水平定向钻进和导向钻进施工法

水平定向钻施工技术-顶管施工技术介绍水平定向钻施工技术介绍“水平定向钻”是在不开挖地表面的条件下，采用定向钻机铺设各种地下公用管道设施的一种非开挖施工工艺，它广泛应用于供水、电力、通讯、燃气、石油、污水管道等管线铺设施工中，它适用于沙土、粘土、卵石（含量较少）等地况。

它具有施工速度快、施工精度高、成本低等优点。

水平定向钻进设备一般适用于管径φ1200mm以内的的钢管和PE 管，目前最大铺管长度达到3302米。

（2016年中国石油天然气集团公司管道局穿越公司创下的世界纪录：5月21日，在靖江-江阴段长江河床下通过的水平定向钻管道穿越工程顺利完成，该管道直径711毫米，全长3302米，用于输送天然气）（公司目前完成的最长穿越为花都机场航煤DN406+DN110钢管，穿越长度为700米）一、定向钻进的工艺流程水平定向钻机进行管线穿越施工顺序为：地质勘探及管线探测、设计钻孔导向轨迹、导向施工、回拉扩孔（同时进行管道焊接）、管道回拖。

1、地质勘探：主要是通过地质钻探了解地质分布情况，形成地质勘查报告，为施工提供参考依据。

地质钻探现场钻探取样2、地下管线探测：主要是通过采用管线探测仪了解地下已有管线埋设的位置和深度等信息，为设计导向钻进轨迹提供依据。

雷迪8100管线探测仪管线探测仪地下管线探测3、导向施工：利用造斜原理，在地面导向仪引导下，按预先设计的铺管线路，由钻机驱动带导向钻头的钻杆，从入钻点至出钻点钻一个与设计轨迹尽量吻合的导向孔。

水平定向钻钻机（钻通25T）月蚀导向仪普通导向钻头岩石钻三牙轮钻头4、回扩施工：一般采用逐级扩孔，将钻孔扩大到管道回拖所需孔径，回扩终孔直径一般为回拖管道外包直径的1.2~1.5倍。

挤压式扩孔器（普通）三牙轮扩孔器（岩石）5、管道焊接：PE管通常采用热熔对接焊机将管道焊接成型，钢管则采用电焊焊接管道。

热熔对接焊机PE管道焊接钢管焊接。

水平定向钻工艺流程和操作步骤1、导向孔：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，可选择并使用更大口径的钻杆（即冲洗管）来屏蔽导向钻杆。

冲洗管可以起到类似导管的作用，还可以方便导向钻杆的抽回和更换钻头等工作。

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，需要变换方向时若将弯外壳向右定位，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。

（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，作为预扩孔和回拖管线的引导曲线）2、预扩孔：导向孔完成后，要将该钻孔进行扩大到合适的直径以方便安装成品管道，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。

（在钻导向孔阶段，钻出的孔往往小于回拖管线的直径，为了使钻出的孔径达到回拖管线直径的1.3～1.5倍，需要用扩孔器从出土点开始向入土点将导向孔扩大至要求的直径）3、回拖管道：预扩孔完成以后，成品管道即可拖入钻孔。

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成品管道上。

旋转接头可以避免成品管道跟着扩孔器旋转，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成品管道自钻机一侧破（地下孔经过预扩孔，达到了回拖要求之后，将钻杆、扩孔器、回拖活节和被安装管线依次连接好，从出土点开始，一边扩孔一边将管线回拖至入土点为止）4工作场地布置1、钻机一侧——钻机施工场地至少需要30m宽，长45m的面积。

定向(dìnɡ xiànɡ)钻施工工艺1、水平(shuǐpíng)定向钻穿越施工工艺：使用水平定向钻机进行(jìnxíng)管线穿越施工，一般分为二个阶段：第一阶段是按照设计曲线尽可能准确的钻一个导向(dǎo xiànɡ)孔；第二阶段是将导向(dǎo xiànɡ)孔进行扩孔，并将产品管线〔一般为PE管道，光缆套管，钢管〕沿着扩大了的导向孔回拖到导向孔中，完成管线穿越工作。

