水平定向钻施工工艺
- 格式:doc
- 大小:56.50 KB
- 文档页数:4
水平定向钻施工工艺水平定向钻进技术又称HDD技术(Horizontal Directional Drilling),是近年发展起来的一项高新技术,是石油钻探技术的延长。
主要用于穿越道路、河流、建筑物等障碍物,它和传统大开挖埋管施工方式相比,具有施工速度快、精度高、成本低等优点,广泛应用于供水、煤气、电力、电讯、自然气、石油等管线铺设工程中。
一、施工工艺简介水平定向钻机由钻机系统、动力系统、导向系统、泥浆系统、钻具及附助机具组成。
运用水平定向钻机进行管道穿越施工,首先依据设计曲线尽可能精确的钻一个导向孔,然后将导向孔进行来回扩孔,扩孔完成后将待铺管材沿着扩大了的导向孔进行拖拉,最终完成管线穿越工作,具体工艺如下图所示。
水平定向钻穿越施工须要两个分别的工作场地:钻机设备场地(钻进入土点工作区)和管线预制场地(钻孔出土点工作区)。
每个场地的主要施工工序如下:钻机设备场地:测量放线→三通一平→钻机设备进场→钻机组装调试→控向系统调试→钻导向孔→预扩孔→回拖→设备退场→复原地貌。
管线预制场地:测量放线→三通一平→设备进场→运管布管→组装焊接等→设备退场→复原地貌。
二、水平定向钻施工的优、缺点及适用范围(一)水平定向钻施工的优点1.接受定向钻穿越施工时,地上功能能够正常运用。
例如穿越公路、铁路时,可不阻断交通;穿越河流时,可保证河流畅通,不阻断通航、排洪。
2.由于接受了非开挖施工,削减了大量工程土的开挖、运输和堆放,有利于环境爱惜。
同时,也相应的削减了基础埋设、地面复原等的费用。
3.施工周期短、作业平安快速、综合成本低,社会效益显著。
在开挖施工无法进行或不允许开挖施工的场合,可用定向钻从其下方穿越。
在城市建设高速发展的今日,避开重复开挖、修复所造成的道路拉链工程,具有较高的社会及经济效益。
(二)水平定向钻施工的缺点1.由于水平定向钻施工是一项新的生产工艺技术,目前我国尚无统一的技术标准和施工验收规范,造成对工程设计、施工质量的把控没有官方依据。
水平定向钻施工方案一、编制依据2.1工艺流程图2.2工艺流程说明2.2.1施工准备2.2.1.1现场勘查(1)现场勘查资料既是导向孔轨迹设计的重要依据也将决定施工难易程度,同时也是计算造价的基础。
主要应确定以下内容:钻孔轴线和地面走向,地面相对高度,确定导向孔造斜长度和入钻点位置,铺管长度,布管位置;钻机等设备进出场路线、道路情况以及钻机和配套设备布置所占用的场地和空间。
(2)测量施工所在地的地形地貌、地下管线走向及埋深情况,找准入钻点的准确位置。
(3)调查落实设备进场路线、钻杆倒运路线,行人来往通行规律,应采取安全措施,确保管线工程顺利施工。
(4)复查施工所在地的污水管、自来水管、高压电缆和通讯电缆位置及埋深是否和本次工程穿越的管线交叉。
2.2.1.2穿越曲线设计导向孔穿越曲线依据管材的曲率设计;钻孔长度一般以50~300m左右为一段,并根据路面及地下构筑物的情况现场调整,选择适当的出入点、入土点。
PE管线沿正在施工修筑的路边摆放、熔接。
2.2.1.3钻机设备就位前准备(1)施工设备进场前要求场地达到三通一平,确保施工设备顺利进场。
(2)对施工管线所经过的地段周围管线及障碍物进行观测,路面所有井孔都要下井查清。
(3)根据施工现场情况,确定导向孔轴线。
(4)因施工现场路面是沥青和混凝土路面,钻机地锚直接用铁桩锚固。
(5)入土端开挖2.0×1.5×1.0m的工作坑,出土端开挖4.0×2.0×1.5m的泥浆储运坑,具体位置视现场而定;如路面以下路基的构成为不宜穿越的砂砾石层,则工作坑须适当地延长并加深,以使入出土点及穿越曲线能够在土层中。
(6)为避免由于泥浆流量太大,对周围环境造成影响,施工中要及时清理泥浆。
钻机设备就位前准备2.2.1.4场地准备(1)施工设备进场前要求场地达到三通一平,确保施工设备顺利进场。
(2)对施工管线所经过的地段周围管线及障碍物进行观测,路面所有井孔都要下井查清。
水平定向钻工程施工一、水平定向钻工程概述水平定向钻工程是一种通过地表设备进行控制,利用钻井技术在地下水平或倾斜方向开展钻井作业的一种新型工程技术。
