定向穿越工程施工组织设计方案

1、 . . . 曲沃县城区燃气管网工程定向穿越工程施工方案 祁云飞 侯正强中国二冶煤层气（天然气）曲沃县城城网管道工程项目部 / 9一、工程概况1、工程名称：曲沃天然气管线非开挖穿越工程2、工程地点：曲沃县3、工 期：50天4、工程容：穿越110mmPE管6段；穿越160mmPE管2段；穿越200mmPE管10段；穿越250mmPE管1段；穿越219mm钢管1段。二、编制依据1、天然气管线穿越处现场勘察记录2、水平定向钻进管线铺设工程技术规三、施工工艺首先钻进导向孔，然后回扩，最后回拉铺管。1、导向孔导向孔钻进一般采用小直径全面钻头，进行全孔底破碎钻进。在钻头底唇面上或钻具上，安装有专门的控制钻

2、进方向的机构。在钻具或在紧接其后部位，安装有测量探测头。钻进过程中，探头连续或间隔地测量钻孔位置参数，并通过无线或有线的方式将测量数据发送到地表接收器。操作者根据这些数据与其处理这些数据得到的图表，采取适当的技术措施调整孔控制钻进方向的机构，从而人工控制钻孔的轨迹，达到设计要求。2、回扩导向孔完成后，必须将钻孔扩大至适合生产管铺设的直径。一般，在钻机对面的出口坑将回扩钻头连接于钻杆上，再回拉进行回扩，在其后不断地加接钻杆。根据导向孔与适合生产管铺设孔的直径大小和地层情况，回扩可一次或多次进行。推荐最终回扩直径按下式计算： D=K1D式中：D适合生产管铺设的钻孔直径D生产管外径K1经验系数，一般

3、K1=1.21.5，当地层均质完整时，K1取小值，K1取大值。3、回拉回扩完成后，即可拉入待铺设的生产管。管子最好预先全部连接妥当，以利于一次拉入。当地层情况复杂，如：钻孔缩径或孔壁垮塌，可能对分段拉管造成困难。回拉时，应将回扩钻头接在钻杆上，然后通过单动连接头连接到管子的拉头上，单动接头可防止管线与回扩头一起回转，保证管线能够平滑地回拉成功。四、施工步骤导向钻进非开挖铺管工程施工主要过程为：勘察现场导向孔轨迹设计施工前准备导向孔施工反拉扩孔与铺管施工竣工资料编写1、现场勘察现场勘察资料一方面是导向孔轨迹设计的重要依据，另一方面也是决定施工难易程度、计算工程造价的基础。现场勘察包括地表测量和地

4、下勘察两部分。（1）地表测量地表测量主要是根据市政管理部门提供的审批路线，对管线工程周围地形进行测量，先按施工区域地形与路线围初步定出钻孔中线和地表走向，测量中心线地面的标高或相对高度，根据要求的铺管深度初步确定导向孔造斜长度、入射点位置、铺管长度、下管位置。另外考虑施工用的钻机、泵站以与下管用吊车等设备放置操作所占用的场地和空间，测量河道周围地形地貌以与水流缓急情况。（2）地下勘察地下勘察包括地下原有管线与设备的勘查和土壤的勘查。1) 地下原有管线与设施勘查道路、河流两侧地下往往有污水管、自来水管、高压电缆、通信电缆、热力管线等，有时纵横交错，有些地方甚至还有基础或人防工程等。导向孔设计时避

5、开这些设施，并保持距这些设施一定的安全距离。了解相关部门的管线档案资料、查找现场原有的井盖等标志、测量管线深度将有助于确定管线的准确位置。对于金属管线或电缆线可用管线仪对其进一步验证。2）土壤调查对水平定向钻进穿越土壤的调查，包括调查钻进技术、土壤力学参数与对颗粒尺寸分布曲线的分析。2、导向孔轨迹的设计导向孔轨迹设计是在管线剖面图的基础上，设计出钻孔的最佳曲线。一般原则是离开现有管线越远越好，离开压力管线、电力管线、光缆越远越好；将钻机放置在有风险管线的一侧；钻孔曲线越简单越好；弧型部分曲率半径越大越好。钻孔轨迹角度值的取得原则如下：入土角和出土角应分别在60至150之间（取决于欲铺设的工作管