1.1 钻导向孔:要根据穿越的地质情况，选择适宜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。

见示意图一：钻导向孔。

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，作为预扩孔和回拖管线的引导曲线。

1.2 预扩孔和回拖产品管线：一般情况下，使用小型钻机时，直经大于200毫米时，就要进行予扩孔，使用大型钻机时，当产品管线直径大于Dn350mm时，就需进行预扩孔，预扩孔的直径和次数，视具体的钻机型号和地质情况而定。

回拖产品管线时，先将扩孔工具和管线连接好，然后，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，产品管线在回拖过程中是不旋转的，由于扩好的孔中充满泥浆，所以产品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，经过钻机屡次预扩孔，最终成孔直径一般比管子直径大200mm，所以不会损伤防腐层。

见示意图二：预扩孔和示意图三：回拖管线。

在钻导向孔阶段(jiēduàn)，钻出的孔往往小于回拖管线的直径，为了，需要用扩孔(kuò kǒnɡ)器从出土点开始向入土点将导向孔扩大至要求的直径。

定向钻施工工艺1、水平定向钻穿越施工工艺：使用水平定向钻机进行管线穿越施工，一般分为二个时期：第一时期是按照设计曲曲折折线尽可能正确的钻一个导向孔；第二时期是将导向孔进行扩孔，并将产品管线〔一般为PE管道，光缆套管，钢管〕沿着扩大了的导向孔回拖到导向孔中，完成管线穿越工作。

1.1钻导向孔:要依据穿越的地质情况，选择适宜的钻头和导向板或地下泥浆马达，开动泥浆泵对准进土点进行钻进，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曲折折线符合设计要求，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。

见示意图一：钻导向孔。

钻机被安装在进土点一侧，从进土点开始，沿着设计好的线路，钻一条从进土点到出土点的曲曲折折线，作为预扩孔和回拖管线的引导曲曲折折线。

1.2预扩孔和回拖产品管线：一般情况下，使用小型钻机时，直经大于200毫米时，就要进行予扩孔，使用大型钻机时，当产品管线直径大于Dn350mm时，就需进行预扩孔，预扩孔的直径和次数，视具体的钻机型号和地质情况而定。

回拖产品管线时，先将扩孔工具和管线连接好，然后，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，产品管线在回拖过程中是不旋转的，由于扩好的孔中布满泥浆，因此产品管线在扩好的孔中是处于悬浮状态，管壁四面与孔洞之间由泥浆润滑，如此即减少了回拖阻力，又保卫了管线防腐层，通过钻机屡次预扩孔，最终成孔直径一般比管子直径大200mm，因此可不能损伤防腐层。

