水平定向钻施工技术在燃气管道穿越工程中的应用
【摘要】本文介绍了水平定向钻技术原理和施工方法，总结和论述了该技术在燃气管道穿越工程中的应用以及具体的施工技术方法。
【关键词】定向钻；燃气管道施工技术；穿越工程
0 前言
随着我国经济社会的持续发展和城市化进程的不断加快，在县级以上城市，各种市政管线在地下纵横交错、层叠密布，地面上的市政建筑也越来越多。常规管道施工安装，多采用开挖技术施工，往往导致道路等设施破损，影响环境和交通，给人们的生产、生活带来诸多不便，而且施工成本越来越高，施工难度越来越大。为了克服施工困难，降低施工成本，避免和减少管道工程施工对市政设施、自然环境等的破坏，诞生了一项新的施工技术——非开挖技术。该技术能在地表干扰极小的情况下，无须挖掘就可以铺设、修复、更换、探测地下管线，具有不破坏环境、无泥尘污染、不干扰交通、不破坏道路结构、铺管精度高、工期短、施工安全性好等优点。该技术广泛应用于穿越公路、铁路、建筑物、河流以及在闹市区、古迹保护区、农作物和植被保护区等不允许或不能开挖的条件下铺设、修复、更换管线。适用于电力、电信、石油、天然气、热力、排水等领域。
在非开挖技术中，水平定向钻施工一直是主要的增长领域。定向钻施工具有先进的导向系统，中靶精确，机械回转扩孔速度快、噪音低、机械占用场地小、不阻断交通、不影响环境等特点。以下着重介绍水平定向钻技术在燃气管线穿越工程中的应用和具体施工方法。
1 水平定向钻进施工原理和技术特点
在非开挖铺设管线或穿越河流、道路、建筑等障碍物时，定向钻进施工优势十分明显。其主要特点是可以根据预先设计的铺管线路，由钻机驱动带着楔形钻头的钻杆按指定方向沿设计轨道进行钻进，绕过地下障碍，直至达到目的地。导向孔的施工完成后，再利用反拉扩孔的施工方法将导向孔逐级扩大，直到达到铺管所需管径。随后将所需铺设的管线牵引拖回已完成扩孔的设计铺设位置。
该技术的关键是沿着设计的导向轨迹进行导向钻进。它是利用放置在钻头的探头发射信号，地表接收机根据探头发出的信号跟踪测出探头位置，深度，倾角，楔面向角等参数，由导向员将导向指令传递钻机操作员。钻机操作员根据同步显示器的指示操控钻杆调整楔面面向角进行旋转或顶进操作，绕避前进中的障碍，实现有目标的导向式钻进。
根据不同的地层与铺管需要，使用泥浆泵为钻进过程及时提供足够的钻进液。钻井液在钻进和反向扩孔过程中，起着制造泥浆，稳定钻道，冷却钻头等作用。制造的泥浆一方面使钻屑排除钻道，为管道铺设提供足够的空间；另一方面，
施工方案及施工工艺 工程简介 ######天然气利用工程-天然气长输管道起于仙人岛能源化工区的仙人岛天然气液化厂，终于大石桥市西侧的大石桥分输站。管线长度约为98KM，管径φ406.4，设计压力4.0Mpa，管道输气规模为1.4*108m3/a。 管道沿线经过仙人岛能源化工区、盖州市、鲅鱼圈区、营口市沿海产业基地、营口市中小企业园区、老边区和大石桥市，设置大石桥分输站1座，设鲅鱼圈南分输阀室、鲅鱼圈北分输阀室、盖州分输阀室、北海分输阀室、沿海分输阀室、中小园分输阀室、老边分输阀室和有色园分输阀室共8座分输阀室。 施工方法的选择： 天然气管道穿越工程，根据设计要求、定向钻机性能及现场情况，决定采用DDW320定向钻机。 1.1 钻机主要性能参数DDW320定向钻机： DDW320 机身长度 6.4m 机向宽度 2.3m 高度 2.0m 重量9.2 t 泥浆流量320L/min 钻杆重量40kg 发动机功率145kw 行走速度 5.3Km/h 最大扭矩12KNm 实际推进力32 t
实际回拖力32 t 钻杆长度3m 钻杆外径73mm 水压8Mpa 1.2 钻机技术特点： A、设备机械化程度高，结构布局合理，整体性好。 B、结构简单易于操作。 C、钻机倾角可调，适应不同铺设管线设计深度和不同施工场地条件。 D、钻机具有足够的回拉力和较大的回转扭矩，满足反扩拉管要求。 E、易于随时监测钻进方向，调整孔底钻头，控制钻进轨迹。 F、及时监测钻进参数和地层变化。 2 施工方法特点： 2.1 精确性。拖管轨迹准确、精度高，满足设计要求。 2.2 方向可控性。在整个施工过程中，随时可确定管线的位置及埋深，这是传统的顶管工艺所达不到的。 2.3 铺管速度快，施工周期短。同样长度及管径的管线，施工时间是普通顶管线施工时间的1/5。 2.4 广泛的适应性。适用于复杂的地质结构，如乱石、回填土等，适用于地下管网分布复杂的地段。 2.5 不阻碍交通，不污染环境，对路面及河道无损害。 2.6 铺管质量高，由于基本没有破坏原有土质结构，无须进行地下水防 范和软土层的加固措施，避免了土壤沉降过程对管道的应力破坏。 2.7 具有较好的经济效益。管径越大，埋深越深，周边环境越复杂，经济效
定向钻穿越安全施工方案 一、施工方法的选择： 天然气管道穿越工程，根据设计要求、定向钻机性能及现场情况，决定采用DDW320定向钻机。1.1钻机主要性能参数DDW320定向钻机：DDW320 机身长度6.4m机向宽度2.3m 高度2.0m 重量9.2t泥浆流量320L/min钻杆重量40kg发动机功率145kw行走速度5.3Km/h最大扭矩12KNm实际推进力32t实际回拖力32t钻杆长度3m钻杆外径73mm水压8Mpa1.2。 二、钻机技术特点： A、设备机械化程度高，结构布局合理，整体性好。 B、结构简单易于操作。 C、钻机倾角可调，适应不同铺设管线设计深度和不同施工场地条件。 D、钻机具有足够的回拉力和较大的回转扭矩，满足反扩拉管要求。 E、易于随时监测钻进方向，调整孔底钻头，控制钻进轨迹。 F、及时监测钻进参数和地层变化。 三、施工方法特点： 1、精确性。拖管轨迹准确、精度高，满足设计要求。 2、方向可控性。在整个施工过程中，随时可确定管线的位置及埋深，这是传统的顶管工艺所达不到的。 3、铺管速度快，施工周期短。 4、广泛的适应性。适用于复杂的地质结构，如乱石、回填土等，适用于地下管网分布复杂的地段。 5、不阻碍交通，不污染环境，对路面及河道无损害。
