水平定向钻长距离穿越沪宁铁路
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城镇燃气管道采用水平定向钻工法穿越普速铁路路基工程技术导则话说有一天,咱们城镇的燃气公司接到了一个大任务,那就是给整个城镇供应燃气。
可是,这个任务可不是那么容易完成的。
因为,城镇的道路交通非常繁忙,有普速铁路穿过,还有高速公路、国道等等。
要想让燃气管道顺利通过这些道路,可不是一件简单的事情。
于是,燃气公司找来了一支专业的施工队伍,他们采用了一种叫做水平定向钻工法的方法来穿越普速铁路路基。
这种方法听起来很高大上,其实说白了就是用钻头在地下挖洞,然后把燃气管道放进去。
但是,这个过程可不是那么简单的。
下面,就让我们一起来了解一下这个神奇的工程技术导则吧!咱们要明确一点,这个工程的目的就是为了给城镇居民提供安全、方便、高效的燃气服务。
所以,在施工过程中,我们必须要保证燃气管道的质量和安全。
这就要求我们在选择钻头的时候,要选用那些质量好、耐磨、耐腐蚀的钻头。
这样一来,钻出来的洞就不会轻易破裂,燃气管道也就不会受到损坏。
我们在施工过程中还要注意控制钻头的速度。
因为,如果钻头的速度太快,可能会导致地面塌陷;如果速度太慢,又会影响工程进度。
所以,我们要根据实际情况,适时调整钻头的速度。
我们还要定期检查钻头的状态,确保它始终处于最佳工作状态。
接下来,我们要讲的是关于钻孔的深度问题。
在穿越普速铁路路基的时候,我们不能钻得太深,否则会对铁路造成影响。
所以,我们要根据铁路的设计标准,合理控制钻孔的深度。
一般来说,钻孔的深度要在1米左右。
具体还要根据实际情况来定。
我们还要考虑到地质条件的问题。
因为不同的地质条件下,钻孔的难度是不一样的。
比如说,遇到硬岩层的时候,我们就需要使用一些特殊的钻头和工具来应对。
而在遇到软土层的时候,我们就可以采取一些简化的措施来完成钻孔。
我们要根据地质条件的变化,灵活调整施工方案。
我们要讲的是关于施工现场的管理问题。
因为这个工程涉及到很多复杂的设备和技术,所以我们必须要做好现场管理。
这包括对设备的维护保养、操作人员的培训、安全生产等方面的管理。
水平定向钻穿越中联合控向钻进导向孔施工技术柴义;陈晓霞;汪澜【摘要】水平定向钻穿越施工技术在长输管道施工中得到广泛应用,在导向孔钻进中控向是施工成败的关键环节,目前多采用有线控向或无线控向等单一控向技术.但有线控向和无线控向都存在一定缺陷.为了进一步提高穿越精确度,在研究联合控向技术基础上,利用有线控向和无线控向技术各自的优点,研制了联合控向装置,使两种控向技术有机结合,此项技术的特点在于两种控向系统既可单独工作,也可以联合工作,可克服有线控向和无线控向各自的不利因素,使穿越更加准确.文章介绍了联合控向技术的原理、操作方法及应用实例.【期刊名称】《石油工程建设》【年(卷),期】2010(036)005【总页数】4页(P35-38)【关键词】管道穿越;水平定向钻;导向孔钻进;联合控向【作者】柴义;陈晓霞;汪澜【作者单位】辽河油田建设工程-公司,辽宁盘锦,124010;辽河油田建设工程-公司,辽宁盘锦,124010;辽河油田建设工程-公司,辽宁盘锦,124010【正文语种】中文【中图分类】TE973.4定向钻穿越工程的控向系统分为有线控向和无线控向两个系统,长期以来基本使用有线控向系统控制导向孔施工。
由于在穿越距离较长的情况下,有线控向受各种磁干扰较大,穿越的准确度较差,因此在有线控向操作的同时配合无线控向,两套控向系统既可以单独控向,又可以联合控向。