见示意图二：预扩孔和示意图三：回拖管线。

在钻导向孔时期，钻出的孔往往小于回拖管线的直径，为了，需要用扩孔器从出土点开始向进土点将导向孔扩大至要求的直径。

地下孔通过预扩孔，到达了回拖要求之后，将钻杆、扩孔器、回拖活节和被安装管线依次连接好，从出土点开始，一边扩孔一边将管线回拖至进土点为止。

水平定向钻进和导向钻进施工法水平定向钻进施工法最初是从事又钻进技术引入的，主要用于穿越河流、湖泊、建筑物等障碍物，铺设大口径、长距离的石油和天然气管道。

定向钻进施工时，按设计的钻孔轨迹，于扩空钻头的代铺设管线，在回拉扩空的同时，将待铺设的管线拉入钻孔，完成铺管作业。

有时根据钻机的能力和待铺设管线的直径大小，可先专门进行一次或多次扩孔后再回拉管线。

在定向钻中，大多数工作是通过回转钻杆柱来完成的，钻机的扭矩与轴向给进力和回拉力同样重要。

水平定向钻进铺管在美国使用最多。

美国按照钻机铺设管线的直径和长度能力，将用于非开挖铺管的定向钻机分为三类，即小型(Mini)、中型(Midi)和大型(Maxi)。

各类设备的能力和应用范围见表4-1。

大致和定向钻进相同，即先钻一个小口径的先导孔，随后边扩孔边回拉铺设地下管线。

由于小型钻机的钻孔轨迹量测、控制技术与大中型钻机的不一样。

因此，国际上通用的分类方法将采用小型定向钻及施工的方法称之为“导向钻进”。

“导向钻进”一般是指用于铺设小治警、长度较短的管线；而将采用大中型定向钻及施工的方法称之为“定向钻进”。

对于大型工程，直径较大（有些直径大于1m）的管线施工则属于“定向钻进”这一范畴，如穿越较大的河流、运河和高速公路施工。

水平定向钻进河导向钻进技术在铺设新管线中所占有的市场比例在不断的增加。

最近几年，设备的能力得到了改进，非开挖铺设新馆显得有点也越来越被广泛地重视。

非开挖施工除了明显的环境上的优点外，导向钻进的相对成本在许多应用场合也讲到开挖施工的成本一下，即是忽略干扰交通等社会成本也是如此。

水平定向钻和导向钻进的优点为：对地表的干扰较小；施工速度快；可控制铺管方向，施工精度高。

定向钻进的不足之处在于对施工场地要求较大，在非粘性土层和砾石层中施工比较困难，一般是用于不含大卵石的各种地层，包括含水地层。

导向钻进不适用于砂层和砾石层，一般适用于软土层；由于受到探测器的探测深度的限制，导向钻进的深度有限。

水平定向钻进拉管施工工法工法编号:FJGFEJ14-20111 前言随着我国经济持续稳定地增长,城市化进程得进一步加快,我国地下管线得需求量也在逐年增加。

加之现代文明意识与环保意识得逐渐加强,开挖路面进行地下管线施工导至得社会问题、交通问题与环境污染问题已越来越受到人们得关注,城市限制开挖施工得法规将陆续出台。

非开挖技术地下管线施工具有不污染环境,不影响交通,施工周期短,综合成本低等优点。

在地下管线施工中获得广泛应用。

作为非开挖技术之一得水平定向钻进拉管施工,近几年来取得长足发展,在城市地下管网施工中得到越来越多得应用。

在福建省泉州晋江市乌边港截污管道工程等地下管网施工中,采用该工法取得明显得社会与经济效益。

2 特点2.0.1施工工艺简单,可操作性强,容易组织实施;通过对现场勘察,设计好穿越线路,连接钻头与管道,钻机就位,即可开始施工。

2.0.2不污染环境,不影响交通,对地层地面破坏小,能满足城市地下管网施工高环保得要求。

2.0.3成本低,社会效益与经济效益显著,可减少开挖行政审批,便于施工组织,综合成本低。

2.0.4安全性好,由于采用拉管施工,施工人员操作均在地面上进行,避免了深基坑作业等不良施工条件得影响,提高安全系数。

2.0.5管道连接质量好,因管道连接均在地面上进行,单段管道连接合格后一次拉管铺成,提高了管道连接质量。

2.0.6施工周期短,与传统“挖槽埋管法”相比,大大缩短了施工周期,无须运输与堆放土,只须运输少量泥浆。

3 适用范围3.0.1本工法适用于市政给水排水施工。

3.0.2本工法就是一种非开挖铺管技术,适用于穿越河流、湖泊、建筑等障碍得管道铺设以及不适合开挖得城市市政地下管网施工。

3.0.3适用于不含大卵石得各种地层,包括含水地层,不适用于砾石层,一般用于软土层。

3.0.4适用管材为钢管与PE管,管径为200—1200mm,管线长最大可达1500m。

3.0.5因受到探测器得探测深度限制,导向钻进深度最大15m。

水平定向钻进拉管施工工法工法编号：FJGFEJ14-20111 前言随着我国经济持续稳定地增长，城市化进程的进一步加快，我国地下管线的需求量也在逐年增加。

加之现代文明意识和环保意识的逐渐加强，开挖路面进行地下管线施工导至的社会问题、交通问题和环境污染问题已越来越受到人们的关注，城市限制开挖施工的法规将陆续出台。

