顶管定向钻施工方案

1、1*中压燃气管道工程中压燃气管道工程中压燃气管道工程定向钻施工方案定向钻施工方案定向钻施工方案编制： 审核： 批准： 日期： 目目 录录21 工程概况 .31.1 穿越概述.32 定向钻施工技术 .32.1 铺管技术.42.2 地锚坑及排浆池.42.3 钻机及被套设备就位.42.4 泥浆配制.42.5 导向孔施工.52.6 扩孔施工.52.7 管线回拖.52.8 设备撤场.62.9 地貌恢复、泥浆处理.62.10 施工中应注意的问题.63 主要机械设备及劳动力配备 .63.1 劳动力配备.73.2 主要机械设备.74 质量保证措施 .74.1 安全管理制度及办法.74.2 突发事故应急处理措施

2、.84.3 施工方案、工序安全处理过程.85 地下管道勘查报告 .831 1、 工程概况工程概况本工程铺设燃气管道，需要穿越箱涵，根据设计要求，依据现场实际情况，采用定向钻施工铺设穿越段燃气管道：长约 36m（桩号：KO+000K0+036） ，D315，长约 53m（桩号：KO+764KO+817） ，D315，长约 53m（桩号：KO+993K1+046） 。受燃气集团委托，本公司拟采用 ZT-25 型钻机进行施工。将入钻口附近平整作为作业场地，占地 4m3m，穿越地质为硬质粘土，为安全穿越地下箱涵以及不使路面冒浆，设计深度在 4-5m，施工时根据管线的埋深调整钻孔深度，为保证钻孔的稳定尽

3、量减少在水平方向弯曲。(详见图纸)根据现场实地勘察，其穿越管线两侧主要为人行道，为了确保施工管线与其它市政管线的安全间距，管线穿越时与市政管线的最小垂直间距为 1.0m。 （详见图纸）以上出入土点距离及设计埋深、出入土角度，因地质条件无法探测，如有需要调整变化的，根据实际情况调整。2 2、定向钻施工技术、定向钻施工技术2.1、铺管技术非开挖导向钻进铺设管线是在传统顶管法和不能定向的水平钻进铺管法的基础上，引进现代的导向技术而发展起来的铺管技术。它利用地面放置的铺管钻机，沿待铺管线的设计轨迹先钻成一个先导孔，然后将导孔回扩，扩大至适合拟铺设管道的直径（根据经验，最终回扩直径按公式 D/=K1D，

4、式中 D/为适合拟铺设管道的钻孔直径，D 为拟铺管外径，K1 为经验系数，视现场实际情况而定，一般为 1.5。2.2、地锚坑及排浆池入土侧、出土侧泥浆坑尺寸均为 3m1m1.5m（为保障入土角 8 度-15 度） 。地锚孔完成后，在地锚孔紧贴地锚打 2 个 50 长 1 米的钢管桩,钢管桩高出地面 0.2 米，以确保钻机能稳定施工。对于施工过程中产生的泥浆，要及时运走，以免污染路面。2.3、钻机及配套设备就位我公司技术人员经现场勘查，把出入土点选择在地下无其他障碍的地段，以确保工作坑的开挖不受影响及施工完成后续工作能进行。确定入土点后，待所有设备进入施工现场后，进行系统安装，按照空中不布线的原

5、则，所有电缆线、钻机配套设备（泥浆泵等） 、各种水管线避开行车路线，放置在钻机之后。将钻机就位在穿越中心线位置上，钻机就位调试完成后，进行系统连接、试运转，检查设备是否工作正常。2.4、泥浆配制42.4.1、泥浆的混配：1.水源：配制泥浆用水应尽量保持低含砂量，可将水泵放置在水位相对较深的位置，同时备足相应的水龙带。为预防砂石抽入搅拌水罐内，现场设一水罐，搅拌罐内的用水必须经水罐调整为弱碱性（PH 值大约为 8）后方可使用。2.加料：现场禁止采用割袋方式加料，宜在加料斗设钢丝网，严格控制编织袋线、塑料布、尼龙绳等进入泥浆马达。3.过滤：泥浆进入高压泥浆泵前设置过滤器和过滤网，每班清洗过滤器、过

6、滤网至少一次，并做好交接班记录。4.场地：因此地施工现场条件所限，在泥浆罐、高压泥浆泵四周不能挖排水沟，所以在施工期间，应严格控制水源进水量，不得使泥浆、泥水溢出污染路面。2.4.2 按照地质构造的不同详细制定出合理的泥浆配比方案，在不同的地质情况下选用不同的泥浆配方，该工程中 1M3水加 50Kg 膨润土需加适量大分子聚合物及一些多功能处理剂，增加泥浆的粘度、降低泥浆的失水，使其性能控制在密度 102110gml 左右、粘度4555s、失水 10mL，以利于更好的保护孔壁，提高泥浆在孔洞中的悬浮携带能力。2.4.3 为了确保泥浆的性能，使膨润土有足够的水化时间，增加泥浆储存罐和泥浆快速水化装