当联合控向时,可以避开各自控向的不利因素,而使穿越更加准确。
因而联合控向系统更适用于地下障碍物复杂、导向孔曲线精度要求高的水平定向钻穿越工程。
水平定向钻穿越中联合控向导向孔技术以有线控向技术为基础,利用无线控向系统的抗地磁和抗地下障碍物干扰的性能辅助有线控向系统控制导向孔方向,使导向孔成型良好,提高穿越准确度。
向有线控向软件内输入有关的初始控向数据,并设置无线控向相关数据与有线控向数据同步,而后按图纸要求设计导向孔曲线。
钻进过程中采用联合控向系统的无线探测功能实时跟踪钻头走向,每钻进一根钻杆定位一次钻头位置,并与有线控向端进行数据比较,指导下一步钻进施工。
水平定向钻技术在铁路管线穿越施工中的应用发表时间:2019-08-23T15:16:29.203Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年9期作者:陈辽宇[导读] 必须严格进行列车动活载验算,尽可能加深穿越管道深度,抵御来自路面的振动和压力,确保不会对地面铁路运输造成任何影响。
中国铁路上海局集团有限公司新长工务段江苏淮安 223005摘要:由于水平定向钻进技术具有的优点,使该技术在管线穿越铁路、公路、河流等多方面得到很好的应用,在应用中施工技术不断得到完善。
本文结合工程案例对水平定向钻穿越粉砂土路基段施工技术进行阐述分析。
关键词:水平定向钻;穿越铁路;施工技术引言随着我国铁路建设高速发展,市政配套管线设施穿越既有线铁路等施工现象越来越多,水平定向技术是一种比较成熟的管线施工技术,与传统的现浇、顶管等施工方法相比,具有环境的影响最小、障碍物下管线覆盖的深度大、施工工期短、施工精度高、造价低、占地少和不阻碍列车运行的优越性,显现出技术先进性、安全性和良好的社会效益、经济效益,适合在一些无法实施开挖作业的区域,如公路,铁路、建筑物、河流、农作物及植被保护区等。
1工程概况本工程新建徐盐铁路电力线穿越新长铁路工程,采用水平定向钻方式穿越新长铁路、范公路高架桥,定向钻长度为450m,孔径为d500mmHDPE管材,定向钻中轴线与新长线法线交角分别为θ﹦1.01°,定向钻套管入、出土角均为8°。
工程地位于江苏盐城境内,地质状况为粉砂土地质,夹少量粘性土,范公路高架桥下布设有持力桩基,定向钻管顶距离原地面9m。
如图一所示,现场平面图依规范规定,定向钻穿越回拖力裕量系数为1.5-3.0,结合计算结果,本工程回拖力取值为18.552.0=37.1(t),考虑本次穿越地层为流砂土质,为确保铁路运输安全,选用ZT-60钻机,满足施工要求。
2.3钻导向孔钻导向孔是水平定向穿越施工的最重要阶段,按照预先设计的曲线钻进轨迹,精确完成一个具有特定曲率半径的上抛物线导向孔,作为预扩孔和回拖管线的引导曲线。
水平定向钻穿越施工方案1.项目背景随着城市化进程的加快,地下管线的越来越密集,各类道路、桥梁等地下工程建设的发展,要求对地下管线进行穿越施工。
水平定向钻钻探技术独特的优势逐渐受到人们的重视,成为一种高效、安全、环保的地下管线穿越方法。
2.工程概述本项目需要进行一条水平定向钻穿越施工,穿越距离为XX米,所穿越的管线类型包括自来水、电力、天然气等。
穿越区域为城市市区,需要注意周围建筑物、道路和地下设施的保护。
3.施工步骤3.1前期准备(1)进行相关资料的收集和分析,包括地下管线的图纸、管径、管材等信息。
(2)确定施工地点和穿越路径,进行现场勘测,并编制详细的施工设计方案。