非开挖技术地下管线施工具有不污染环境，不影响交通，施工周期短，综合成本低等优点。

在地下管线施工中获得广泛应用。

作为非开挖技术之一的水平定向钻进拉管施工，近几年来取得长足发展，在城市地下管网施工中得到越来越多的应用。

在福建省泉州晋江市乌边港截污管道工程等地下管网施工中，采用该工法取得明显的社会和经济效益。

2 特点2.0.1施工工艺简单，可操作性强，容易组织实施；通过对现场勘察，设计好穿越线路，连接钻头和管道，钻机就位，即可开始施工。

2.0.2不污染环境，不影响交通，对地层地面破坏小，能满足城市地下管网施工高环保的要求。

2.0.3成本低，社会效益与经济效益显著，可减少开挖行政审批，便于施工组织，综合成本低。

2.0.4安全性好，由于采用拉管施工，施工人员操作均在地面上进行，避免了深基坑作业等不良施工条件的影响，提高安全系数。

2.0.5管道连接质量好，因管道连接均在地面上进行，单段管道连接合格后一次拉管铺成，提高了管道连接质量。

2.0.6施工周期短，与传统“挖槽埋管法”相比，大大缩短了施工周期，无须运输和堆放土，只须运输少量泥浆。

3 适用范围3.0.1本工法适用于市政给水排水施工。

3.0.2本工法是一种非开挖铺管技术，适用于穿越河流、湖泊、建筑等障碍的管道铺设以及不适合开挖的城市市政地下管网施工。

3.0.3适用于不含大卵石的各种地层，包括含水地层，不适用于砾石层，一般用于软土层。

3.0.4适用管材为钢管和PE管，管径为200—1200mm，管线长最大可达1500m。

3.0.5因受到探测器的探测深度限制，导向钻进深度最大15m。

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。

水平定向钻顶管施工工艺一）水平定向钻顶管施工方法如下：开工前做好必要的地质、水文、地下设施（电缆、管道等）、地下文物等情况的调查工作。

正对具体情况制定必要的安全技术措施的施工方法，并向施工人员交底，指定专人监护，然后组织施工。

1、现场勘察现场勘察的主要目的是查明管线路由施工区域原地下管线的分布情况、走向、埋深、管径及性质，为施工做好准备，以确保拖管施工安全。

1）本标段各种地下管线产权分属各系统部门，档案资料残缺不全，多与现状管线情况不符，根据设计图纸的要求以及以往的施工经验，先将施工区域范围原地下管线的井盖全部打开，探查原地下管线的埋深、管径、走向，结合管线的性质，认真分析管线走向，初步绘制施工区域地下管线分布图，防止发生探查失误。

2）使用管线探测仪探测施工区域原地下管线的埋深与走向，走访各专业管线产权单位，结合初步绘制施工区域地下管线分布图，认真分析地下管线分布情况，进一步细化地下管线分布图的资料。

3）对可疑地段使用探地雷达对拖管路由区域逐一进行扫描，使用计算机探地专用软件对雷达旌旗灯号进行分析，和地下管线漫衍图比对，最大限度的下降误判几率，为导向轨迹设计工作提供根据2、水平定向钻顶管导向轨迹的设计1）根据设计图纸及以了解的地下管线情形在给定管位及井位后，用经纬仪放出钻进路线上每间隔5米设置一个空中标记，在空中高程变化频繁或突变时增加空中标记，用水准仪测出每一个标记点的高程，为导航工作提供高程根据。

2）导向钻孔轨迹的设计，要充分考虑到司钻口、检查井共用一个坑口的因素，尽量减少土方开挖量。

3）地面始钻的导向轨迹初步设计入射角6-8出口角度12-14.遇特殊情况在调整相关参数，造斜段曲线尽量平缓，直线段轨迹在平面位置尽量走直线，在垂直位置尽量减小高程变化，遇特情况尽量走成缓和曲线以减小管线回拖的阻力。

4）导向轨迹设计要考虑在不同土质的情形下穿越其它性质管线时所必需的平安间隔（土质松软，扩孔轨迹容易下沉，土质坚硬，扩孔轨迹容易上浮）。

埋地PE给水管道施工规范一、管材、管件运输与保管1. 应用非金属绳捆扎和吊装；2. 不得抛摔和受剧烈撞击；3. 不得暴晒、雨淋，也不得与油类、酸、碱、盐、活性极等化学物质接触；4. 管材、管件应存放在通风良好，温度在—5~40℃的库房内，在施工现场临时堆放时，应有遮盖物；管件应放入密封塑料袋中,批量或单一包装,并放入厚纸箱内存放。

5. 在运输和存放过程中，小管可以套插在大管中；6. 运输和储存时应水平放置在平整地面或车厢内，当其不平时，应设平整的支撑物；7. 其支撑物的间距以1~1.5m为宜，管子堆放高度不宜超过1.5m；8. 产品从生产到使用之间的存放期不应超过一年，发料时要坚持“先进先出”的原则；二、土方工程（一）、管槽开挖1.管槽开挖以直线为宜，槽底开挖宽度为DN+0.30m。