水平定向钻工程广泛应用于城市基础设施建设、交通隧道建设、地铁建设、石油天然气勘探开发等领域。
水平定向钻工程具有减少施工对环境的影响、提高施工效率、降低施工成本等优点,受到了工程领域的广泛关注。
二、水平定向钻工程施工过程1. 前期准备在进行水平定向钻工程施工前,需要做好充分的前期准备工作。
包括对所钻地层的勘察、测量地下水平方向、倾角方向、地下管线等情况进行调查。
根据勘察结果,编制施工方案并制定相应的施工计划。
2. 设备准备水平定向钻工程需要准备相应的设备,以确保施工的顺利进行。
主要设备包括水平定向钻机、导向仪、泥浆处理系统、钻头等。
同时,需要进行设备的检查和维护工作,确保设备处于良好的运行状态。
3. 定点钻孔水平定向钻工程的第一步是进行定点钻孔。
根据施工方案,确定钻孔的起点和终点,并进行相应的定位工作。
然后,通过导向仪对钻孔进行定向导向,确保钻孔的水平方向和倾角方向满足设计要求。
4. 进行钻孔完成定点钻孔后,开始进行钻孔工作。
利用水平定向钻机进行钻孔作业,同时通过泥浆冷却和除渣装置,确保钻孔顺利进行并控制好孔壁稳定。
在钻孔过程中需要持续监测钻孔进度和钻头状态,及时进行调整和控制。
5. 完成钻孔当钻孔达到设计深度和倾斜角度后,完成水平定向钻工程的主要工序。
随后进行测量和检查工作,确认孔径和孔道的质量以及与设计要求的一致性。
最后进行井眼净化处理,确保钻孔内部的清洁度。
6. 后期处理水平定向钻工程的最后阶段是进行后期处理工作。
主要包括对钻孔进行注浆封孔、安装油管线等工作。
同时,进行相关施工记录和资料整理,以备后期工程的监管和维护。
三、水平定向钻工程施工中的技术难点水平定向钻工程施工是一个复杂的过程,存在着许多技术难点需要克服。
主要包括以下几个方面:1. 钻孔导向技术水平定向钻工程需要对钻孔进行精确的导向控制,以确保钻孔的偏转角和水平方向满足设计要求。
水平定向钻进施工方案设计一、项目背景水平定向钻进技术是一种通过水平钻杆进行施工的钻孔工艺,适用于地下管道、电缆、地铁、隧道等建设项目中对地下空间的穿越施工。
本方案为一种水平定向钻进施工方案设计,旨在通过合理的施工步骤和技术手段,保证工程的安全、质量和进度。
二、施工目标1.穿越距离:根据工程要求,确定水平钻孔的穿越距离为XXX米。
2.施工进度:完成水平钻进工程的施工周期为XX天。
3.施工质量:保证水平钻孔的垂直度和水平度符合设计要求。
三、施工步骤1.前期准备(1)确定设计方案:根据工程要求和地质勘探数据,制定水平定向钻进方案。
(2)资源准备:准备所需的施工设备、材料和人力资源。
(3)环境保护:制定环境保护措施,减少施工对周边环境的影响。
2.开工准备(1)建立施工现场:确定水平钻进的起始点和终点,搭建工地临时设施。
(2)设备检查:检查水平钻进设备的完好性,确保设备能够正常运行。
(3)施工方案演练:对施工人员进行培训,演练施工步骤和工艺流程。
3.施工过程(1)钻进预制孔:根据设计要求,选取适当的位置,在起始点附近钻取预制孔。
(2)安装导向系统:在预制孔中安装导向系统,确保钻杆能够在预定的水平和垂直方向上运动。
(3)进行钻探:使用水平钻头进行钻探,逐渐将钻杆推进到目标穿越点。
(4)定位和测量:通过位移仪和测斜仪对钻杆进行定位和测量,保证施工的精度和准确度。
(5)完成穿越:当钻杆到达目标穿越点后,停止钻进作业。
(6)拆除钻进设备:拆除钻进设备,进行临时设施的清理。
4.施工总结(1)施工质量检查:对水平钻进穿越点进行质量检查,检查垂直度和水平度是否满足设计要求。
(2)施工记录整理:整理施工过程中的各类记录,包括钻进数据、测量数据和安全记录等。
(3)整改和优化:根据施工总结,对施工过程中存在的问题进行整改和优化,提高施工质量和效率。
四、安全措施1.安全培训:对施工人员进行安全培训,提高他们的安全意识和应急处置能力。
水平定向钻施工工艺流程一、前期准备1.项目调研:了解工程地质情况、地下管线走向及深度、设计要求等相关信息。
2.方案设计:根据调研结果,制定水平定向钻施工方案,包括钻孔位置、钻孔深度、钻孔直径等。
3.设备采购:根据方案要求,采购相应的水平定向钻机、管道及配件等设备。
4.现场勘察:在施工前进行现场勘察,确定施工条件是否符合要求,并进行必要的标志设置。