6、铺管质量高，由于基本没有破坏原有土质结构，无须进行地下水防范和软土层的加固措施，避免了土壤沉降过程对管道的应力破坏。 7、具有较好的经济效益。管径越大，埋深越深，周边环境越复杂，经济效益越明显。施工工序及施工工艺： 四、施工工序概括为： 施工准备→设计钻进轨迹→测量放线→整修进场便道→三通一平→施工现场布置→设备进场→设备调试→试钻→工艺施工→设备撤场→恢复地貌→竣工验收。 五、施工工艺流程图： 钻导向孔→分级预扩孔→管道回扩 六、场地施工准备： A、勘察现场：勘察并复测入土点、出土点标高和水平距离；对穿越现场的周围建筑物、地形面貌、河床情况、土壤状况、水源进行考察；对穿越钻机等设备设置的场地大小进行测量确认。 B、查明地下设施：咨询当地有关部门政府在穿越中心线上是否电讯、电力、供水、输油、燃气等地下线路设施，并用信号探测器沿穿越路线全线进行探测。 C、检验水质情况：取水井化验，看水质能否满足泥浆制浆的要求。 D、编制施工方案：根据现场实际情况和工程特点，编制周密、切实要靠的穿越施工方案、进场方案、施工现场布置方案。 七、钻孔轨迹设计： 定向钻钻孔轨迹分为由曲线段和直线段组成，曲线段作为钻孔的一部分，既要保证钢质钻杆在其中受到复杂应力时的工作安全，又要保证管道回拖通过时受力安全，必须满足管道的工作安全的规范要求。根据工程要求：地质情况，施工场地条件，选择最佳穿越
临汾市城燃天然气“煤改气”项目工程 管道穿省天然气高压非开挖工程 施工方案 一、工程概况： 本工程位于尧都区席村西乡村道路旁，穿越乡村道路、和高压给水管道。由于采用了先进的非开挖技术在施工中不会对乡村道路和高压给水管道造成损坏与影响。 二、工程特点： （1）工程施工区域车流大具有一定风险。 （2）由于天然气工程属于易燃、易爆压力管道，施工质量标准要求高。 （3）工程管理人员精力充沛、年富力强，施工人员素质高。 （4）遇有突发事件或有设计与现状不符情况迅速反馈，及时与监理、建设单位联系，及时作出合理的应对措施。 三、施工安排及计划： （一）、施工组织： 为保证燃气输气管线工程顺利施工，组成以下专业施工队伍：技术负责：陈国溥（助理工程师） 机长：李正令（有操作证） 导向员：解巨江（有操作证） 安全员：史志民 设备操作工2人，木工1人，水电工1人，普工4人。
（二）、主要施工设备：采用DL-320E铺管钻机，金地300导向仪，拖拉机水车，五轮车等。 （三）、施工准备： 1、进场前准备：地下管线的探测主要了解有关地下已有管线和其它埋设物的位置，为设计钻进轨迹提供依据。根据现场实际情况解决施工入土点和出土点各挖一个工作井和接收井，便于钻机入土开钻，
并且作为泥浆的排放和收集点，若泥浆过多采用泥浆车外运。 2、技术准备： （1）组织工程施工技术人员参与设计单位、建设单位的施工会审和企业内施工技术交底，了解施工特点和技术要求。 （2）根据敷设管道的管径尺寸为∮200mm管，计算出管道孔的扩孔次数不低于1次和最终回扩所使用的回扩器的规格为∮250mm，即∮250mm，∮250mm清洗，如有必要多清洗一次，然后铺管。 （3）根据钻机操纵手册和导向仪的控制、精度要求，制定出详细的技术交底，并向施工技术人员交底。 （4）与钻机操作手共同制定出管道中线和高程的控制数据和纠偏措施。 （四）施工计划： 1、根据建设单位对工程施工要求，并结合工程环境特点，为合理地组织施工，应注意以下： （1）在有计划、有秩序地进行施工同时，协调好省天然气公司及其他管理部门的配合。 （2）保证施工区域内车辆正常通行。 （3）施工中要保证周边环境与建筑物的安全。首先要对地下管线情况进行坑探，查明地下管线的数量、所属单位及埋设深度。并绘制图纸。从而保证其它交叉管线和相临建筑物的安全。针对高压给水管道，经调查在席村西路旁高压给水管道埋深为米，我方施工深度为米.以给水管道东90米为入钻点角度-18度，以给水管道西90米为出钻点角度+15度。
编号：AQ-BH-09044 ( 管理资料) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 燃气管道工程定向钻穿越 Directional drilling crossing of gas pipeline engineering
燃气管道工程定向钻穿越 说明：施工方案是根据一个施工项目制定的实施方案;是根据项目确定的，有些项目简单、工期短就不需要 制订复杂的方案。 工程概况 Φ319钢管和Φ215钢管，采用非开挖定向钻施工工艺穿越城区道路，Φ319钢管施工长度40米，Φ215钢管施工长度60米。 编制依据 为了指导本工程的施工，保证工程质量和进度，确保安全生产和文明施工，编制本组织设计。编制依据参考中国非开挖协会《水平定向钻进管线铺设工程技术规范》（试行本）； 施工人员组成表 根据本工程规模和特点，公司特选派技术水平高、管理水平优，责任心强、施工经验丰富的同志任项目经理组建成项目经理部，由项目经理统一管理，协调指挥施工的全过程。做到有计划、有组织地施工和管理。 拟组建项目部人员名单