遇到管道在地下连接时，应适当增加接口处槽底宽度，管道槽底宽度不宜小于DN+0.50m，以方便安装对接为宜。

2.管道埋设时最小管顶覆土深度应符合下列要求：①埋设在车行道下时，不应小于0.80m。

②埋设在人行道下时，不应小于0.60m。

3.当横穿车行道达不到设计深度时，应采取敷设钢制套管的措施进行保护。

4.管槽必须转弯时，转弯角度不宜过大，弯曲半径应符合下列规定：PE 管道允许弯曲半径R（mm）D≤5030D50D≤160 50D160D≤25075DD>250100D（二）沟槽断面形式a 直槽 b梯形槽 c混合槽 d合槽1、验槽开挖管沟至设计管底标高，清槽后，要对沟底土质进行检查，复测坡度桩，然后在坡度桩上拉线。

检查丈量线与沟底是否一致，不一致的地方应当休整。

管底需夯实时，应在夯实后在测一次。

具体施工方法如下：（1）沟底宽度应符合下列要求单管铺设沟槽底部宽度 a=D+0.3m 双管铺设沟槽底部宽度 a=D1+D2+S+0.3m铺设的一般规定75＜D≦400 管道的工程外径 D+300mm400〈D≦630管道的工程外径 D+450mm公式中：a——沟底宽度D——管道工程外径D1——第一根管子工程外径（m）D2——第二根管子工程外径（m）S——两管之间净距（聚乙烯燃气管为0.5m）其它：a、人工开挖：要求沟底平整，密实，无坚硬物，如果超挖必须夯实。

水平定向钻进铺管施工方法及施工工艺方案1、施工工艺流程2、施工主要工序技术2.1、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，按其定位原理分为：电磁法、直流电法、磁法、地震波法和红外辐射法等。

2.2、钻进轨迹的规划与设计导向孔轨迹设计是否合理对管线施工能否成功至关重要。

钻孔轨迹的设计主要是根据工程要求、地层条件、地形特征、地下障碍物的具体位置、钻杆的入出土角度、钻杆允许的曲率半径、钻头的变向能力、导向监控能力和被铺设管线的性能等，给出最佳钻孔路线。

目前我单位有制造商提供钻机轨迹规划设计软件，通过采集所需的全部信息，利用计算机进行最优化钻孔轨迹。

大大提高了轨迹的科学性和施工效率。

2.3、配制钻液钻液在施工中起着非常重要的作用。

钻液是指在钻进施工中用来与钻孔过程中切削下来的土（或沙石）屑混合，悬浮并将这些混合物排出钻孔的一种液体，而泥浆则是钻液与钻孔中钻屑的混合物。

钻液具有冷却钻头（冷却和保护其内部传感器）、润滑钻具，更重要的是可以悬浮和携带钻屑，使混合后的钻屑成为流动的泥浆顺利地排出孔外，既为回拖管线提供足够的环形空间，又可减少回拖管线的重量和阻力。

残留在孔中的泥浆可以起到护壁的作用。

在不同的地质条件下，需要不同成份的钻液。

钻液由水、膨润土和聚合物组成。

施工中用水做钻液的主要成份，膨润土和聚合物用做钻液添加剂。

钻液的品质越好与钻屑混合越适当，所制造的泥浆的流动性和悬浮性越好，回扩成孔的效果越理想，成功的概率越大。

本工程施工中施工人员配制适合地层性能的钻液，在类似工程中我们已能够熟练正确使用钻液。

特别是当施工中遇到不同地层时，能及时调整钻液的性能以适应工程要求。

水平定向钻施工技术1. 水平定向钻施工水平定向钻基本原理：按预先设定轨迹钻一个小直径导向孔，在导向孔出口端钻杆头部安装扩孔器回拉扩孔，当扩孔达要求后在扩孔器后端连接旋转接头、拉管头和管道，回拉敷设地下管道。

此技术广泛应用于供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等管线铺设中，适用于沙土、粘土、卵石等地况，我国大部分非硬岩地区都可施工。

工作环境温度为-15C〜+45C。

1.1 钻导向孔要据穿越地质情况，选择合适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实际位置，以便及时调整钻进方向，保证导向孔曲线符合设计要求，直到钻头在预定位置出土，完成整个导向孔作业。

