电力管道安装施工方案

一、工程概况

工程名称：山东钢联置业有限企业10kV线路工程

工程地点：济宁市任城区105国道沿线，小郝转盘至山东钢联置业有限

企业（见图纸）

建设规模：穿越105国道6孔：3孔①160PE管+3孔中200PE管，约170

米；平行105国道西侧沿线4孔：3孔①160PE管+1孔①200PE管，约1800

米。

施工措施：采用非开挖定向钻进技术铺设。

现场负责人：庄经理

场地地质条件及管线状况：

1、地形地貌

场地地形比较平坦，施工区域空间比较宽阔。

2、地层状况

0—1.0米为杂填土、1.0—3.0米为粘土、3—5米为粉质粘土c

3、地下管线状况

根据山东钢联置业有限企业10kV线路工程设计图纸、建设方提供

资料及人工调查与征询，施工区域内原有管线为：污水、中水、上

水、燃气、通信、电力电缆。

二、编制根据：

1.现场踏勘场地状况。

2.山东钢联置业有限企业10kV线路工程设计图纸

3.国家有关电力管道施工规范、规定以及质量检查评估原则、技术规定。

4.《水平定向钻进管线铺设工程技术规范》

三、施工方案

1、工艺原理

导向钻进非开挖铺管技术是运用地表放置的钻机、随钻测量仪器以

及有关钻具，沿欲铺设管线设计轨迹钻成一种先导孔，然后回拉扩孔，

将孔径扩大到铺管规定出J口径，并将管线同步或分步拉入，以实现不开

挖铺管的施工技术。该技术H勺关键部分是先导孔钻进技术，它是运用放

置在钻头内部W、J探头发射信号，导向仪器可随时测出钻头位置、深度、

顶角、工具面向角等参数，与钻机配合及时调整钻孔方向，实既有目的

的引导式钻进，即导向钻进。导向钻进中采用了带斜面的非对称式钻头,

当回转和给进同步进行时，钻孔呈直线延伸；当只给进不回转时，受斜

面反力日勺作用，钻孔沿斜面法线日勺反方向延伸。因此，钻机操作人员可

根据测出日勺钻机参数判断钻头位置与设计轨迹日勺偏差，并随时进行调整,

保证钻孔沿设计轨迹前进。

导向钻进非开挖铺管技术最明显H勺特点是铺管精度高、施工距离长,

尤其是在都市管网极为复杂口勺地区，可精确控制要铺管线位置，可以防

止损坏其他地下设施，同步也可以保直钻进铺设钢管，用于管棚支护水

平降水等工程施工。

2、机具与配套仪器

导向钻进非开挖铺管施工用的钻具、仪器、设备重要有：导向钻具、

钻杆、反向扩孔钻头、分动器、钻井液等等，其工作特性分述如下：

(1)导向钻具

导向钻具用来成孔和变向，成孔是以高压水射流和切削作用共同完

毕的，变向是由非对称钻头、钻机、仪器的互相配合来实现日勺。变向曲

率的大小与地层、钻头斜面角度、给进力大小、高压射流流速、压力、

钻杆柔性等有关，一般状况中50mm钻杆的最小曲率半径为30m,假如条

件许可，尽量增长曲率半径，使钻孔平缓，以便减少拉管阻力，减少孔

内事故率。

导向钻具是由切削斜掌和探头盒构成。切削斜掌上镶有硬质合金，

用于破碎土层，形成钻孔。探头盒用来放置探头，探头盒上开有信号发

射窗口，并用非金属材料密封，以防高压流体进入探头室。此外，探头

盒具有一定日勺强度和输送高压流体日勺通道。

(2)钻杆。

(6)钻机

我企业日勺导向钻进非开挖铺管H勺钻机为全液压动力头式钻机。

动力头转回转扭给进力回拉力动力头行入射角

型号

速(rpm)矩(N.m)(kN)(kN)程(m)(度)