二、施工准备1.设备安装:将水平定向钻机及其附件安装到施工车上,并进行试运转和检查。
2.材料准备:准备好各种管道及配件,并按照设计要求进行分类和标记。
3.人员组织:组织好施工人员,并分配各自的任务和职责。
4.现场清理:对施工区域进行清理,确保不会影响到施工质量和安全。
三、进入施工阶段1.钻孔开挖:根据设计要求,在地面上确定好起始点和终点,并开始进行水平定向钻孔开挖。
在开挖过程中,要根据钻孔深度和地质情况不断调整钻孔方向和角度。
2.管道敷设:在钻孔开挖完成后,将预先准备好的管道及配件按照设计要求进行敷设,并进行连接。
在敷设过程中,要注意管道的坡度和弯曲半径等要求。
3.回填压实:在管道敷设完成后,将钻孔周围的土壤进行回填,并进行压实处理。
在回填过程中,要注意不要损坏管道及其连接处。
4.测试验收:对施工完成后的水平定向钻孔进行测试验收,确保其质量符合设计要求。
测试内容包括水压试验、泄漏测试等。
四、施工结束1.清理现场:对施工现场进行清理,恢复原貌,并将废弃材料及时处理掉。
2.资料整理:对施工过程中产生的各种资料进行整理归档,并记录下施工中遇到的问题及解决方法。
3.总结反思:对本次水平定向钻施工过程进行总结反思,并提出改进意见。
同时也可以为今后类似项目提供借鉴和参考。
水平定向钻施工方案一、项目背景和目标水平定向钻是一种钻探技术,可以在水平方向上进行方向控制和定向钻探。
其主要目标是实现在无法进行传统垂直钻探的情况下,达到对目标地层进行钻探和开采的目的。
本方案将详细介绍水平定向钻的施工工艺和操作流程,确保施工的顺利进行。
二、施工流程和工艺1.地质调查和设计:在施工前进行地质勘查和调查,确定目标地层的情况,并根据实际情况进行设计。
设计包括断面和开钻路径的设计。
2.设备准备:准备水平定向钻所需的设备和材料,包括钻头、导向工具、驱动器、隔离器、测量传感器等。
3.布置钻机:根据设计要求,确定适当的布置位置,并将钻机放置和固定在钻井台上。
4.钻头安装和导向:选择合适的导向工具和驱动器,并将其安装在钻头上。
通过驱动器的操作来控制钻头的方向,实现水平钻探。
5.钻井操作:根据设计要求控制钻井台的转速和进给速度,保持稳定的钻进速度。
同时,通过测量传感器监测钻进参数,确保钻孔的正确深度和位置。
6.钻孔取芯:根据实际需要,可以通过取芯操作来获取地层样本,以进行地质分析和实验。
7.钻杆替换和维护:根据需要进行钻杆的替换和维护,确保钻杆的正常运转和使用寿命。
8.完井和测试:在达到设计要求的深度后,进行井下工作,如巴氏体系井下工作流程。
9.数据记录和分析:对施工过程中的数据进行记录和收集,并进行分析,以确定施工质量和效果。
三、安全措施和环保要求1.安全措施:施工过程中应严格遵守安全规范,做好施工前的安全培训和应急准备工作。
操作人员应熟悉操作流程和设备使用方法,并佩戴相应的个人防护装备。
同时,钻机的使用和维护应符合相关安全要求,确保施工过程中的安全。
2.环保要求:在施工过程中,应遵守环保法规,采取措施减少或避免对环境的污染。
钻孔排水应注意处理,避免对地下水和地表水造成污染。
废弃物的处理和处置应符合相关规定,不得随意弃置。
四、经济效益和社会效益1.节约成本:水平定向钻可以减少传统钻孔的需求,节约了施工成本和时间。
水平定向钻施工方案水平定向钻是一种新型的钻井技术,它通过利用斜井钻探中的水平定向分支技术,将传统的竖直钻井转变为具有水平延展性的钻井方式,实现了地下水资源的高效开发利用。
本文将从钻井原理、施工工艺、优势和应用前景等方面进行详细论证。
水平定向钻的施工原理主要包括钻井参数选择、水平控制、水平段的完井,以及套管与管柱的设计等内容。
首先,在钻井参数选择方面,需要根据所需钻取的水平井段来确定井斜角度、钻头选型、注水压力等参数。
其次,在水平控制方面,通过测斜工具、地磁工具等进行位移监测和控制,保证钻孔的水平度。
再次,在水平段的完井方面,需要进行水泥浆排除,充填固结剂,防止钻井液返潮等操作。
最后,在套管与管柱的设计方面,需要设计适配的套管尺寸和完井管柱,确保井壁的稳定性和完整性。
水平定向钻的施工工艺主要包括钻孔施工、水平控制、完井和试产等步骤。