职务 职责 人数 项目经理 负责指挥施工现场各项工作 1 技术负责人 负责施工现场技术方面的事务 1 施工队长 负责全班施工、协调各工序间操作1 钻机操作员 操作定向钻机 1 导向员
负责钻进导向孔1 普工 3 总计 8 施工仪器和设备序号 名称 型号 数量 备注 1 水平定向钻机ZT-33 1台
2 月蚀导向、接收仪“Eclipse” 1套 3 导向钻头及回扩器1套 4 对讲机 科健 2套 5 柴油发电机 15KW 1台 6
****市天然气利用工程xx省道 定向钻穿越工程 施工组织设计 一、施工组织设计编制依据 1.1 施工现场情况。 1.2 现场技术交底。 1.3 地质情况和设计图纸。 1.4 施工规范： 《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》(SY/T4079-95)； 《城镇燃气设计规范》(GB50028-2005)； 《城镇燃气输配工程施工及验收规范》(GJJ33-2005)； 二、工程概况 1、综合说明 工程名称：xx省道天然气管道定向钻穿越工程 工程内容：DN273钢管定向钻穿越 质量标准：优质工程标准 建设单位：****市煤气公司 建设地址：****市 设计单位：xx设计院 2、双方供货范围： 建设单位负责提供焊接、防腐合格的符合拉管长度的钢管段。
施工单位提供拉管工程中的所有设备。施工单位负责现场的电力、用水、临时设施。 建设单位直接运抵施工现场的材料、设备、按施工单位指定的地点放置。 三、工程目标： 3.1 工程质量目标： 3.1.1 单位工程交工合格率为100% 3.1.2 单位工程优良率90% 3.1.3 管线埋深合格率达100% 3.2 工期目标：工程工期按合同工期完工。 3.3 安全指标：千人伤亡率处在控制指标内，无重大事故。 四、施工项目组织 4.1 项目组织机构、质保体系及安全保证体系： 保质保量地完成此工程是建设单位所要求的，更是我公司所追求的，为达此目的，必须建立强有力的组织保证体系，我公司决定按照现代组织形式设立“****市xx省道穿越工程项目部”，实行项目责任制，建立健全项目管理体系，在项目经理的统一领导下，设立机械化施工公司，并配备相应的施工班组，现场设专职安全员、质检员。
管线定向钻穿越施工方案 穿越施工时首先进行施工现场进场道路及施工场地的修筑与平整，随后在出土端的施工作业带内进行穿越管道的预制施工（完成组对、焊接、防腐、试压等）。与此同时，将钻机、发电机组、控向系统、泥浆系统进行就位安装、连接调试。设备安装调试完成后立即进行穿越施工。穿越施工前将顶管机与钻机连接开始出、入土端钢套管的安装，套管安装采用“顶管法”。然后经过6次的预扩孔和1次清孔后，钻机牵引已预制完成的管线开始回拖，直至管线钻出地面后，穿越施工完工。 1.1 定向钻穿越工艺流程 1.2 设计交桩及测量放线
施工前，与设计就穿越点位置进行仔细交桩，明确管道的穿越位置及控制坐标。根据设计交桩与施工图纸放出钻机场地控制线及设备摆放位置线，确保钻机中心线与入土点、出土点成一条直线。 1.3 进场道路及施工场地平整 从施工场地附近的塘边路修筑一条130m×8m的施工便道进入土点施工现场，穿越入土点及修筑的施工便道均在鱼塘里，塘内需要进行抽水晾晒，并铺垫平整出50m×60m的施工场地，在场地附近需要开挖一个40m×40m×2m的泥浆池。在出土点平整50m×60m的施工场地，并开挖30m×30m×2m 的泥浆池。 1.4 地锚基础的安装 1.4.1入土点采用组合基础的方式来承受管道回拖时的最大回拖力，前面的基础采用钢管桩基础，共需打入16根钢管桩，使用槽钢及钢板，把钢管桩连接起来，使其成为一个整体。在钢管桩基础拉后面埋设8个地锚。示意图如下： 钢管桩 钻机基 础 地 锚 坑 穿越方向15m 基础连接部部
1.4.2出土点采用组合基础的方式来锚固钻机，基础采用沉箱做基础，沿沉箱周围共需打入4根钢管桩，并把钢管桩和沉箱焊接连接起来，使其成为一个整体。在沉箱基础拉前、后面各埋设2个地锚。 1.5钻机选取及配套设备就位 1.5.1施工过程中先将钻机就位在穿越中心线位置上，钻机就位完成后，进行系统连接、试运转，保证设备正常工作。 1.5.2根据规范要求，钻机吨位选取应符合以下公式：
目录 一、编制依据 (1) 二、工程概况 (1) 三、工作内容及范围 (1) 四、主要施工准备 (1) 五、施工步骤方法 (4) 六、技术措施 (8) 七、施工质量保证措施 (9) 八、安全技术措施 (10) 九、环境保护措施及文明施工 (11) 十、应急方案 (12) 十一、安全评估分析 (14) 附：顶管平面图及剖面图
一、编制依据 1.XX（电缆电气）设计图纸； 2.XX（电缆土建）设计图纸； 3.国家现行有关电力法律法规； 4.《建筑施工安全检查标准》； 5. 顶管施工规范、施工技术规程、质量评定标准与验收办法； 6.国家电网公司有关文明施工安全标准化现场管理规定； 7.国家电网公司IS09002质量手册、程序控制文件及作业指导书； 8.《城市电力电缆线路设计技术规定》DL/T5221-2005； 9.《城市工程管线综合规划规范》GB 50289-98。 二、工程概况 本工程为XX线路工程，建设单位是XX，设计单位是XX，监理单位是XX，施工单位是XX。其施工路径由XX至XX，线路路径总长度XX米，路径坐标点XX 路段需穿过XX高速公路XX处。根据设计要求，线路通过XX高速，考虑安全因素，决定采用顶管穿越高速公路的方法敷设电缆，顶管采用4*MPP-D200*15管、1*MPP-D110*11管，穿越跨度约为140米，深度为12米。 三、工作内容及范围 工作地段为XX高速公路XX两侧30米以外建立工作井，并进行顶管施工。顶管为电力电缆线路保护管，在穿越路段管上距公路砼基12米，管材选用MPP 管，管径MPP-D200、MPP-D110，顶管长度约为140m。 主要工作量： MPP-D200×4+ MPP-D110×1孔每孔长约140m 工作井：5.66m×1.25m×1.60m 一座 接收井：4.617m×1.25m×1.60m 一座 计划工期，从进场日期起30个工日。 四、主要施工准备 1、施工组织与管理 根据本工程的实际情况，我公司成立定向钻穿越施工项目部，负责该工程的施工作业。 工程项目管理组织及岗位责任框图