钻机被安装在入土点一侧，从入土点开始，沿设计的线路钻一条从入土点到出土点的曲线，作预扩孔和回拖管线引导曲线。

1.2 预扩孔和回拖管线一般情况使用小型钻机时，直经大于200 毫米时要进行予扩孔，使用大型钻机时，当产品管线直径大于Dn350mm寸需进行预扩孔，预扩孔直径和次数，视具体钻机型号和地质情况而定。

回拖管线时先将扩孔工具和管线连接好，再开始回拖，并由钻机转盘带动钻杆旋转后退进行扩孔回拖，产品管线在回拖中不旋转，因扩好孔中充满泥浆，所以产品管线在扩好孔中处于悬浮状态，管壁四周与孔洞间由泥浆润滑，这样即减少回拖阻力，又保护管线防腐层，经钻机多次预扩孔，最终成孔直径一般比管子直径大200mm所以不会损伤防腐层。

在钻导向孔阶段，钻出的孔常小于回拖管线直径，为使钻孔径达到回拖管线直径1.3〜1.5倍，需用扩孔器从出土点开始向入土点将导向孔扩大至要求直径。

地下孔经预扩孔达到回拖要求后，将钻杆、扩孔器、回拖活节和被安装管线依次连接好，从出土点开始，一边扩孔一边将管线回拖至入土点为止。

2. 水平定向钻施工特点2.1 定向钻穿越施工不会阻碍交通，不会破坏绿地，植被，不会影响商店，医院，学校和居民正常生活。

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。

第一节水平导向钻进法施工方案（一）准备工作不开槽管道施工的关键是做好导向孔曲线的设计和地质勘察，导向孔的设计和施工受许多因素的制约，其中最主要的是施工现场的地上和地下条件，地上条件包括地形，地貌以及周围建筑物、道路、河流等：地下情况包括原有地下管线、地下水和地质结构等。

现场勘察内容包括：原有地下管线及设施的直径和埋深，原有电缆线路的走向等情况，并在地面作好标记，穿越地层的土质类型、含水量、透水性。

为了使施工过程中尽量不给交通安全、城市环境及周围群众正常生活带来影响，在不影响正常施工的前提下在施工现场周围(即出、入口和泥浆池周围)用挡板加以保护和隔离。

（二）导向孔钻进<1>准备工作完成后，根据施工图纸确定每孔拖拉管线长度（150-180米），并确定钻机定位，本路段污水管道入土口的沥青路面上入、出工作坑（钻孔引槽）位置，钻孔引槽尺寸根据污水管埋深确定，本路段引槽尺寸为1.2米宽*4米。

<2>中间天窗井为3米*3米（本工程中各污水检查井距离在40-60米左右，故利用中间污水检查井作为中间工作井），用切割机对沥青路面进行规则切割后，用挖掘机油压镐破碎挖出钻孔引槽及中间天窗井。

本路段牵引管施工多余泥浆在钻孔、扩壁的同时罐车清运。

<3>按照ABP软件设计图开始施工。

尽可能缩短钻进路径的长度，减少钻进和回扩、回拖时间。

<4>利用导向钻机及导向仪，通过检测和控制手段使导向钻头按设计轨道钻进。

<5>钻机应运转并调整好适合本次施工的参数，按设计曲线要求钻导向孔，在穿越曲线上每隔4.5米设数据控制点，以此控制导向孔不偏离设计曲线。

（三）回扩孔<1>导向孔钻进完毕后，卸掉钻头及控向系统，安装上回扩器进行预扩，根据我公司的经验，本次扩孔采用逐渐增大扩成孔，扩孔器的规格为Ф350、Ф450、Ф550、Ф650、Ф750。

<2>为了使扩完的孔成型较好，扩孔速度不能太快，扩孔时间应大于3分钟/根，泥浆粘度保持在45-50秒之间，泥浆量保持在孔内充满足够泥浆。

水平定向钻施工技术摘要：水平定向钻敷管技术是种现代非开挖敷设管道的施工新技术，主用于各种管道穿越河流、公路、铁路等障碍物。

关键词：定向钻施工；钻导向孔；扩孔；管线回托1.水平定向钻施工水平定向钻根本原理：按预先设定轨迹钻一个小直径导向孔，在导向孔出口端钻杆头部安装扩孔器回拉扩孔，当扩孔达要求后在扩孔器后端连接旋转接头、拉管头和管道，回拉敷设地下管道。