7、置。在造斜段使用的泥浆中添加适量的润滑剂，降低孔壁的摩擦系数，防止钻具粘卡。2.4.4 防止冒浆预案：1、由于拟辅管道通过市政道路，施工时可能会出现两边钻孔被泥砂堵住导致泥浆不能从出入钻工作坑流出而压出路面，所以要密切注意泥浆压力变化，正常情况下泥浆压力2000KPa；当泥浆压力突然出现增大的情况，立即停止钻进，回撤 1-2 米，保持旋转和正常泥浆流量，过 5-10min 后，缓慢前行至泥浆压力突增处，缓慢钻进，待泥浆压力下降至2000KPa 时，正常钻进；当出现泥浆压力突然降低时，此时泥浆已憋漏空洞，应快速钻进突破这个区域，到达下一个泥浆压力稳定的区域，保持空洞中的返降速度，这样可以避免泥浆

8、憋漏地层。但施工段大多为砖石回填层，泥浆比较容易串出地面，这时只能在出浆处开挖一个出浆口卸压。泥浆材料消耗总表序号项目名称单位数量51膨润土KG50002.5、导向孔施工 导向孔的钻进是整个定向钻施工的关键，该穿越工程的钻具组合是：导向钻头+无磁钻铤+钻杆,控向系统采用美国 DCI 公司生产的月蚀定向系统.导向轨迹的设计应尽量少穿回填层，即应大角度出入钻，但弯曲曲率半径应结合所拟辅设的 315mm 燃气管的性能指标及钻杆的受弯性能,因此导向轨迹的最小曲率半径设定为 80m。2.6、扩孔施工2.6.1 本工程拟采用直径 480mm 扩头扩孔，扩孔施工中，如果遇到砖石含量太大，可能难以成孔，可以加

9、注足够浓度的泥浆使小粒石悬浮。2.6.2 根据地质情况合理确定扩孔器直径，边扩孔边打入泥浆，视旋转压力及回拉压力逐渐加大扩孔级别，保证泥浆的压力和流速，从而提高携带能力，减少卡钻。2.7、管线回拖回拖是定向穿越的最后一步，也是最为关键的一步。回拖采用的钻具组合为：钻杆+扩头+旋转分动器+U 形环+铁制管头+穿越管线。管线回拖前用热熔法将 PE 管无缝连接并要求确保拖头焊接处密封，并把两根示踪线敷设在管道上，为保证示踪线的完好无损，可以将示踪线先加上套管，然后再敷设在管道上。2.7.1 回拖前（回拖管入洞前）的准备：钻具连接可靠、有效；泥浆喷嘴及回拖旋转接头工作正常；在待回拖管下，每间隔 5m

10、摆放 1 个拖管架，以防止在回拖中擦伤管道外壁；扩孔器旋转和回拖速度应均匀，回拖速度3.0m/min。2.7.2 管道回拖时应注意下列要求：1、全部连接完后应送泥浆冲洗，检查各泥浆喷嘴是否正常，合格后进行回拖施工。2、管道回拖施工应连续进行，除发生不可抗拒的原因外，严禁在施工中无故停拖。在回拖时进行连续作业，避免因停工造成阻力增大；3、回拖过程中，要认真观察泥浆运行情况，在软地层时候适当降低泥浆的粘度，保证其流动性；在岩石层时泥浆粘度80s，同时添加润滑剂；动用泥浆制浆系统、泥浆循环处理系统和利用泥浆回收坑和泥浆处理坑尽力分离、除砂泥浆、回收泥浆残物、尽量减少环境污染，并配有清运泥浆的专用设备

11、。保证施工现场的清洁卫生，做到文明施工。4、回拖作业时，为防止拖管时因钻机故障影响拖管，在拖管前，钻机要进行全面检查，回拖时，我公司将派遣专业人员在现场，以便随时处理钻机故障。2.8、设备撤场6所有作业完成后，系统拆除连接，设备撤场。按照钻机、泥浆系统、动力系统、机具钢板排等顺序依次撤离施工现场。2.9、地貌恢复、泥浆处理定向钻穿越施工前，将开挖工作坑的泥土，清理出现场或用土布垫好并覆盖防止雨水浸泡使泥浆四溢，污染路面。施工完成后，及时清除地上的杂物，用单斗及人工回填开挖的沟、渠等，分层压实，待后续施工把地面恢复原貌。2.10、施工中应注意的问题1.钻进过程中应定时检测泥浆浓度，做好护壁措施，