燃气管道工程定向钻穿越 施 工 组 织 方 案 二0一三年六月
目录 第一章工程概况 (1) 1.1工程概况 (1) 1.2编制依据 (1) 第二章施工组织部署 (2) 2.1现场组织管理机构图 (2) 2.2施工人员组成表 (3) 2.3施工仪器和设备 (4) 2.4计划实施的保证措施 (4) 第三章定向钻进施工方案 (5) 3.1施工现场情况 (5) 3.2施工工艺流程 (5) 3.3定向钻进轨迹的设计 (6) 3.4钻导向孔 (6) 3.5反向扩孔及孔的改善 (6) 3.6回拉铺管 (7) 3.7施工事故及应急措施 (7) 第四章质量管理措施 (8) 第五章安全文明施工 (10) 5.1安全生产保证措施 (10) 5.2文明施工保证措施 (11)
第一章工程概况 1.1工程概况 本工程是燃气管道工程，设计采用Φ319钢管和Φ215钢管，采用非开挖定向钻施工工艺穿越城区道路，Φ319钢管施工长度40米，Φ215钢管施工长度60米。 1.2编制依据 为了指导本工程的施工，保证工程质量和进度，确保安全生产和文明施工，编制本组织设计。编制依据参考中国非开挖协会《水平定向钻进管线铺设工程技术规范》（试行本）；
第二章施工组织部署 2.1现场组织管理机构图 2.2施工人员组成表 根据本工程规模和特点，公司特选派技术水平高、管理水平优，责任心强、施工经验丰富的同志任项目经理组建成项目经理部，由项目经理统一管理，协调指挥施工的全过程。做到有计划、有组织地施工和管理。 拟组建项目部人员名单
2.3施工仪器和设备 2.4计划实施的保证措施 1.根据工程量及地质情况，配备足够数量施工机械、人力保证工 期按计划完成。 2.进场后调试好机械并备足易损件，施工中对施工设备随时维护 和保养，降低现场设备故障率。 3.项目经理每天编制施工计划，以控制每日进度、协调好关系。 4.合理、科学的组织各段的施工顺序，提高施工效率。 5.组织强有力的领导班子，及时解决现场发生的问题，检查每道 工序施工质量。 6.应用ISO9001：2000质量管理体系控制施工质量。
滨河西路（迎宾桥）中压燃气管工程水平定向钻施工方案 编制日期：2016年5月
1、工程概况 本工程为滨河西路（迎宾桥）中压燃气工程，φ219的钢管，直线距离84米，定向钻穿越拖拉管施工。 2、施工准备计划 2.1、临时设施、水源、动力准备 a．现场施工人员的办公、住宿房采用临时租用民房； b．施工用电采用市电或部分地段采用自带发电机（50KW）； c．施工用水就近取河水； d．泥浆处置：水平定向钻进施工会产生大量的泥浆，泥浆处理租用灌车外运弃泥。 2.2、材料准备 本工程采用水平定向钻方式敷设管道，由于水平定向钻进为长距离穿越铺管，工程开工前，拖管设备、管材、各种焊材需提前进场。 2.3、设备准备 拟采用DH-450/900-L非开挖导向铺管钻机，本钻机为履带式全液压铺管钻机，具有机动性能好、质量可靠、结构紧凑、整体性强、扭矩大、效率高、自动化程度高、操作简单可靠、装卸钻杆方便省力等特点。特别适合复杂地形，大口径、长距离管道穿越施工。性能参数见下表，以DH-450/900-L型为例。 动力头输出速度：0～100rpm 最大输去扭矩：21000N.m 最大推拉力：450/900KN 主机自重：20T 外形尺寸：7200*2400*2600mm 泥浆循环系统容量：5~10m3
DH-450/900-L型非开挖导向铺管钻机性能参数 3、水平定向钻施工工艺及方案 3.1、水平定向钻进铺管施工程序 设计水平定向钻孔轨迹→开挖拉管工作坑施工→配制钻液→钻进导孔→回拉扩孔→清孔→回拉铺管→清场。 拖管施工对场地的要求主要是在管道焊接时，需要有场地摆放管道，无障碍物，方能满足施工段的正常拖拉。 3.2、施工工艺 水平定向钻进铺管的施工顺序为：地质勘探、规划和设计钻孔轨迹、配制钻液、钻导向孔、回拉扩孔、回拉铺管。 3.3、关键技术 （1）、地层勘探及地下管线探测 地层勘探主要了解有关地层和地下水的情况，为选择钻进方法和配制钻液提供依据。其内容包括：土层的标准分类、孔隙度、含水性、透水性以及地下水位、基岩深度和含卵砾石情况等。可采用查资料、开挖和钻探方法获取。 地下管线探测主要了解有关地下已有管线和其它埋设物的位置，为设计钻进轨迹提供依据。一般采用物探法和现场勘察法等。
水平定向钻穿越施工方案 滨河西路中压燃气管工程 水平定向钻施工方案 编制日期：20XX年5月 1、工程概况 本工程为滨河西路中压燃气工程，φ219的钢管，直线距离84米，定向钻穿越拖拉管施工。 2、施工准备计划、临时设施、水源、动力准备 a．现场施工人员的办公、住宿房采用临时租用民房；b．施工用电采用市电或部分地段采用自带发电机； c．施工用水就近取河水； d．泥浆处置：水平定向钻进施工会产生大量的泥浆，泥浆处理租用灌车外运弃泥。、材料准备 本工程采用水平定向钻方式敷设管道，于水平定向钻进为长距离穿越铺管，工程开工前，拖管设备、管材、各种焊材需提前进场。、设备准备 拟采用DH-450/900-L非开挖导向铺管钻机，本钻机为履带式全液压铺管钻机，具有机动性能好、质量可靠、结构紧凑、整体性强、扭矩大、效率高、自动化程度高、操作简单可靠、装卸钻杆方便省力等特点。特别适合复杂地形，大口径、长距离管道穿越施工。性能参数见下表，以