首先,进行钻孔施工,通过连续旋转和推进的方式进行钻探,控制好井斜角度和进尺速度。
然后,进行水平控制,通过测斜仪和地磁仪等工具测量井斜角度和方向,以及位移和偏差信息,及时调整钻探参数进行控制。
接下来,进行完井作业,包括水泥套管、酸化处理、注水以及防砂操作等。
最后,进行试产作业,通过生产试油或试水等方式,判断井段的产能及水气分布情况,为后续的生产作业提供依据。
水平定向钻相比传统的钻井技术具有许多显著的优势。
首先,它能够有效地增加井底面积,提高地下水资源的开采效率。
其次,它可以减少钻探井数和钻井时间,减少工程投资并节约能源。
再次,它可以实现油气层的水平延展开采,减少透水性差的岩层的渗透性损失。
最后,水平定向钻具有较好的适应性,可以应用于各种地质条件和开采需求,对于多层次的油气井井网布置和密集开采具有重要意义。
水平定向钻技术在油气勘探和取水工程中具有广阔的应用前景。
在油气领域,通过水平定向钻技术可以实现油气田的高效开发和油气井的集中化布置,提高油气采集率和经济效益。
在取水工程中,水平定向钻也可以用于地下水资源的合理开发和利用,解决水源的不足问题。
DN500PE管。
本工程水平定向钻施工,非开挖穿越管材采用水平定向钻穿越施工工艺流程图 4-4 水平定向钻施工工艺流程图水平定向钻施工场所部署PE 管水平定向钻穿越部位,在管道的起点设置一个工作坑,在管道的终点设置一个接收坑,并在管道发送一端部署泥浆制作系统及管道发送系统。
工作坑图 4-5 水平定向钻施工部署图测量放线( 1)依照施工图要求的入土点、出土点坐标放出钻机安装地址线,入土点、出土点位置放线时左右误差不高出20cm,沿管轴线方向误差不高出40 cm,并做出明显标记。
( 2)从出土点到回拖管线路必定保持直线。
工作坑开挖开坑前要认真检查认识地上地下阻挡物,以便开坑时采用稳当加固保护措施。
工作坑或接收坑开挖的深度,依照料道高程、所用扩孔钻机尺寸,以及砼垫层的厚度计算确定,施工时用水平仪测量控制。
钻机就位由拖车头牵引钻机进入工作场,依照穿越中心线及入土角,调整钻机就位,钻机就位后,控向室相应就位。
钻孔机安装在工作坑旁边,管道轴线可依照设计图纸及现场条件进行桩位放线确定,钻杆中心与管道轴线应一致。
确定拉管机方向后,固定好钻孔机。
此时依照现场测得的井位深度以及钻孔机地址,确定钻杆造斜度,入土角不高出150。
钻机安装好后,试钻运转并检测运转后的机座轴线及坡度可否有变化,借以检查钻机安装的坚固性和固定可靠程度。
钻机的安装质量和坚固性的利害是成孔质量利害的要点,因此必定认真认真的屡次进行,直至吻合要求后进入下道工序。
泥浆系统泥浆系统主要由回收循环罐、储浆配浆罐、砂泵、泥浆除砂干净器、泥浆除泥器、卧式沉降离心计、搅拌器、射流剪切混浆等装置组成,为钻机设备供应满足要求的的泥浆。
将泥浆设备按工作流程序次和使用说明书依次摆放在一起,并连接其管路、走道、护栏、电源线等。
进行设备全面检查,防范运输过程出现问题,检查完成后逐个进行单机试运。
用清水进行泥浆系统整体联合试运,并调试直至正常。
泥浆配置搭设膨润土棚。
棚内地面要高出地面0.2m ,并铺上防湿塑料布。
水平定向钻施工工艺流程水平定向钻(Horizontal Directional Drilling,缩写为HDD)是一种在地下通过水平方向钻孔来铺设管道的施工技术。
它可以避免破坏地表和地下设施,适用于需要在城市地区、河流或湖泊下铺设管道的工程。
以下是水平定向钻施工的工艺流程。
1.前期准备在开始施工前,需要进行前期准备工作。
首先,需要进行工程勘察,确定钻孔的位置和路径。
其次,需要申请相关的施工许可和证书。
还需要准备施工所需的设备和材料,比如钻头、钢管、钻杆等。
同时,还需要制定施工计划和安全措施。
2.地面标识在施工地点周围进行标识,包括标明施工区域的边界和警示标志。
这样可以确保施工期间没有人员和车辆进入施工区域,确保施工安全。
3.钻孔准备根据设计要求,确定钻孔的起点和终点,并用铁钉或标识物标出。
然后,在起点处设置钻井设备,将钻机搭建在施工现场。
4.钻孔施工连接钻杆和钻头,开始进行钻孔施工。
钻孔时要保持工作面的平衡,避免偏离设计路径。
根据需要,可以使用钻泥或其他钻井液来冷却钻头、减少摩擦和清理孔道。