(3)制定安全环保方案,包括施工期间的安全措施和环境保护措施。
3.2设备准备(1)选择合适的水平定向钻机和附件,确保设备能够满足施工需求。
(2)对设备进行检测和维修,确保设备的正常运行。
3.3施工准备(1)清理施工区域,确保工作面积干净,并进行合理划定。
(2)搭建施工临时设施,包括工地围挡、办公室、仓库等。
3.4施工过程(1)确定钻孔位置,根据设计要求采取合适的导向方式,确保钻孔位于目标区域。
(2)进行钻孔作业,根据设计要求控制钻孔进展,同时进行地层取样和环空清理。
(3)调整钻孔方位和水平位置,确保钻孔达到设计要求,且不与其他管线交叉。
(4)安装套管,并进行压实,确保套管固定且与地下管道连接紧密。
(5)进行管道穿越,根据设计要求控制穿越的速度和方向,避免对管道造成损坏。
(6)施工结束后及时填补钻孔,保持地表的整洁。
3.5安全措施(1)在施工现场周围设置警示标志,并进行警示宣传。
(2)对施工区域进行合理划定,确保工作面积安全。
(3)加强施工人员的安全教育和培训,提高他们的安全意识和应急处理能力。
(4)定期进行设备的安全检查和维护。
4.环保措施(1)对发电机和工地各种机械设备进行排放处理,减少尾气和噪音的污染。
(2)施工过程中进行垃圾分类,减少对环境的污染。
采用水平定向钻(HDD)非开挖技术穿越“xx铁路、xx、xx立交”工程施工方案xx项目部年月日编制依据1、根据xx铁路局的要求,本次采用非开挖技术铺设穿越xx铁路的天然气管道工程必须在φ406.4的主管上加钢套管保护,则本施工方案将按Φ529钢套管施工方法进行设计;2、施工设计图纸和地质勘察资料;3、国家现行的法令、法规,地区颁布的安全检查、消防、文物、环保等管理规定;4、相关国家和行业标准规范《水平定向钻孔进管线铺设工程技术规范》(2002)《原油和天然气送管道穿越跨越工程设计规范》SY/T0015 《输油输气管道线路工程施工及验收规范》SY0401-98目录一、工程概况 (4)1、工程概述 (4)2、工程地点 (4)3、管道铺设方式 (4)4、铺设管道类型 (4)二、施工现场环境及地层情况: (4)1、地表环境 (4)2、地层情况 (4)三、投入主要设备: (5)1、水平定向钻钻机 (5)2、导向仪 (5)3、施工设备一览表 (6)四、施工作业场地 (6)1、钻机场地及进场 (6)2.出土点场地 (7)五、施工工期: (7)六、施工组织: (7)1.人员配备表(不含管道预制人员): (7)2.组织管理 (7)七、钻孔设计: (8)1、钻孔技术要求 (8)2、工程成本分析: (8)4、钻孔纵断面设计图:(见附图) (9)5、施工场地占用平面图:(见附图) (9)八、穿越工序及工艺流程: (9)(一)制定项目计划: (9)(二)施工准备 (9)(三)测量放线 (9)(四)定向钻施工措施 (10)(五)泥浆质量控制措施 (14)(六)技术准备 (15)(七)、降低回拖力的措施 (16)(八)、废弃泥浆处理保护方案 (16)(九)工艺流程图 (17)九、质量、安全保证措施及检验 (19)1.工程质量目标 (19)2.危险源辩识及风险评价表(部分) (19)十、工期措施 (22)1.动态控制 (22)2.施工进度保证措施 (22)3.组织保证 (22)4.现场控制 (22)5.施工调度控制 (22)十一、HSE管理措施 (22)1、方针和目标 (22)2、现场文明施工 (22)3、环境保护措施 (23)4、应急准备 (23)采用水平定向钻(HDD)非开挖技术穿越“xx铁路、xx、xx立交”工程施工方案一、工程概况1、工程概述本工程为属xx市燃气供气专用管道工程的非开挖铺设部分,输送介质为天然气,管道设计压力为1.6Mpa;2、工程地点xx市罗湖区泥岗路、xx立交处(已钉桩确定出、入土点, Z+491.46-----Z1+197),工程穿越xx铁路、xx、xx立交及匝道,全长约为715m。