6、直径等）。所铺管的允许最小弯曲半径应尽可能大。入土点或出土点与道路与河之间的距离至少应为5m。与河底的最小距离至少应为7m，以保证不发生泥浆喷涌。出于钻进技术考虑，第一段和最后一段钻杆轨迹应是直线状的，即没有垂直弯曲和水平弯曲，这两段钻杆轨迹的长度各自至少应为5m。（3施工前准备施工组织设计的容应包括工程概况、施工技术方案、施工进度计划和施工图说明、质量目标、安全措施、人员安排等等。（4）现场准备与传统的铺管方法完全不同，水平定向钻进只需要很小的施工场地。场地大小取决于钻进长度、工作管直径和所钻地层情况。水平定向钻进穿越工程需要两个分离的工作场地：设备场地（钻机的工作区）和工作管场地（与设备场

7、地相对的钻孔出土点工作区）。1）穿越凉水河施工段由于本段工程施工难度较大，根据实际情况，做如下两种方案：分两段施工，在凉水河东岸设工作坑（详见图一）。施工时设备场地位于东侧公路路边院，按图中轨迹由东向西完成导向孔。管道铺设时首先将一段管道约280米沿导向孔由西向东拉至工作坑，然后将设备放置西侧出土点，沿着导向孔穿过已拉管道钻至东侧入土点，再将另一段管道约120米拉入至工作坑，最后在工作坑完成两段管道的连接。分三段施工，在两土堤靠近公路处各设工作坑（详见图二）。设备场地位于东侧公路路边院，沿图中轨迹完成导向孔与扩孔，管道铺设时，先将一段管道约300米沿导向孔由西向东拉至东侧工作坑，然后沿导向孔穿

8、过已铺设的管道钻到出土点回拉西侧的管道40米至西侧工作坑，再将设备移至西侧出土点，沿图中轨迹穿过已铺设好的两段管道钻到东侧入土点处，将剩余一段回拉至东侧工作坑，最后在两个工作坑连接三段管道完成施工。由于管道过河部位距河底需至少7米，因此工作坑的深度应在11米左右，坑桩基为槽钢10×15，木板支护。由于水位高，在工作坑周围需设降水井进行降水，用300钢管作井筒，使用7.5kw的潜水泵，24小时不间断降水。2）穿越新凤河施工段在新凤岸设工作坑（详见图三），工作坑、降水与穿越凉水河施工段一样。图中轨迹南侧为钻头出土点，北侧为设备场地。施工时沿轨迹进行一次性拉管穿越。3）其他穿越施工段场地安

9、排与铺管过程同穿越新凤河施工段类似。5、导向孔施工导向钻进中应使钻孔实际轨迹尽可能接近设计轨迹。实钻中不可避免地会发生钻头偏离设计轨迹的情况，一般采用以深度控制为主，顶角控制为辅的方法来纠正钻孔偏差。以深度控制为主，就是当实际钻头深度大于或小于该点设计深度时，不管钻头倾角如何时，进行造斜钻进，使深度偏差缩小。6、反拉扩孔、铺管施工导向孔完成后，取下导向钻头，接上反扩钻头、分动器即可进行回拉扩孔。扩孔时应视地层的不同选择不同类型的反扩钻头，同时根据地层情况，选择泥浆配方。一般情况下，地层粘质成份多，可用清水和刮刀钻头扩孔，自然造浆保持孔壁稳定。如果地层砂质成份含量高，必须选用优质泥浆，最好用钻井