5.钻孔探测在钻孔过程中,使用钻探探测仪器来确定钻孔的准确位置和方向。
这可以通过激光、声波或其他技术来实现。
探测结果可以及时调整钻探方向,确保钻孔符合设计要求。
6.钻头更换根据不同的地质条件,需要定期更换钻头。
这是因为不同地质条件下的岩土特性不同,钻头的类型也不同。
更换钻头可以提高钻探效率和钻孔质量。
7.钻孔完成当钻孔达到预定的终点时,停止钻孔工作。
然后,从钻孔中取出钻杆和钻头,并进行清洗和检查。
确保钻杆和钻头没有损坏,并且钻孔质量满足设计要求。
8.推管设置将推管设备和推管管道安装在施工现场。
然后,将推管管道插入钻孔中,通过液压或其他力量将管道推进到终点。
推管时要保持管道的平整和稳定,避免管道的弯曲和扭曲。
9.拆除施工设备完成推管后,拆除施工设备,清理施工现场。
检查管道的安装质量,确保管道的连续和无缺陷。
10.封堵和测试将管道的两端封堵起来,并进行压力测试。
水平定向钻进施工方案水平定向钻进是一种现代化施工工艺,被广泛应用于城市隧道、地下管线、河底隧道等场所。
它通过钻孔设备将井眼准确地定位到目标地下位置,并实施钻进作业,以达到开挖目标的目的。
本文将针对水平定向钻进的施工方案进行详细介绍。
一、工程准备阶段1.勘察设计:按照设计任务书和施工要求,进行相关勘察设计工作,包括地层勘察、地质灾害评价、安全评估等。
2.设计方案:根据勘察结果,制定水平定向钻进的施工方案,包括孔眼布置、井口设备、钻进技术参数等。
3.整备设备:准备必要的设备和工具,包括钻机、泥浆处理设备、钻头等。
二、施工准备阶段1.现场布置:确定施工区域,并进行现场布置工作,包括搭建井口平台、准备材料等。
2.设备安装:根据设计方案,安装好钻机、泥浆处理设备等。
3.施工人员培训:对施工人员进行必要的培训,包括操作钻机、处理泥浆等。
4.安全措施:制定相应的安全措施,包括设置警示标识、设置安全防护措施等。
三、施工作业阶段1.钻眼准备:根据设计方案,布置好钻孔位置,并进行钻孔定位,确保准确地钻进目标地下位置。
2.钻机操作:操作钻机进行钻进作业,根据设计要求控制钻孔的水平度和方向。
3.泥浆处理:钻进过程中会产生大量泥浆,需要进行合理处理,保持施工现场清洁。
4.钻孔导向:根据设计要求,进行钻孔导向工作,确保钻孔准确无误。
5.钻孔测量:定期进行钻孔测量工作,确保钻孔偏差在合理范围内。
6.孔眼质量控制:定期检查钻孔质量,确保钻孔坚实、光滑。
7.钻进速度控制:根据地层情况和设计要求,控制钻进速度,避免损坏钻头和孔壁。
四、施工完工阶段1.孔眼处理:钻完孔后,对孔眼进行处理,包括清理孔眼、处理孔眼壁等。
2.施工测量:进行施工测量工作,记录钻孔的实际位置和几何参数,与设计方案进行对比。
3.施工报告:根据施工实际情况,编写施工报告,总结施工经验,提出施工建议。
五、安全控制措施1.钻孔过程中,严格遵守相关施工安全规定,严禁使用过期设备和低质量工具。
水平定向钻拉管施工工艺一、施工方法水平定向钻进施工是将钻机放在起始工作坑内,使用导向仪器监控安装在钻机探头盒中的碳棒进而控制钻机的操作,按照设计坡度及高程钻入到接收工作坑内,然后进行回拖扩孔并完成拉管的工艺。
二、工艺流程三、施工步骤 1.导向孔钻进导向孔的钻进先在地面沿钻进方向测放标高点,每1.0米一个,再按预先设计的钻孔轨迹在DCI 导向探测仪监测下进行钻进,导向探测仪跟踪测量每钻进1.0m 钻头的实际位置,若发现钻孔轨迹与设计轨迹不符时,立刻进行纠正,保证钻孔的准确性,并做好记录;控制坡度利用导向仪的测得的深度、倾角(最小增量0.1%)、面向角等值,控制钻机钻进及泥浆供给,确保坡度的准确性。
钻机桅杆应按照设计角度放置,钻杆中心线与拟铺管线中心轴线的位置在误差许可范围,底座安装应平稳、牢固。
2.回扩孔、拉管地层及地下水调查验 收钻 导 向 孔钻机扩孔回拖拉管工作坑 开 挖 支护钻机就位管线就位泥浆配制与控制 管道焊接拉管头制作管线探测测量 定 位当导向钻头到达接收工作坑以后,在钻孔轨迹与设计轨迹符和时,及时停止泥浆给进及钻进,卸下探头盒并装上φ560扩孔钻头进行预扩孔。
预扩孔完成以后,将钻头反推回接收工作坑,在接收坑内依次连接分动器、扩孔钻头、拉管头、拟铺管线开始进行拉管施工。