长输管道水平定向钻穿越施工技术摘要:水平定向钻施工技术是一种采用设置在地而上的水平定向钻机,在不开挖土壤的条件下,采用探测仪导向,在不同地层和深度控制钻杆钻头方向,达到设计轴线的要求,先用导向钻具钻进小口径的导向孔,然后用回扩钻头经多次扩孔,拖拉管道回拖就位,完成管道敷设。
因其施工速度快、对周围环境影响小、可穿越地下障碍物和地面建造物等特点得到了广泛的应用。
关键词:长输管道;水平定向钻穿越;施工技术;前言:水平定向钻穿越技术是目前国内外使用频率较高的一种非开挖技术,具有不损坏地貌、不影响交通、施工便捷等特点,现已成为长输管道穿越江河、高速公路、无法拆迁的建筑物等地段最理想的施工方法之一。
但在实际施工过程中容易出现一些较难控制的风险,其中地面冒浆就是主要常见的风险之一,不仅影响施工进度并造成经济损失,而且还会对周边环境造成一定程度的影响。
一、工程概况穿越段管道规格设计压力6.3 MPa,穿越管道所在区域地层由上至下依次是粉土(厚度8.70 m-,-lO.40 m),粉质黏土(厚度1.60 m~6.30 m),粉土(厚度4.60 m-,一6.30 m),粉质黏土(厚度1.80 m--一5.90 rn)。
根据施工方案,穿越水平长度为1901.43 m。
二、长输管道水平定向钻穿越施工技术1.水平定向钻组成。
水平定向钻主要由钻机系统、动力系统、泥浆系统、控向系统、钻具及辅助机具组成。
钻机系统。
是穿越设备钻进作业及回拖作业的主体,它由钻机主机、转盘等组成。
钻机主机放置在钻机架上,用以完成钻进和回拖作业。
转盘装在钻机主机前端,连接钻杆,并通过改变转盘转向和输出转速及扭矩大小,达到不同作业状态的要求。
动力系统。
由液压动力源和发电机组成动力源,为钻机系统提供高压液压油作为钻机的动力;发电机为配套的的电气设备及施工现场照明提供电力。
控向系统。
控向系统是通过计算机监测和控制钻头在地下的具体位置和其它参数,引导钻头正确钻进的方向性工具,由于有该系统的控制,钻头才能按设计曲线钻进。
非开挖水平定向钻穿越高速安全保障方案引言随着城市发展和基础设施建设的需求增加,高速公路的建设和维护工作也日益重要。
然而,在高速公路建设和维护过程中,某些特殊情况下需要进行隧道、管线等的穿越工程,传统的开挖方式往往不适用于这些情况,因其会对道路交通流畅度和安全性产生较大影响。
针对这一问题,非开挖水平定向钻穿越技术成为一种理想的解决方案,本文将为您介绍非开挖水平定向钻穿越高速安全保障方案。
一、什么是非开挖水平定向钻穿越技术?非开挖水平定向钻穿越技术,简称定向钻穿越技术,是一种利用直径较小的管道或孔洞进行隧道穿越的技术。
该技术以钢管为主要工具,通过钢管推进和钻头钻进的方式,在地下进行穿越工作。
该技术不需要对地表进行大规模开挖和破坏,对周围环境的影响较小,同时具备高效、快速和安全等优点。
因此,非开挖水平定向钻穿越技术在高速公路建设和维护中得到了广泛应用。
二、非开挖水平定向钻穿越的优势1.高效、快速:非开挖水平定向钻穿越技术可以大大缩短施工周期,节省人力、物力资源,提高工程进度。
2.降低成本:相比传统的开挖方式,定向钻穿越技术无需大规模开挖和破坏地面,减少了土方开挖、支护、回填等工程量,从而降低了工程成本。
