨穿越工地各鉆口一個鉆孔就足青夠了,如果鉆祖孔結果表明該急地區(qū)地質狀況貫比較單一,就晨不必進行進一賽步的鉆探取樣針。如果勘探報地告表明該地區(qū)形地質條件比較雞復雜,或者發(fā)涼現有巖石或有尸粗沙層存在,河這時就需要做吳進一步的詳細魂的地質調查。素長距離大口徑慌穿越施工時,社如出現粗砂,卷卵石,風化巖槐或硬巖應每隔歐18筒0愚米逢---帖-24泉0座米哭(康600-橡-800FT戲)取樣一次,紫若有明顯跡象忘表明地質結構強異常復雜,這辯時就需要打更性多的地質探孔施進行更多的采鳴樣工作。所有倆采樣探孔都應認沿穿越斷面方宴向,采樣深度辨以計劃的穿越皇深度為準。如敗有可能,取樣莖探孔最好選在岡穿越中線一側押約棕8棍米獨(僻25FT竹)處。勘探任吊務完成后,探壤孔必須封好以攝防止在施工過證程中的泥漿泄墨漏。蹤差B好、探孔深度誓盾灶所有的探孔深枯度都應至少達適到穿越點以下親1傅2漏米雨(逗40FT叢)或預定的穿諒越深度以下裂6猴米礦(父20FT嗎),兩者之中喪取其大者。有儉時將穿越深度披定的深一些或刑實際穿越曲線貌比設計的位置跌深一些,無論救對承包商還是輪對業(yè)主來說都特是很有益的,淹關鍵是穿越位意置要選在地層豈結構一致的利谷于成孔的地層持中進行,這樣商才利于穿越的絞成功。栽耽C繳、土壤的標準盈分類奇統已一名合格的地評質技師或地質治學者,應能依廉據統一土壤分幼類系統殼或且AST擾M籮設計魂書旁D-248韻7會和聾D248鵲8造對材料進行分煙類。能夠擁有評一份由現場技宇師或鉆探公司血提供的現場鉆桐探記錄,對以液后的施工將是豐非常有益的,荒此記錄會包括渴對材料的目測會分類以及由鉆岔探公司根據取巴樣結果對地層馳結構所做的解擠釋和評價。富晨D煮、標準穿刺測顆試騰SP姐T攤為了更好地確取定顆粒材料的閑密度,地質工三程師通常會依丑據神AST光M都規(guī)煮范播D158差6谷做標準穿刺測循試鄉(xiāng)SP獵T腳。這是一種現仁場測試方法,蜜利用標準重量欠的重錘將勺形兇取樣器打入土糕層中的一定深攀度,記錄下進姿入悠到熄1付2周寸深時的擊打拒次數。所獲數粉據即為標準穿

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