此技术广泛应用于供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等管线铺设中，适用于沙土、粘土、卵石等地况，我国大局部非硬岩地区都可施工。

工作环境温度为15℃～+45℃。

1.1钻导向孔要据穿越地质情况，选择适宜钻头和导向板或地下泥浆马达，开动泥浆泵对准入土点进展钻进，钻头在钻机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实际位置，以便及时调整钻进方向，保证导向孔曲线符合设计要求，直到钻头在预定位置出土，完成整个导向孔作业。

钻机被安装在入土点一侧，从入土点开场，沿设计的线路钻一条从入土点到出土点的曲线，作预扩孔和回拖管线引导曲线。

1.2预扩孔和回拖管线一般情况使用小型钻机时，直经大于200毫米时要进展予扩孔，使用大型钻机时，当产品管线直径大于Dn350mm时需进展预扩孔，预扩孔直径和次数，视具体钻机型号和地质情况而定。

回拖管线时先将扩孔工具和管线连接好，再开场回拖，并由钻机转盘带动钻杆旋转后退进展扩孔回拖，产品管线在回拖中不旋转，因扩好孔中充满泥浆，所以产品管线在扩好孔中处于悬浮状态，管壁四周与孔洞间由泥浆润滑，这样即减少回拖阻力，又保护管线防腐层，经钻机屡次预扩孔，最终成孔直径一般比管子直径大200mm，所以不会损伤防腐层。

在钻导向孔阶段，钻出的孔常小于回拖管线直径，为使钻孔径到达回拖管线直径1.3～1.5倍，需用扩孔器从出土点开场向入土点将导向孔扩大至要求直径。

地下孔经预扩孔到达回拖要求后，将钻杆、扩孔器、回拖活节和被安装管线依次连接好，从出土点开场，一边扩孔一边将管线回拖至入土点为止。

水平定向钻进拉管施工工法工法编号：FJGFEJ14-20111 前言随着我国经济持续稳定地增长，城市化进程的进一步加快，我国地下管线的需求量也在逐年增加。

加之现代文明意识和环保意识的逐渐加强，开挖路面进行地下管线施工导至的社会问题、交通问题和环境污染问题已越来越受到人们的关注，城市限制开挖施工的法规将陆续出台。

非开挖技术地下管线施工具有不污染环境，不影响交通，施工周期短，综合成本低等优点。

在地下管线施工中获得广泛应用。

作为非开挖技术之一的水平定向钻进拉管施工，近几年来取得长足发展，在城市地下管网施工中得到越来越多的应用。

在福建省泉州晋江市乌边港截污管道工程等地下管网施工中，采用该工法取得明显的社会和经济效益。

2 特点2.0.1施工工艺简单，可操作性强，容易组织实施；通过对现场勘察，设计好穿越线路，连接钻头和管道，钻机就位，即可开始施工。

2.0.2不污染环境，不影响交通，对地层地面破坏小，能满足城市地下管网施工高环保的要求。

2.0.3成本低，社会效益与经济效益显著，可减少开挖行政审批，便于施工组织，综合成本低。

2.0.4安全性好，由于采用拉管施工，施工人员操作均在地面上进行，避免了深基坑作业等不良施工条件的影响，提高安全系数。

2.0.5管道连接质量好，因管道连接均在地面上进行，单段管道连接合格后一次拉管铺成，提高了管道连接质量。

2.0.6施工周期短，与传统“挖槽埋管法”相比，大大缩短了施工周期，无须运输和堆放土，只须运输少量泥浆。

3 适用范围3.0.1本工法适用于市政给水排水施工。

3.0.2本工法是一种非开挖铺管技术，适用于穿越河流、湖泊、建筑等障碍的管道铺设以及不适合开挖的城市市政地下管网施工。

3.0.3适用于不含大卵石的各种地层，包括含水地层，不适用于砾石层，一般用于软土层。

3.0.4适用管材为钢管和PE管，管径为200—1200mm，管线长最大可达1500m。

3.0.5因受到探测器的探测深度限制，导向钻进深度最大15m。