除焊管时间外拉管应连续作业,必须保证拉管顺利完成。
3.焊接管道缠绕增强实壁管采用电熔带焊接的方法在工作坑内焊接,由于现场条件限制,工作坑净空尺寸仅有3m长,所以将管道切割成每2米一段进行焊接,焊接完成一根管道,回拖一根。
4.泥浆配制与控制钻进中使用的定向钻专用泥浆可冷却、润滑钻头,软化地层,辅助破碎地层、调整钻进方向,携带钻屑,稳定孔壁,回拖时润滑管壁。
配制泥浆应使用中性水,保证泥浆中无固结物质存在,以防堵塞导向钻具及扩孔钻头上的水眼,还要注意水化时间,还要根据工序及地层按比例添加纯碱等泥浆添加剂,及时调节泥浆的粘度、比重等指标,确保泥浆性能可靠。
水平定向钻的结构和施工工艺一、水平定向钻的基本结构无论是大型还是中小型水平定向钻,其基本结构包括主机、钻具、导向系统、泥浆系统以及智能辅助系统。
⑴主机主机的动力系统一般为柴油发动机。
柴油机作为动力源,其功率是衡量钻机施工能力的指标之一。
但在钻机钻进回拖过程往往需要钻机以恒定的荷载运行,因此发动机的连续功率显得更重要。
为了降低劳动强度提高劳动效率,主机一般装备了钻杆自动装卸装置。
钻进时,钻机自动从钻杆箱中移取钻杆,旋转加接到钻杆柱上。
回拖时,正好相反。
有的还装备了润滑油自动涂抹装置,对钻杆连接头螺纹的润滑有助于延长钻杆的寿命。
钻机在工作中应完全固定。
如果在钻进拖拉过程中发生移动,一方面有可能造成发动机损坏另一方面会降低推拉力,造成孔内功率损失。
目前最新钻机都有自动液压锚固系统,靠自身功率把锚杆钻入土层,在干燥土层一般用直锚杆,在潮湿土层用螺旋锚杆。
(2)钻具钻杆应当有足够的强度,以免扭折、拉断,又要有足够的柔性,才能钻出弯曲的孔道。
在长距离穿越中,钻杆的长度直接影响钻进效率,特别是采用有线导向时,长钻杆使钻杆连接次数减少,将明显节约连接时间。
钻孔方向的改变是通过控制钻头的方向实现的。
钻头一般为楔形,在前进过程中,若钻头不断旋转厕钻进轨迹为直线。
当钻头想绕过障碍物或以一定曲率半径前进时钻头停止转动,使楔面停留在某一角度再推进。
这样,钻头就以与楔面相背的方向前进。
钻头斜板通常有喷嘴,高速泥浆从喷嘴喷出,对土层进行冲刷。
煤气与热力对不同土层,应选用不同的钻头。
如在较软的粘土中,一般选用较大尺寸的钻头,便于在推进过程改变方向。
在较硬的钙质层中,选用较小的钻头。
而在硬岩钻进则要选用特殊的钻头加镶焊小尺寸硬质合金钻头。
扩孔器种类繁多,不同的扩孔器适用不同土层。
如凹槽状扩孔器适用于沙地和含有岩石的紧密沙地,而在粘性高的粘土中运行容易变成球状;杆状切割器适用于硬土层、粘土层,而无法在岩石地或卵石地有效运行。
(3)导向系统导向系统包括无线导向系统和有线导向系统。
水平定向钻施工工艺
定向钻的施工方法一般分为两种:
一种是采用导向孔装置,将钻头导向到预定的位置进行施工。
通常情况下,采用第二种方法进行施工的工程较多。
1.导向孔
导向孔是定向钻施工中的一个关键工序,直接影响着后续扩
孔和回拖管线的质量。
因此,在进行导向孔施工时,应严格控制
导向钻进速度、压力、温度、流量及钻杆转速等参数。
导向孔的
一般施工工艺:①测量钻孔位置,确定钻孔方向;②布置钻孔顺序;③安装扩孔器、钻杆和导向钻具;④加载钻机使钻头进入预
定位置;⑤控制回拖速度,达到预定轨迹。
2.扩孔器
扩孔器是定向钻的核心部件,其作用是扩大钻头在地下的工
作空间。
根据扩孔方式的不同,扩孔器分为:螺旋扩孔、螺旋加
压扩孔和泥浆扩孔三种形式。
螺旋扩孔器由钻杆、钻杆接头和钻杆中心轴组成,在钻进过
程中,通过钻杆中心轴带动钻杆接头旋转,使钻杆中心轴在扩孔
器管体中形成一个螺旋形。
—— 1 —1 —。
水平定向钻施工方案新在现代建筑施工领域,水平定向钻已经成为一种被广泛应用的技术,在各种场合中都得到了广泛的应用。
水平定向钻是指在地下施工的过程中进行水平方向的钻孔,以便进行地下管道敷设、岩土体钻探等工程。
1. 施工原理水平定向钻施工主要依赖于先进的钻机设备和施工技术。
其基本原理是通过钻机在地下进行水平方向的钻孔,然后通过管道或其他设备向目标方向传输物质或信息。
通过不同的钻头和导向系统,可以实现在地下进行曲线、弯曲等复杂路径的施工。