DH-450/900-L型为例。 动力头输出速度：0～100rpm 最大输去扭矩：最大推拉力：450/900KN 主机自重：20T 外形尺寸：7200*2400*2600mm 泥浆循环系统容量：5~10m3 - 1 - DH-450/900-L型非开挖导向铺管钻机性能参数 序号 1 2 3 4 5 6 名称导向钻头扩孔钻头钻杆动力液压马达液压油泵规格型号Φ100 Φ300～Φ600分级Φ89×4500 168KW FY4-4500FD 80-40-25 备注导向钻孔反扩成孔导向、扩孔、拖管康明斯柴油发动机径向柱塞马达齿轮油泵 3、水平定向钻施工工艺及方案、水平定向钻进铺管施工程序 设计水平定向钻孔轨迹→开挖拉管工作坑施工→配制钻液→钻进导孔→回拉扩孔→清孔→回拉铺管→清场。 拖管施工对场地的要求主要是在管道焊接时，需要有场地摆放管道，无障碍物，方能满足施工段的正常拖拉。、施工工艺 水平定向钻进铺管的施工顺序为：地质勘探、规划和设计钻孔轨迹、配制钻液、钻导向孔、回拉扩孔、回拉铺管。、关键技术
实用文档 目录 一、编制依据 (1) 二、工程概况 (1) 三、工作内容及范围 (1) 四、主要施工准备 (1) 五、施工步骤方法 (4) 六、技术措施 (8) 七、施工质量保证措施 (9) 八、安全技术措施 (10) 九、环境保护措施及文明施工 (11) 十、应急方案 (12) 十一、安全评估分析 (14) 附：顶管平面图及剖面图
一、编制依据 1.XX（电缆电气）设计图纸； 2.XX（电缆土建）设计图纸； 3.国家现行有关电力法律法规； 4.《建筑施工安全检查标准》； 5. 顶管施工规范、施工技术规程、质量评定标准与验收办法； 6.国家电网公司有关文明施工安全标准化现场管理规定； 7.国家电网公司IS09002质量手册、程序控制文件及作业指导书； 8.《城市电力电缆线路设计技术规定》DL/T5221-2005； 9.《城市工程管线综合规划规范》GB 50289-98。 二、工程概况 本工程为XX线路工程，建设单位是XX，设计单位是XX，监理单位是XX，施工单位是XX。其施工路径由XX至XX，线路路径总长度XX米，路径坐标点XX 路段需穿过XX高速公路XX处。根据设计要求，线路通过XX高速，考虑安全因素，决定采用顶管穿越高速公路的方法敷设电缆，顶管采用4*MPP-D200*15管、1*MPP-D110*11管，穿越跨度约为140米，深度为12米。 三、工作内容及范围 工作地段为XX高速公路XX两侧30米以外建立工作井，并进行顶管施工。顶管为电力电缆线路保护管，在穿越路段管上距公路砼基12米，管材选用MPP
管，管径MPP-D200、MPP-D110，顶管长度约为140m。 主要工作量： MPP-D200×4+ MPP-D110×1孔每孔长约140m 工作井：5.66m×1.25m×1.60m 一座 接收井：4.617m×1.25m×1.60m 一座 计划工期，从进场日期起30个工日。 四、主要施工准备 1、施工组织与管理 根据本工程的实际情况，我公司成立定向钻穿越施工项目部，负责该工程的施工作业。 工程项目管理组织及岗位责任框图 施工人员组织表
PE燃气管道定向钻穿越施工要点 佛山市南海燃气发展有限公司胥珩 摘要：通过对PE燃气管道非开挖定向钻施工的经验性总结，对PE燃气管道定向钻施工中的主要影响、控制因素进行了分析并提出具体处理意见，为成功实施PE燃气管道定向钻施工提供可行的操作参考。关键词：PE燃气管道；施工；非开挖；定向钻 定向钻施工也称为往复式潜钻施工HDD（Horizontal Directional Drilling），是工程技术行业的一种管道施工工艺，一般多用于各种公用地下管道建设，由定向钻机在不进入、开挖地表面的条件下进行钻孔、扩孔、清孔等过程以后再进行管道回拖。在燃气管道建设工程中有广泛应用。 一、燃气管道定向钻施工的工艺原理 1、前期准备工作；首先是管线位置测量放线，然后进行地质勘探，再根据勘探结果和建设要求制作施工方案；方案中应明确轨迹设计、操作规程等内容经审批通过方可进场施工。 2、导向孔钻进；开挖好出入土点工作坑后，钻头从出土点顶入地下，钻头通过钻杆中空连接水源喷射高压水柱将泥土松开；在这个过程中通过钻杆控制钻头的旋转方式进行轨迹控制工作，钻头内装置精确的导向及探测仪器（信号发射器），当其在地下潜挖时，地面上的接受器可由其电磁波显示钻头所在的位置及深度，进而可转绘成精确的地下管线图表。 3、扩孔、清孔；当完成导向后，钻头出现在入土点，这时将导向钻头更换成扩孔器，扩孔器喷射润滑剂旋转前进，进行多次的预扩孔和清孔，使孔径达到回拖要求。 4、拖管；将扩孔器连接PE燃气管，扩孔器从