3.保护环境:非开挖水平定向钻穿越技术不需要在地表进行大规模开挖和破坏,对周围环境的影响较小,可以保护地表的植被、地貌等自然资源。
4.增加道路安全性:相比传统的开挖方式,定向钻穿越技术避免了对道路交通流畅度和安全性的影响,确保了道路的正常通行。
三、非开挖水平定向钻穿越的施工流程1.施工前准备:确定穿越线路、进行地质勘探、设计施工方案等。
2.设备安装:将定向钻穿越设备、钢管等设备安装到工地。
3.钻进穿越:根据设计方案,通过钢管推进和钻头钻进的方式,在地下进行穿越工作,逐步完成穿越任务。
4.完工验收:完成穿越任务后,对工程进行验收,确保质量和安全。
四、非开挖水平定向钻穿越的应用案例案例一:某高速公路隧道穿越某高速公路建设中,需要将新建的隧道与已有的排水管线进行连通。
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:5~10m3DH-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。
2024年新版定向钻穿越铁路施工方案嘿,各位施工大佬们,今天我来给大家分享一份全新的定向钻穿越铁路施工方案。
这可是经过我10年磨砺的精华之作,保证让你施工起来得心应手,效率翻倍。
废话不多说,咱们直接进入正题。
一、项目背景及目标咱们这次施工的项目是穿越某重要铁路线,目的是为了铺设一条输油管道。
这次穿越的铁路线交通繁忙,对施工安全和效率要求极高。
我们的目标是确保施工过程中铁路线的正常运行,同时保证工程质量和进度。
二、施工准备1.技术准备:要对定向钻穿越技术进行深入研究,了解其原理和操作方法。
同时,要对相关设备进行检查和维护,确保其正常运行。
2.人员准备:选拔经验丰富的施工队伍,进行技术培训和安全教育,确保施工过程中人员的安全意识和技能水平。
3.物资准备:提前采购所需的施工材料,如钻头、钻杆、泥浆等。
同时,要确保施工现场的生活物资充足,保障施工人员的日常生活。
三、施工步骤1.施工前期调查:对穿越铁路线的地质情况进行详细调查,了解铁路线的结构、埋深等信息。
同时,对施工现场进行平整,搭建施工平台。
2.钻机安装:将定向钻机安装在施工现场,调整好位置和角度。
确保钻机在施工过程中稳定运行。
4.泥浆循环:在钻孔过程中,通过泥浆循环系统对孔壁进行稳定,防止孔壁塌陷。
同时,泥浆循环还能冷却钻头,提高钻进速度。
5.铺设管道:当钻孔完成后,将输油管道从钻孔中穿过,并固定在预定位置。
6.回填施工:管道铺设完成后,对钻孔进行回填,恢复铁路线的原貌。
四、施工安全措施1.施工现场设置安全警示标志,提醒过往列车减速慢行。
2.加强现场人员的安全教育,提高安全意识。
3.定期对施工设备进行检查和维护,确保设备安全运行。
4.制定应急预案,应对可能出现的突发情况。
5.加强与铁路部门的沟通,确保施工过程中铁路线的正常运行。
五、施工进度及质量控制1.制定详细的施工计划,确保施工进度顺利进行。
2.严格执行施工方案,确保工程质量和施工安全。
3.定期对施工现场进行检查,发现问题及时整改。
中长距离水平定向钻技术在铁路给排水施工中的应用邱海滨摘要:随着高铁建设速度的加快,对配套的给排水设备设施的要求也越来越高,为更好地满足高铁正常运行的需要,加快铁路给排水建设的速度和质量,迫切需要采用新技术,新工艺。