12、避免孔壁坍塌；2.施工中应随时检查回渣情况，对钻进土层进行判别，并以此作为依据，控制钻进压力；3.考虑到不均匀介质中钻进所引起的钻头偏离轨道，钻杆变形等因素，严格控制钻进方向，钻进过程中应根据导向系统及时修正钻进方向，避免产生较大误差，水平方向偏差不能大于 0.3 米。4.因施工地段车流量大，安全至关重要，我公司将准备一批护栏、反光路障桩、警示灯、警示带等，施工场地进行封闭式施工，保证施工安全顺利进行。3 3、主要机械设备及劳动力配备、主要机械设备及劳动力配备3.1、劳动力配备根据工程具体情况及以往的施工经验，设置如下岗位并配备相关人员：1、项目负责人1 人主管本工程一切活动2、专职安全员1

13、人负责本工程现场的一切安全文明施工事宜3、钻机机长1 人负责机械设备操作、维护4、导航员1 人负责勘查管线及导航定位5、钻工4 人加接钻具等3.2、主要机械设备73.2.1 ZT-25 型号导向铺管钻机 参数型号最大回拉力 (kN)最大给进力 (kN)扭矩(N.m)转速(r/min)ZT-2525025015002453.2.2 导向测量仪ECLIPSE 型导向探测仪（美国） ，可测深度、位置、仰角、工具面向角等多个参数。3.2.3 钻具若干参数钻杆直径(mm)钻杆长度(m)导孔钻头直径(mm)反扩钻头直径(mm)指标733.0791604803.2.4 水准仪一台、运输车一辆、抽泥浆车一辆，

14、围蔽护栏及其他警示设备若干。4 4、质量保证措施、质量保证措施4.1 安全管理制度及办法4.1.1 在施工中认真贯彻执行“安全第一，预防为主”的方针和坚持管生产必须管安全的原则。4.1.2 开展经常性的安全教育，上岗前对施工进行安全技术、操作规程、交通安全规则教育，提高全员的安全生产意识。4.1.3 施工现场应做到布局合理，机械设备安设稳固，材料堆放整齐，用电设施安装符合安全规定，场地平整，为安全生产创造良好的环境。4.1.4 施工现场和交通要道设立醒目的安全警示标志。4.2、突发事故应急处理措施：4.2.1 当在钻进过程中遇到障碍物时：如果在导向钻进过程中遇到的障碍物可破碎时可以用工具管机头

15、的搅刀破碎来去除障碍物。4.2.2 在导向钻进过程中压力突然增大首先要分析原因是以下几种情况引起的：工具管前段遇到障碍物，管道轴线偏差形成弯曲：减阻介质注入不及时或不足；钻机推进系统发生障碍；停钻时间过久卡杆等几种情况引起的。防止措施：导向钻进过程中严格执行勤测量、勤纠偏，小量纠偏操作要求。按不同的地质条件配置适宜的泥浆，并做到“同次、及时、足量” 。施工前对设备进行认真的验收保养，发生故障及时排除。4.3、重要施工方案和特殊施工工序的安全过程控制4.3.1 非开挖工程施工前应做好前期准备工作，进行全面安排，正确选用施工方法，编制实8施细则，施工前应详细做好调查并掌握地质、水文资料，做好施工中

16、的临时防护工作。4.3.2 通过探测及和有关部门联系协作，摸清原有地下管线，防止施工中对其造成破坏。4.3.3 非开挖工程采用新技术、新工艺、新机具和新的施工方法时，应制定相应的安全技术措施。4.3.4 施工现场设立安全标志。工作坑周围设围栏。危险地区必须悬挂“危险”等标志，夜间设红灯示警。4.3.5 加强安全管理，项目负责人时刻注意检查电、机械、交通等安全，不放过任何安全隐患。4.3.6 在施工的过程中，加强对周围的观测，及时发现问题，及时报告，及时进行处理。4.3.7 工程竣工后，认真清理沿线杂物，拆除临建，恢复原有地貌。5.5.地下管道勘察报告地下管道勘察报告定向钻穿越施工时需避开原有地下市政管线，为保证施工安全，确保原有市政管线的正常使用，设备进场前，对穿越路径上的管道及相关路面设施进行详细查探，制定相关的施工方案和安全保障措施。勘查地下管线情况如下：1、穿越新玉路施工区域（图一） ，在新玉路北侧人行道上，有一条雨水管