入土点向出土点喷射润滑剂旋转前进，燃气管随之拖行最终出土；采用无污染的天然粘土细粉作为润滑剂，混合在水柱中喷入土壤，不但可稳固孔道壁且有润滑作用，将拖管时的摩擦力降至最低，日后泥浆形成一圈干燥的粘土裹覆管线。 二、燃气管道定向钻施工的选用条件 燃气管道定向钻施工的优点有：1、施工条件适应性强；适用于穿越铁路、公路、河流、其他障碍等不便于进行开挖地表面的施工条件；2、环保；对管道穿越周围的环境、设施、生产生活、交通等方面影响破坏小，可减少因开挖施工造成地面塌方下陷及房屋龟裂；3、维护安全性高；所需开挖空间少，安全防护隐患少、维护容易；4、经济性强；对比开挖、维护、修复造价较高的情况，其施工费用明确可控；5、采用机械化施工，工期较短。 燃气管道施工应谨慎选择定向钻工艺的情况：1、存在一定的施工安全隐患，由于可见性不强，施工安全控制要求较高；2、定向钻施工的燃气管道在运行中难以进行维护、抢修；3、对比开挖施工造价可控的情况，其施工费用、材料费用可能偏高。 三、勘察设计 1、通过调研资料、实地测量等方式掌握现场地质情况、地下设施情况十分必要，只有知道地下的情况才能够根据地质硬度确定钻机、钻头的选用型号，根据地下障碍调整钻掘深度、轨迹。 2、通过放线查看现场，考虑预制管道的摆放方案，预制管道的摆放方案将直接影响出入土点位置、托动力调整等后续问题；在实际操作中如摆放
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 镇荣公路定向钻穿越工程 施工组织设计 编制: 审核: 批准: 编制单位：中石化南京工程有限公司镇江盐化工程项目部编制日期：二0一一年十一月
镇荣公路定向钻穿越施工组织设计 1编制依据 本施工组织设计依据建设单位提供的施工技术要求，国家现行的法令、法规，地区行业颁发的安全、消防、环保、文物等管理规定及相关的施工技术标准及验收规范编制。 2工程概况 2.1 工程简介 本工程为镇荣公路定向钻穿越工程，工程位于江苏省镇江市荣炳镇境内，定向钻穿越镇荣公路铺设φ457×10mm钢管2道，设计长度每道561.82m，φ559×10mm 钢管1道，设计长度561.82m，穿越管材采用3PE加强级外防腐直缝电阻焊钢管。2.1.1平面位置与地形地貌 镇荣公路为镇江市至荣炳镇唯一主干道，车流量较大。穿越段位于镇江市荣炳镇境内，属地势较为平坦,周围有部分民宅和大片农田。 经现场实地勘察，设备进出场较为方便，出、入土点为大片的农田，入土点需征用30×50m钻机场地，出土点征用30×30m+320×12m的作业场地。 2.1.2穿越段地质构成特征 根据现场调查分析说明，在勘察揭露深度及实际穿越范围内，平流闸大坝穿越地层可分为3层，现分述如下： 1．填土层 棕褐色，湿，未压实，以亚粘土为主，含植物根须,层厚2米，层底标高0.68m。 2．亚粘土层 灰褐,深灰色,软塑,湿,以粘粒、粉粒为主，粘性稍好，层厚 1.8米层,底标高-1.12m。 3．细砂层 灰褐,中密,饱和,以细砂为主,含粉砂、粘粒及少量腐木和贝壳碎屑局部夹亚粘土薄层，层厚30m层底标高-29.43m。 2.2 本标段自然社会条件
滨河西路（迎宾桥）中压燃气管工程水平定向钻施工方案编制日期：2016年5月 1、工程概况
本工程为滨河西路（迎宾桥）中压燃气工程，φ219的钢管，直线距离84米，定向钻穿越拖拉管施工。 2、施工准备计划 、临时设施、水源、动力准备 a．现场施工人员的办公、住宿房采用临时租用民房； b．施工用电采用市电或部分地段采用自带发电机（50KW）； c．施工用水就近取河水； d．泥浆处置：水平定向钻进施工会产生大量的泥浆，泥浆处理租用灌车外运弃泥。 、材料准备 本工程采用水平定向钻方式敷设管道，由于水平定向钻进为长距离穿越铺管，工程开工前，拖管设备、管材、各种焊材需提前进场。 、设备准备 拟采用DH-450/900-L非开挖导向铺管钻机，本钻机为履带式全液压铺管钻机，具有机动性能好、质量可靠、结构紧凑、整体性强、扭矩大、效率高、自动化程度高、操作简单可靠、装卸钻杆方便省力等特点。特别适合复杂地形，大口径、长距离管道穿越施工。性能参数见下表，以DH-450/900-L型为例。 动力头输出速度：0～100rpm 最大输去扭矩： 最大推拉力：450/900KN 主机自重：20T 外形尺寸：7200*2400*2600mm
3 5~10m泥浆循环系统容量： DH-450/900-L型非开挖导向铺管钻机性能参数 序号名称规格型号备注 导向钻孔Φ100 1 导向钻头反扩成孔扩孔钻头Φ300～Φ2 600分级导向、扩孔、拖管钻杆Φ894500 ×3 康明斯柴油发动机168KW 动力4 径向柱塞马达FY4-4500FD 液压马达5 三联齿轮油泵80-40-25 6 液压油泵 3、水平定向钻施工工艺及方案 、水平定向钻进铺管施工程序 设计水平定向钻孔轨迹→开挖拉管工作坑施工→配制钻液→钻进导 孔→回拉扩孔→清孔→回拉铺管→清场。 拖管施工对场地的要求主要是在管道焊接时，需要有场地摆放管道，无障碍物，方能满足施工段的正常拖拉。 、施工工艺 水平定向钻进铺管的施工顺序为：地质勘探、规划和设计钻孔轨迹、配制钻液、钻导向孔、回拉扩孔、回拉铺管。 、关键技术 （1）、地层勘探及地下管线探测 地层勘探主要了解有关地层和地下水的情况，为选择钻进方法和配制钻液提供依据。其内容包括：土层的标准分类、孔隙度、含水性、透水性以及地下水位、基岩深度和含卵砾石情况等。可采用查资料、开挖和钻探方法获取。
沁阳市引丹入城投融资+施工总承包建设项目穿越沁河工程定向钻施工方案 编制： 校核： 批准： 河南水建集团有限公司 沁阳市引丹入城投融资+施工总承包建设项目部
目录 一、编制依据 (2) 二、工程概况 (2) 三、地质概况 (2) 四、主要工程量 (3) 五、施工布置 (3) 六、施工进度计划 (4) 七、施工流程 (4) 八、定向钻穿越施工 (5) 九、施工监测 (16) 十一、劳动力配置计划 (17) 十二、机械、材料配置计划 (18) 十三、安全文明施工措施 (19) 十四、技术记录 (21) 十五、组织机构图 (22) 十六、质量保证体系 (23) 十七、安全保证体系 (24)