2. 施工工艺水平定向钻施工一般按照以下工艺进行:### 2.1 预施工准备在进行水平定向钻之前,需要进行施工方案设计、场地环境勘察、管道敷设路径确定等工作。
准备充分是保证施工顺利进行的重要前提。
2.2 钻孔施工通过先进的钻机设备,在地下进行水平方向的钻孔施工。
在钻孔过程中,需要根据施工计划进行钻头更换、钻孔导向调整等操作。
2.3 管道敷设完成钻孔后,可进行管道敷设或其他相关工程。
在敷设过程中,需保证管道质量和安全性。
2.4 施工验收完成管道敷设后,需要进行施工验收和相关工程材料清理等工作,确保施工质量和环境卫生。
3. 施工技术特点•水平定向钻施工实现了地下施工的无损施工,避免了地面破坏和环境污染。
•通过先进的导向系统和监测技术,能够精确控制施工方向,减小误差。
•施工周期短,效率高,可广泛应用于城市地下管线敷设、石油勘探等领域。
综上所述,水平定向钻施工方案新为现代施工领域带来了新的技术革新和发展方向,为地下工程施工提供了一种更加精确、高效的解决方案。
随着技术的不断发展和应用,水平定向钻将在未来得到更广泛的推广和应用。
水平定向钻施工工艺
水平定向钻进技术又称HDD技术(Horizontal Directional Drilling),是近年发展起来的一项高新技术,是石油钻探技术的延伸。
主要用于穿越道路、河流、建筑物等障碍物,它与传统大开挖埋管施工方式相比,具有施工速度快、精度高、成本低等优点,广泛应用于供水、煤气、电力、电讯、天然气、石油等管线铺设工程中。
一、施工工艺简介
水平定向钻机由钻机系统、动力系统、导向系统、泥浆系统、钻具及附助机具组成。
使用水平定向钻机进行管道穿越施工,首先按照设计曲线尽可能准确的钻一个导向孔,然后将导向孔进行来回扩孔,扩孔完成后将待铺管材沿着扩大了的导向孔进行拖拉,最终完成管线穿越工作,具体工艺如下图所示。
水平定向钻穿越施工需要两个分离的工作场地:钻机设备场地(钻进入土点工作区)和管线预制场地(钻孔出土点工作区)。
每个场地的主要施工工序如下:
钻机设备场地:测量放线→三通一平→钻机设备进场→钻机组装调试→控向系统调试→钻导向孔→预扩孔→回拖→设备退场→恢复地貌。
管线预制场地:测量放线→三通一平→设备进场→运管布管→组装焊接等→设备退场→恢复地貌。
二、水平定向钻施工的优、缺点及适用范围
(一)水平定向钻施工的优点
1.采用定向钻穿越施工时,地上功能能够正常使用。
例如穿越公路、铁路时,可不阻断交通;穿越河流时,可保证河流畅通,不阻断通航、排洪。
2.由于采用了非开挖施工,减少了大量工程土的开挖、运输和堆放,有利于环境保护。
同时,也相应
的减少了基础埋设、地面恢复等的费用。
3.施工周期短、作业安全迅速、综合成本低,社会效益显著。
在开挖施工无法进行或不允许开挖施工的场合,可用定向钻从其下方穿越。
在城市建设高速发展的今天,避免重复开挖、修复所造成的道路拉链工程,具有较高的社会及经济效益。
(二)水平定向钻施工的缺点
1.由于水平定向钻施工是一项新的生产工艺技术,目前我国尚无统一的技术标准和施工验收规范,造成对工程设计、施工质量的把控没有官方依据。
一旦发生质量事故,对责任方的认定也造成一定难度。
2.由于采用定向扩孔拖拉,施工结束时,管材与回扩孔之间的空隙处理,不能像开槽敷设施工那样进行回填夯实。
因此,对管材沉降要求比较高的工程在实际使用中存在着一定的风险。
(三)水平定向钻施工的适用范围
水平定向钻适用于城市道路、公路、铁路、河流及其它不宜在大开挖施工地段的管道穿越工程。
可敷设天然气、热力、自来水、雨污水、电力、电信、有线电视、网络等各类地下管线,管材主要可分为钢管、PE管、铝塑管、铜塑管、电缆、光缆等。
三、水平定向钻施工造价构成及主要影响因素
由于水平定向钻施工的应用范围较广,因此涉及到的专业工程计价依据也较多。
例如,市政定额、交通定额和石油天然气定额中均有相关的定额子目。
由于施工工艺不同,计价的方法和内容均有所不同,但涉及到报价时所需考虑计价要素基本类似,笔者根据多年来工作经验,以石油天然气工程报价为例简要介绍如下。
石油天然气工程水平定向钻施工报价主要包括管线预制、定向钻穿越、土石方工程、三通一平、泥浆处理等费用,有的还包括了过渡段管线敷设及其他零星工程。