近年来,水平定向钻中长距离顶管技术在给排水施工中应用较为广泛,但是这种技术要求施工人员前期对周边地质环境、地下设备设施要进行彻底了解、详细的规划,特别是在围绕高铁服务的给排水设备设施施工中,因铁路周边环境相当复杂,施工中更应提前做好各项会签确认手续,才能避免对其他设备设施的破坏,加快施工进度和质量,同时方便日后的维护保养。
关键词:中长距离水平定向钻穿越;技术研究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。
一、中长距离水平定向钻施工的意义概念意义:水平定向钻施工是拉管而非顶管;中长距离水平定向钻施工具有不会阻碍交通,不会破坏绿地、数植,不会影响公共设施和居民的正常生活和工作秩序,尤其是铁路站场内穿跨越线路、穿跨越场区等,解决了传统开挖施工对铁路运输的干扰,对铁路交通、环境、周边建筑物基础的破坏和不良影响。
现代化的穿越设备的穿越精度高,易于调整敷设方向和埋深,长距离水平定向钻施工现已广泛应用,管线弧形敷设距离长完全可以满足设计要求及埋深,并且可以使管线绕过地下的障碍物。
二、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。
长距离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。
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)。
水平定向钻长距离穿越沪宁铁路
摘要:本工程是在2005年1月施工的,回拖管段的长度创造了江苏省的第一。
本文通过对工程全过程的详细介绍,阐述了长距离水平定向钻的施工工艺。
关键词:导向钻进扩孔回拖管段
1、工程概况、
沪宁铁路穿越施工是镇江市天然气利用工程沿江公路天然气项目关键部分,穿越东风河、鱼塘、公路及沪宁铁路,铺设管材规格为Φ610×11.9mm的螺旋缝双面埋弧焊钢管,总长度1000米。
这样的长度在江苏省内尚属首次。
拟建场地为丘陵地貌,工程地质层主要是由坡积形成的黄~褐黄色的粉质粘土组成,可塑~坚硬,含铁锰质结核及砂姜。
从正式开工到撤场总计12天。
2、施工设备
鉴于这次施工的难度及重要程度,我公司选用轮式拖车型式HY –1300
型水平定向钻机,回拖力为128t(连续)/142t(最大),额定推力45.2T,额定扭距58000N·m;钻杆Φ127mm
×9.6m,导向钻头Φ200mm,使用MP –
1000型泥浆泵组,采用有线导向系统。
导向线使用19芯4平方的PVR电缆线。
现场投入的设备还有斯太尔卡车一辆,8t吊车一辆,挖掘机两台,小型客车一辆。
施工现场平面布置因地制宜,设备控制在50米作业带内施工。
3、施工准备
依据施工图纸,确定穿越入土点位置,并打桩做好标记。
在保证穿越各处障碍的前提下,根据计算,在满足曲率半径1500D(取750m),设计入土角6°、和出土角7°,入土点和出土点的最短穿越水平距离为1000m,曲线分第一直线段,第一曲线段,水平段,第二曲线段和第二直线段,沪宁铁路下埋深15m。
根据设计的入土角确定钻机的摆放位置,并使钻机的中心线与穿越方向重合。
用经纬仪配合控向系统准确的测出该穿越段的地理方位角,根据周围的干扰情况对测得的方位角进行修正。
选用适合本次施工的参数设计穿越曲线,在穿越曲线上每隔10m左右设数据控制点,以此控制导向孔不偏离设计曲线。
开钻前采集水样,进行分析试验,水样合格后进行合理的泥浆配制,为导向和扩孔做好准备。
4、施工过程
(1)导向孔施工
导向是定向钻穿越的中心环节。