定向钻穿越工程专项施工方案 一、编制依据 1.1、《水利水电建设工程验收规程》（SL223-2008）; 1.2、《水平定向钻法管道穿越工程技术规程》（CECS382:2014）； 1.3、《油气输送管道穿越施工规范》（GB50069—2007）； 1.4、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268—2008）； 1.5、国家现行颁布的其他相关规范、标准及相关规程、手册等； 1.6、沁阳市引丹入城投融资+施工总承包建设项目施工招标文件及施工招标图纸等（合同编号：豫焦沁阳水利【2016】02188）； 1.7、施工图纸及地质报告； 二、工程概况 定向钻穿越工程为沁阳市引丹入城投融资+施工总承包建设项目工程，定向钻起点桩号S9+870.448，终点桩号S11+450.448。穿越沁河、逍遥石河、杯截排工程三条河一次性穿越，进、出口曲线段圆弧半径取1300m，穿越水平投影长度为1580m，穿越段管道采用DN800钢管，管道壁厚16mm，同时在出入土点附近分别设置一道截渗环和回填黏土进行防渗处理。 定向钻穿越施工入土点坐标X=3888210.072，Y=403020.911，入土角控制在12o；出土点坐标X=3886656.031，Y=402735.679，出土角10o，钢管外防腐采用环氧树脂，涂层厚度大于0.45mm。外防腐采用聚乙烯，涂层厚度大于0.16mm。 施工区左右岸地势较平坦，左岸地面高程为117.05-120.49m，右岸地面高程约为118m。穿越管道最低点管底埋深44.94m。 三、地质概况 根据钻探揭露，在勘探深度内地层共分为7大层，上部为第四系全新统冲洪积形成的砂壤土、粉砂、中砂等为主，下部为第四系上更新统冲洪积形成的粉质粘土、细砂、圆砾、钙质结核等为主。在穿越深度范围内，主要涉及地层为粉土、粉质黏土、轻粉质黏土、重粉质黏土、粉砂、中砂、砾砂，局部为圆砾石。 入、出土点曲线段穿越层虽然不在同一层位，但其主要为中砂、粉质粘土、轻粉质粘土，对穿越影像不大，但个别地层存在中砂、粉砂和圆砾，对穿越影响较大；水平穿越段主要为粉质粘土，穿越条件相对较好。但应充分考虑土层中所
**二期管网 *******工程 *********定向钻穿越工程 施工组织设计 编制： 审核： 批准： 限** **定向钻穿越项目部 年月日 目录 施工组织设计摘要 (5) 第一章工程概况 (9)
1 编制依据9 2 工程概况12第二章施工部署 (19) 1 项目组织机构图19 2 项目部要紧领导岗位及部门责任19 3 施工任务划分22 4 施工人员23 5 施工暂设23 6 通讯保障25第三章工程施工方案 (26) 1 管线定向钻穿越施工方案26 2 施工作业带清理68 3 防腐管运输69 4 布管70 5 管道组对72 6 焊接和外观检查73 7 防腐补口、补伤78 8 管道清管、测径52
9 管道试压87 10 下沟91 11 三桩埋设91 12 阴极爱护工程92 13 地貌恢复94第四章施工预备工作 (94) 1 施工预备时刻94 2 施工技术预备95 3 物资预备95 4 施工人员、设备预备96 5 施工现场98 6 治理文件及资料99 7 施工预备工作打算100第五章施工总进度打算 (101) 1 项目施工进度打算编制方法101 2 项目施工进度打算编制原则102 3 工程总工期施工打算102 4 项目详细的工作进度打算102
第六章各项资源需要量打算 (105) 1 施工队工种构成表105 2 施工设备105第七章质量保证体系、措施和HSE治理体系及措施 (106) 1 质量保证体系106 2 HSE治理措施130第八章工期保证措施 (173) 1 打算操纵173 2 合同操纵175 3 现场操纵176 4 施工调度操纵177第九章雨季汛期、台风施工措施 (178) 1 雨季汛期、台风施工措施178 2 雨季焊接作业179 3 雨季防腐作业180 4 施工用料的保管180第十章材料、设备的接、保、检、运措施 (181) 1 工作接口181
定向钻穿越工程施工方案中石油管道局 1穿越施工工艺流程 定向钻穿越施工程序如下图所示： 2 测量放线 依照设计交底（桩）与施工图纸放出钻机场地操纵线及设备摆放位置线，确保钻机中心线与入土点、出土点成一条直线。 3 进场道路及场地的平坦 3.1 入土点钻机作业、出土点场地及进场便道 本次中山-广州天然气管道定向钻穿越中共投入6台钻机，各钻机施工场地要求各异，具体每条河流的穿越场地要求详见表6-1各河流穿越施工场地及临时进场道路施工表。
表1各河流穿越施工场地及进场道路施工表 3.2 地锚坑及排浆池
挖、砌泥浆池（穿越两岸各1个）及地锚坑，泥浆池尺寸如下图。泥浆池内 铺土工布，池内四周用用挖掘机压实，必要时四周用砖堆砌、钉桩，防止泥浆池 塌方。 地锚坑中心线在穿越管线中心线上，地锚坑尺寸为6m×4m×1.8m。挖泥浆 池及地锚坑时要留出足够边坡，泥浆池及地锚坑尺寸如图所示： 地锚坑完成后，将地锚放入，用混凝土加固。如下示意图： 3.3入土点钻机场地和出土点平面布置示意图 参见附图一和附图二钻机场地平面布置图和出土点场地平面布置图。 4 定向钻施工 4.1 1条河定向钻穿越工程概况及穿越地层 横门水道（改线）定向钻穿越：穿越长度1296米，管径Φ660，要紧穿越地 层为污泥质土、粘土。 ６ｍ 地锚坑深：1.8ｍ4m 3m 14m 泥浆池深：2.5m 6m 20m