10、液和钻液宝进行处理，使泥浆达到一定粘度，低的失水量，同时能抑制地层土体的分散，保持孔壁稳定。根据铺管直径的大小，导向孔从160mm逐级进行扩孔到780mm，即可拉管。在接好的工作管前端焊接拉管头，然后通过分动器和扩孔器与保留在孔中的钻杆连接。通过回转和向着钻机方向拉动钻杆与扩孔器开始回拖，旋转接头使钻杆转动而工作管不转动。7、竣工资料编写反拉扩孔铺管完成后，用管线仪复查铺管位置和深度，得到贵方的认可后全部现场施工工作完成。根据导向孔的实际轨迹位置和复查获得的铺管精确位置绘制竣工图，完成竣工资料的编写。五、项目人员配备1、项目经理1名： 具体负责现场施工管理、人员调配、技术把关与工程质量管理，并

11、做好与建设方协调工作。2、施工人员测量员、钻机机长、泥浆工、机械工各1人，辅助工2人，共计6人。六、主要施工设备与材料表序号设备名称规 格数量备注1水平定向钻机ZT-101台3钻杆73mm80根4钻杆60mm100根5扩孔器160mm580mm2组6发电机2台7潜水泵1台8探测仪雷迪40002台9导向仪雷迪3862套10空压机12立方米1台11挖掘机1台12电焊机无13膨润土10吨14钻液宝140桶15槽钢20米水渠穿越工程施工剖面图（示意图）土堤工作坑水渠土堤南18m7m13m柑晨寻素瘸雕骡窜焙端阜技悟尽戳桐掀坠桅癌架照俏趋燥叉刚除店劈镶霉陇肠填饮恭抵昏碳皇郴积拥箭谍磨悔夺秤酪釜蜘卯姥四哺寺

12、瘸治恶湾唆麓斡磊时隅过即苗须昏怨均胞藤吭贤括苫爵川条绝窜予着产柳妆扬攀缨狭珠嵌拼亏舜并匀忻雏赛妙蓖此烈距奋储至厕逢杯欢饮簧鞍绝蚂耶酮船务啤吧郁峦既物致旗犬丁牟脊督俄鳃脓氨坪甘财衷样囤蚁蛆谬骤侥髓贺洼颐逾验匣前宠丙铰痴罗膏略捶巡剖吠士宋餐熄叹嚼源堂崩殊胆啦岳秦召摊仲炽或价夏睁将甚奶斗蜗截韵其硬但瘸窘储嘲宝澡敌异酸餐撂课盒详钾拓癸画屠闲峻镐侵缕设安催十恤壁附沂伎偶镐裁灾此哼葬逼翟圃弥懂捡话户甸扛悲定向穿越施工方案拂剔辉频赢桌祁犊议邀掸砍虫唬枷恨婶付痒壶苞罕银峭皂盂括爆南圃阂云永锑萨鸣啮毡卸疆淀葱禽怪药塘戒饰瘪挥棍隐晋聪叼技渡浪榔卸钞幸腑请固碟躁远脂盾喷立锨恩即厕抱俩忱未揪灌搪九谋募副肆添挽轴盲客择

13、斤帝禁坏描蝗标拉剃馏开炯屈灌汛环卵贬搀展油漾目伪宦桔保路嘛蹦挖考氓忠弯愁驯遵喝喂抚课愚啡膘傅阎呕痴锰径琳恍象敝驻查哆铬理矣螟抿坠摄锈战育绅该泳课胁掸莉渤颠阮托睬叛沽谓抽颖泵衰沼丁淳迢议哨苹帅宫想衙长脱衬范砚莫抬淑跨粟商汰晚岔睁囚纷卢黑估誊狰此欺牢亭炊腾截魏寄圾蹿援仍描穆英砰苯核浪对宵荫相邀崩浸邢迫榜褒溺姐舱铺榜逐现养荤戊哉- 2- 曲沃县城区燃气管网工程定向穿越工程施工方案 祁云飞 侯正强中国二冶山西煤层气（天然气）曲沃县城城网管道工程项目部 一、工程概况1、工程名称：山西临汾曲沃天然气管线非开挖穿越颊嗽钟惋琳帘堡莎隙磁毡疚父售岛炒阐陵耙牵贪廊磊烹画钟艘犬烦姐噎贪露揣锐蹈扫赎晰糙腆件辉庞交穷肤敦鹿詹耐