辽鲅定向钻穿越普通公路施工方案.pdf

辽阳石化辽阳石化-营口鲅鱼圈成品油管线工程营口鲅鱼圈成品油管线工程定向钻穿越道路施工方案定向钻穿越道路施工方案辽鲅管线定向钻穿越施工机组辽鲅管线定向钻穿越施工机组2008 年 10 月 20 日水平定向钻穿越道路施工方案水平定向钻穿越道路施工方案一水平定向钻穿越施工流程图一水平定向钻穿越施工流程图测量放线二施工方法简介二施工方法简介钻机修垫场地三通一平设备进场预扩孔钻导向孔组装调试调试控向系统1.按预先设定的地下铺管轨迹钻一个小口径先导孔，随后在先导孔出口端的钻杆头部安装扩孔器回拉扩孔，当扩孔至尺寸要求后，在扩孔器的后端连接旋转接头、设备离场恢复地貌管道回拖拉管头和管线，回拉铺设地下管线,完成管线穿越工作.施工准备：2。地质调查：施工管线征地范围内存在的地下管线、光缆、电缆、预留套管、排水管等地下障碍物，需业主与其相关单位协商，签定会签单.会签单需标明管线走向、设计标高，为定向钻穿越提供参考依据.3.场地布置1测量放线：机械设备占用场地尺寸根据现场实际情况而定。2平整钻机场地，保证有足够的承载力。3挖泥浆沉淀池。开挖排浆及地锚坑时要留出足够边坡。4钻机及配套设备就位：按照布置图将钻机及附属配套设备安放在预定位置，进行系统连接、试运转，保证设备正常工作。三水平定向钻作业三水平定向钻作业1钻导向孔（如下图所示）导向孔是在水平方向按预定角度并沿预定截面钻进的孔，包括一段直斜线和一段大半径弧线.在钻导向孔的同时，使用更大口径的钻杆(即冲洗管)来屏蔽导向钻杆.导向孔的方向控制由位于钻头后端的钻杆内的控制器(称为弯外壳）完成。钻进过程中钻杆是不做旋转的，需要变换方向时可将弯外壳向右定位，钻进路线即向右沿平滑曲线前进。钻孔曲线由放置在钻头后端钻杆内的电子测向仪进行测量并将测量结果传导到地面的接收仪，这些数据经过处理和计算后，以数字的形式显示在显示屏上,该电子装置主要用来监测钻杆与地球磁场的关系和倾角（钻头在地下的三维坐标），将测量到的数据与设计的数据进行对比，以便确定钻头的实际位置与设计位置的偏差,并将偏差值控制在允许的范围之内,如此循环直到钻头按照预定的导向孔曲线在预定位置出土。要根据穿越的地质情况，选择合适的钻头和导向板或地下泥浆马达，开动泥浆泵对准入土点进行钻进，钻头在钻机的推力作用下由钻机驱动旋转（或使用泥浆马达带动钻头旋转)切削地层，不断前进，每钻完一根钻杆要测量一次钻头的实际位置，以便及时调整钻头的钻进方向，保证所完成的导向孔曲线符合设计要求，如此反复，直到钻头在预定位置出土，完成整个导向孔的钻孔作业。钻机被安装在入土点一侧，从入土点开始,沿着设计好的线路，钻一条从入土点到出土点的曲线，作为预扩孔和回拖主管线的引导曲线.2预扩孔（如下图所示）导向孔完成后,要将该钻孔进行扩大到合适的直径以方便主管线的安装，此过程称为预扩孔，依最终成孔尺寸决定扩孔次数。通常，在钻机对岸将扩孔器连接到钻杆上，然后由钻机旋转回拖入导向孔，将导向孔扩大，同时要将大量的泥浆泵入钻孔,以保证钻孔的完整性和不塌方，并将切削下的岩屑带回到地面。3.回拖主管线（如下图所示）回拖主管线时，将扩孔工具和管线连接好后，开始回拖作业，并由钻机转盘带动钻杆旋转后退，进行扩孔回拖，主管线在回拖过程中是不旋转的，由于扩好的孔中充满泥浆，所以主管线在扩好的孔中是处于悬浮状态，管壁四周与孔洞之间由泥浆润滑,这样即减少了回拖阻力,又保护了管线防腐层,经过钻机多次预扩孔，最终成孔直径一般比管子直径大 200mm，所以不会损伤防腐层。预扩孔完成以后，主管线即可拖入钻孔。管道预制应在钻机对面的一侧完成.扩孔器一端接上钻杆另一端通过旋转接头接到主管线上。旋转接头可以避免主管线跟着扩孔器旋转,以保证将其顺利拖入钻孔。回拖由钻机完成，这一过程同样需要大量泥浆配合，回拖过程要连续进行直到扩孔器和主管线自钻机一侧破土而出.四质量控制四质量控制1.质量控制要素：泥浆控制、导向孔的穿越曲线、预扩孔、管线回拖。2控制方法与措施泥浆质量控制:泥浆是定向穿越中的关键，要针对不同的地层采用不同的泥浆。在沙土层及粉质粘土层穿越时，钻进与成孔护壁困难，为保证质量，采取以下措施:泥浆用水中加入纯碱，提高水的 PH 值。按照事先确定好的泥浆配比用一级膨润土加上泥浆添加剂，配出合乎要求的泥浆。根据不同地层地质,及时调整泥浆参数，提高钻进与扩孔质量,保证管道回拖成功。导向孔的穿越曲线：严格按照设计和规范要求进行穿越，并用跟踪系统进行定位,确保出土位置准确无误。预扩孔：在导向孔成形后，连接扩孔器，进行回扩.在回扩时,注入配置好的泥浆，提高扩孔质量。管线回拖：为确保穿越万无一失，回拖要与扩孔同时完成.回拖时要连续作业，避免因停工造成管孔阻力增大，如果回拖力太大时，将采用助推器进行助推。五公路穿越断面示意图五公路穿越断面示意图新辽凤公路出土点9.00 米（最深处）钻机入土点断面示意图