三宝沥水道（改线）定向钻穿越：穿越长度900米，管径Φ660，要紧穿越地层为污泥、污泥质粉质粘土。 洪奇沥水道定向钻穿越：穿越长度1272米，管径Φ762，要紧穿越地层为污泥质粘土、粉细砂、污泥质粉质粘土。 正涌水道定向钻穿越：穿越长度452米，管径Φ660，要紧穿越地层为污泥、粘土层。 利生围水道定向钻穿越：穿越长度460米，管径Φ660，要紧穿越地层为污泥质土、粘土。 三宝沥支流定向钻穿越：穿越长度1200米，管径Φ660，要紧穿越地层为污泥质土。 卢四顷水道定向钻穿越：穿越长度760米，管径Φ660，要紧穿越地层为污泥质土。 陈十顷水道定向钻穿越：穿越长度450米，管径Φ660，要紧穿越地层为污泥质土。 温五顷水道定向钻穿越：穿越长度450米，管径Φ762，要紧穿越地层为污泥质土。 十二股涌定向钻穿越：穿越长度690米，管径Φ762，要紧穿越地层为污泥质土。 南洋滘水道定向钻穿越长度450米，管径Φ762，要紧穿越地层为污泥质土。 4.2 要紧施工钻机安排
&：定向钻施工内容 现场勘察→测量放线→穿越曲线设计→钻机就位→按照设计的钻孔轨迹钻导向孔→扩孔→回拖→环境保护→地貌恢复 水平定向钻机的工作原理：在施工时，按照设计的钻孔轨迹，采用水平定向钻机先钻一个满足曲率半径的导向孔，待导向钻头在出土端出土后，逐级换上扩孔钻头，然后进行反向扩孔，当孔扩到满足回拖要求时将待铺管线回拖入钻孔内。 ⒈现场勘察 ⑴主要应确定以下内容：钻孔轴线和地面走向，地面海拔高度、相对高度，入钻点位置，铺管长度，布管位置。钻机等设备进撤场路线及道路情况以及钻机及配套设备布置所占用场地和空间。 ⑵调查落实设备进场路线、钻杆倒运路线，行人来往通行规律，应采用安全措施，确保管线工程顺利施工。 ⑶复查出、入土端地段是否有污水管、自来水管、煤气管、高压电缆和通讯电缆、基础和人防工程，掌握其位置和埋深。 2、测量放线 （1）根据施工现场情况，测量放出计划穿越轴线。 （2）测量放线过程中要做好各项记录，在测量放线及时请甲方和监理验收。 （3）经检验线路合格后可进行下道工序施工。 3、穿越曲线设计 导向孔基本参数：
入土角8°，出土角8°，曲率半径Ｒ＝300米，穿越水平长度###米。 4、设备就位、安装、调试 根据现场实际情况将D33×44水平导向钻机放置在需穿越段东侧，西侧闲置位置能满足一次完成拖管的需要，然后放好轴线，用4根地锚杆固定设备。 钻机设备、泥浆设备安装完成后，经机械工程师检查测试后，对设备进行调试，确保设备安全运行。 控向设备采用美国制造月食无线导向仪，控向设备安装完成后，由技术负责人对其进行调试，确保导向孔的精度。 5、钻导向孔 在钻具内安装控向发射器（探棒），钻进过程中发射器连续地测量钻孔参数，并将测量数据发送到地表接收器。控向人员要根据这些数据填写导向记录表，根据数据显示调整孔内钻头钻进方向，从而使导向钻头严格按设计曲线钻进。当导向孔出现偏离设计轴线时需及时纠偏。 导向孔完成后，经项目负责人检查合格后方可进行预扩孔。 A.水平定向钻机进行预扩孔，边扩孔边打入泥浆，视旋转压力及回拖压力逐渐加大扩孔级别。 B.扩孔级别根据所铺设管线的直径确定，扩孔次数需视钻机回转压力及回拖压力而定。采用2级扩孔工艺，扩至所铺设的管径1.5倍，确保管线回拖时能顺利通过。
西路（迎宾桥）中压燃气管工程水平定向钻施工方案 编制日期： 2016年5月
1、工程概况 本工程为西路（迎宾桥）中压燃气工程，φ219的钢管，直线距离84米，定向钻穿越拖拉管施工。 2、施工准备计划 2.1、临时设施、水源、动力准备 a．现场施工人员的办公、住宿房采用临时租用民房； b．施工用电采用市电或部分地段采用自带发电机（50KW）； c．施工用水就近取河水； d．泥浆处置：水平定向钻进施工会产生大量的泥浆，泥浆处理租用灌车外运弃泥。 2.2、材料准备 本工程采用水平定向钻方式敷设管道，由于水平定向钻进为长距离穿越铺管，工程开工前，拖管设备、管材、各种焊材需提前进场。 2.3、设备准备 拟采用DH-450/900-L非开挖导向铺管钻机，本钻机为履带式全液压铺管钻机，具有机动性能好、质量可靠、结构紧凑、整体性强、扭矩大、效率高、自动化程度高、操作简单可靠、装卸钻杆方便省力等特点。特别适合复杂地形，大口径、长距离管道穿越施工。性能参数见下表，以DH-450/900-L型为例。 动力头输出速度：0～100rpm 最大输去扭矩：21000N.m 最大推拉力：450/900KN 主机自重：20T 外形尺寸：7200*2400*2600mm 泥浆循环系统容量：5~10m3
DH-450/900-L型非开挖导向铺管钻机性能参数 3、水平定向钻施工工艺及方案 3.1、水平定向钻进铺管施工程序 设计水平定向钻孔轨迹→开挖拉管工作坑施工→配制钻液→钻进导孔→回拉扩孔→清孔→回拉铺管→清场。 拖管施工对场地的要求主要是在管道焊接时，需要有场地摆放管道，无障碍物，方能满足施工段的正常拖拉。 3.2、施工工艺 水平定向钻进铺管的施工顺序为：地质勘探、规划和设计钻孔轨迹、配制钻液、钻导向孔、回拉扩孔、回拉铺管。 3.3、关键技术 （1）、地层勘探及地下管线探测 地层勘探主要了解有关地层和地下水的情况，为选择钻进方法和配制钻液提供依据。其容包括：土层的标准分类、孔隙度、含水性、透水性以及地下水位、基岩深度和含卵砾石情况等。可采用查资料、开挖和钻探方法获取。 地下管线探测主要了解有关地下已有管线和其它埋设物的位置，为设计钻进轨迹提供依据。一般采用物探法和现场勘察法等。