招标文件及图纸一般只标明或说明定向钻穿越的材质、规格、及穿越的长度,预算人员还需要根据水平定向钻施工组织设计和施工方案,并结合施工现场实际情况计算分部、分项工程量,以保证报价的准确性和合理性。
(一)水平定向钻穿越主要工程量
1.安装部分
接桩测量放线:按设计图纸(自然地面入土点到出土点)计算穿越长度套用相应专业定额。
钻机安拆、调试:不分土质,套用相应专业定额,分大、中、小三种钻机。
钻具安拆:导向孔、扩孔、回拖的钻具安拆,不分土质,按钻机类型和穿越管径划分套用相应专业定额。
钻导向孔:按土质、钻机类型和穿越长度套用相应专业定额。
预扩孔:按土质、钻机类型套用相应专业定额。
管线回拖:按土质、钻机类型套用相应专业定额。
穿越管段的预制安装:根据实际穿越管段的材质按施工图的设计要求进行预制、安装、防腐并套用相应定额。
2.土建部分
预制场地的土石方工程:管线作业带平整、穿越预制管段发送沟开挖回填、发送沟恢复地貌等。
钻机场地土石方工程:钻机场地平整、钻机工地泥浆池开挖及回填、恢复地貌等。
连头土石方工程:连头操作坑开挖及回填,连头操作坑井点降水、打支撑桩、恢复地貌等。
3.其他项目
HSE的费用:健康、安全、环保费等。
施工设备的场外运输、设备进退场、施工调遣费用等。
施工便道:尽管交通便利,如施工场地距公路有一段距离,仍就需要修筑便道等。
(二)影响水平定向钻报价的主要因素
1.定向钻穿越长度、管径
到目前为止,定向钻穿越的最大长度是杭州-宁波天然气输气管道钱塘江穿越工程,管径为813mm,穿越长度为2454.15m。
穿越的最大管径是西二线东段渭河主河槽穿越工程,管径为1219mm,穿越长度为1240m。
定向钻穿越长度、管径的选择与穿越使用的钻机型号、穿越预制管段发送沟开挖回填有直接关系。
2.穿越地段的地质情况
适合水平定向钻施工的地质主要包括为三类地质:Ⅰ类土质包括粘土层、亚粘土层和细土层;Ⅱ类土质是指地表为粘土层、中粗砂层、砂层、细砂层、中间带有胶泥粘土层及亚粘土层、粗砂层、砾径小于30mm 含量在20%的砾石层;Ⅲ类土质是指硬度在30MPa以下的岩石层及砂岩层。
地质情况直接影响施工的成败,水平定向钻施工过程中常见的问题是成孔难、控向难、而且容易出现孔壁塌方、卡钻、钻杆断裂甚至回拖管段和钻具滞留在孔内等状况。
因此,水平定向钻报价尤其是长距离大口径管越工程报价时必需认真分析地质情况,拟定合理的施工方案,以降低报价风险。
3.穿越使用的钻机型号及钻具的配备情况
水平定向钻的施工成本与采用的钻机及钻具有直接关系。
拉力扭矩较大的钻机可以加快施工进度、降低穿越时的风险,但由此产生的钻机台班费用也较高。
因此选择合理的钻机及钻具直接影响到报价的高低。
4.施工现场环境条件
由于水平定向钻施工需包括发送和接受两个场地,施工现场的两侧都需要布置设备,为缩减成本应尽可能利用原有的道路或直接利用管线作业带。
报价时要考虑临时借地、临时便桥便道、作业带清扫、管线连
头是否需要降水、道路使用以及运输车辆的过路过桥等费用。
5.泥浆回收及处理措施
泥浆处理费用是水平定向钻穿越造价的一个重要组成部分,泥浆处理的方法不同,工程的成本也不同。
常见的泥浆处理方法有现场处理、运到垃圾场由垃圾场集中处理、弃置无人地带自然分化、挖坑深埋。
如果施工现场位于污染区域,泥浆还需经过污染测试,并按政府的要求方式进行处理。
对于施工现场应优先考虑采用泥浆回收系统,重复利用泥浆来满足施工的需要,从而降低泥浆材料消耗,减少泥浆外运处理的费用,达到降低总报价的目的。
四、结束语
水平定向钻技术是一种环境影响小、工程造价低、施工速度快的非开挖施工技术。
它具有实用性强、适用面广、效益好等特点。
在未来的城市地下管线工程中,定向钻技术将得到越来越多的运用。
工程预、结算人员在编制水平定向钻预算报价时要根据施工图中穿越的种类、材质,并结合施工现场实际情况按定向钻穿越的主要工艺、步骤来计算工程量、套用定额。
总之,影响水平定向钻施工报价的因素很多,合理的预算编制只是投标报价的基础工作,最终报价还要分析其它因素,如穿越的风险、竞争对手、以往类似工程造价等等,所以水平定向钻施工最终报价不是一成不变的预算价格,而是承包商在市场竞争中经验和实力的较量。