定向穿越施工方案

1、附表一：拟投入本标段的主要施工机械设备表曲沃县城区燃气管网工程定向穿越工程施工方案编制：祁云飞审核：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工程2、工程地点：山西临汾曲沃县3、工期：50天4、工程内容：穿越IIOmmPEg6段；穿越160mmPEf 2段；穿越200mmPE管1暇；穿越250mmPE管假:；穿越219mmi冈管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范三、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

2、碎钻进。 在钻头底唇面上或钻具上，安装有专门的控制钻进方向的机构。在 钻具内或在紧接其后部位，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及其处理这些数据得 到的图表，采取适当的技术措施调整孔内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

3、 / =KQ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 K1=1.21.5,当地层均质完整时，K1取小值，Ki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 一导向孔 轨迹设计一施工前准备一导向孔施工一反拉扩孔及铺管施工一竣工 资料编写1、现场勘察现场勘察资料一

4、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，先按施工区域地形及路线范围初步定出钻孔 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、泵站以及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及水流缓急情况。(2)地下勘察地下勘察包括地下原有管线及设备的勘查和土壤的勘查。1)地下原有管线及设施勘查道路、河流两侧地

5、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 学参数及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；

6、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1卬之间（取决于欲铺设的工作 管直径等）。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及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内容应包括工程概况、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

7、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内，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米拉入至工作坑内，最后在工作 坑内完成两段管道的连接。分三段施工，在

8、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内，沿图中轨迹完成导向孔及扩孔， 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 作坑内，然后沿导向孔穿过已铺设的管道钻到出土点回拉西侧的管 道40米至西侧工作坑内，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 工作坑内，最后在两个工作坑内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，坑内桩基为梢钢10X 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

9、小时不间断降水。2）穿越新凤河施工段在新凤河北岸设工作坑（详见图三），工作坑、降水与穿越凉水 河施工段相同。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

10、 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及扩孔 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、技术把关及工程质量管理， 并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，共计六、主要施工设备及材料表序 号设备名称规 格数 量备注1水平定向钻机ZT-101台3钻