鉴于本次工程的特殊性,导向孔施工极其重要,导向钻头实际穿越曲线是否圆滑有无拐点直接影响到管线的回拖成功率,影响到工程的成败。
在施工前详细分析了设计图纸和地质资料,着重研究计划穿越的地层状况。
导向时,严格按照设计曲线控制导向钻头钻进轨迹,按照一根钻杆最大可以改变0.6度来控制倾角变化。
导向过程中,泥浆粘度保持在40~50秒。
由于钻机的机械误差,第一次导向结束后,导向钻头在距离设计出土点偏右6m的位置出土。
接着抽回12根钻杆,进行第二次导向,出土点距离设计出土点0.2m,达到设计预期目的。
(2)扩孔及清孔
扩孔是定向钻穿越的必要环节,起着承上启下的作用。
扩孔采用四级扩孔成孔,分别是直径450毫米、直径650毫米、直径800毫米及直径900毫米的板式扩孔钻头,为使扩完的孔成型较好,扩孔速度不能太快,每根钻杆的扩孔时间大于六分钟。
泥浆粘度控制在30~35秒,并保持在孔内有足够的泥浆。
扩孔完毕后,为保证钻孔孔径均匀完整和孔内无泥块,从而减小扭距和拉力,使用直径90()毫米的板式扩孔钻头进行两次清孔,当最后一次清孔时,钻机
的扭距和拉力分别为12MPa和4MPa,满足了回拖管道的要求,在最后一趟清孔时泥浆粘度应保持在40~50秒。
在扩孔和清孔过程中使用聚丙乙酰作为添加剂。
(3)回拖管段
拖管是整个工程的最后一道施工工序,是定向钻穿越的关键环节。
拖管时,由于施工现场不具备挖发送沟的条件,采用打土平台并洒水的方法减小回拖阻力和保护防腐层,土平台形状近似梯形,土平台用挖机压实,以有足够强度承受管段重量,每个平台的间距不大于10m,靠近出土点架设一个辊轮,以便管段顺利进洞。
同时组织专人对管段进行防腐的检漏和补漏。
回拖前管段应与钻具连接,连接顺序为管段——万向器——扩孔器——钻杆。
回拖管段时,初始拉力为29MPa,钻机的扭距和拉力分别为17MPa和7MPa,均在正常范围内。
回拖管段时间共计9小时。
5、施工管理
本项目在施工前制定了质量保证措施和技术管理措施,施工中采用项目HSE管理的方法,实行项目经理、QHSE工程师、施工队、班组安全员梯状管理,制定施工安全措施,编写了施工进度计划,在施工中严格执行有关规范规程和各项计划。
这些都对工程正常、有序、安全、经济地施工提供了必要的条件。
6、小结
从该工程全过程来看,在较短的工期内,在没有同类施工经验的情况下,圆满地完成了每一道施工工序,受到业主和监理单位很高的评价,这与我公司长期积累的施工经验和雄厚实力是分不开的。
(1)本工程使用了HY –
1300型大型非开挖钻机,该钻机扭距大,拉力推力大,动力头行程长,使用长度为9.6m的钻杆减少了钻进、扩孔及拖管时的辅助时间,这是工程能够圆满完成的物质保证。
(2)泥浆的功能是护壁、携渣和润滑钻头,从而减小钻具的扭距和拉力。
在施工过程中,配制优质的适合工程需要的泥浆是工程施工的重要环节。
(3)导向前,应详细分析地质资料和设计图纸,准确测定地理方位角,选用最有效、安全、合理和经济的参数设计曲线,导向时应严格按照设计曲线钻进。
导向钻头的实际钻进曲线将关系到拖管的成功与否。
(4)扩孔时司钻手在熟悉地质条件的同时,应严把操作关,控制钻具的回拉钻进速度、扭距和拉力,注意钻机各个岗位的协调,发现问题及时处理。
扩孔结束后,钻机的扭距和拉力如不能达到同拖管段的要求,可进行清孔,以达到拖管要求时为止。
(5)拖管时,采用打土平台和架设辊轮的方法减小回拖阻力和保护防腐层,注意初始拉力的大小和拖管过程中拉力和扭距的变化。
(6)高效、可行和完善的管理是施工不可或缺的要素。