ZT-250-10055001503003.58-20

(7)钻井液

钻井液是由水和膨润土(高质量粘土)级成的一种悬浮液。当需要

时，也可以加入某些天然添加剂改善钻井液性能。其作用是：

★通过喷射实现水力切削

★为井底钻杆传递能量

★润滑切削头并冲洗管柱

★通过环状间隙把钻屑从孔中输送到地面

★稳定钻孔，防止垮塌

★形成泥皮以防止钻井液失水

干膨润土粉的比重约为2.3克/升，加量6%溶液的PH值在8-9之间。

在钻进过程中，应注意监控和维持诸如粘度、饱和度这些技术参数。当

工程状况变化时，这些参数可以按需要进行调整。

钻井液在专用的搅拌池中配制。从钻孔中返回出J泥浆需要经泥浆清

洁设备处理后，再送回泥浆池，与新鲜泥浆混合后再使用。钻屑对钻井

液固含量的增长，应一直控制在30%如下，只有这样才能保证钻孔不被

沉淀物堵塞。

3、施工技术

导向钻进非开挖铺设地下管线施工技术重要包括导向孔施工和扩孔

及铺管施工技术，其中关键技术是导向孔的设计和施工，导向孔的设计

和施工受许多原因W、J制约，最重要的有施工现场地表和地下状况。地面

状况包括地形、地貌以及，周围建筑物、道路、河流等，地下状况包括

地下原有公用管线、地下水位、地层、土壤状况等。因此，在导向孔设

计和施工之前必须有详细口勺现场勘察资料。

导向钻进非开挖铺管工程施工重要过程为：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

现场勘察资料首先是导向孔轨迹设计的重要根据，另首先也是决定

施工难易程度、计算工程造价日勺基础。现场勘察包括地表测量和地下勘

察两部分，勘察资料必须精确、可靠并将勘察成果反应在施工剖面图和

平面图上。

★地表测量

地表测量重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，根据规定口勺铺管深度初步

确定导向孔造斜长度、入射点位置、铺管长度、下管位置。此外还应考

虑施工用时钻机、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状况，成果标注在施工平面

图上。

★地下勘察

地下勘察包括地下原有管线及设备W、J勘查和土壤W、J勘查。

1)地下原有管线及设施勘查对于穿越都市街道尤为重要。

街道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,有些地方甚至尚有基础或人防工程等。

导向孔设计时都应避开这些设施，并俣持距这些设施一定的安全距

离。这些设施的位置和走向应标注在施工剖面图和平面图上。理解

有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日勺精确位置。对于金属管线或电缆线可用管

线仪对其深入验证。

2)土壤调查对于工程十分重要。

对水平定向钻进穿越土壤日勺调查，包括调查钻进技术、土壤力

学参数及对颗粒尺寸分布曲线日勺分析。土壤调查出J目日勺是为了获得

土层日勺全面的详细资料、不一样土层之间日勺边界位置和特殊物理性

能。所有口勺调查应遵照DIN18319规定。

(2)导向孔轨迹的设计

导向孔轨迹设计是在管线剖面图日勺基础上，设计出钻孔的最佳曲线。

一般原则是离开目前管线越远越好，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；钻孔曲线越简朴越好；弧型

部分曲率半径越大越好。

下面简介钻孔轨迹角度值的获得原则。

入土角和出土角应分别在6。至15。之间(取决于欲铺设的工作管直径

等)。

所铺管日勺容许最小弯曲半径可以用下列公式计算。然而，为了易于

铺管，最小弯曲半径应尽量大。

Rmin=206•DA•S/K(m)

Rmin一最小弯曲半径(m)

206一常数(Nm/mm2)

DA一管子日勺外径(mm)

S—安全系数

K一管子的屈服极限(N/n)m2)

入土点或出土点与欲穿越H勺近来障碍物之间出J距离(例如道路、沟

渠等)至少应为5m。

与水体的最小距离至少应为5—6m,以保证不发生泥浆喷涌。

出于钻进技术考虑，第一段和最终一段钻杆轨迹应是直线状的，即

没有垂直弯曲和水平弯曲，这两段个别杆轨迹的长度各自至少应为5米。

对入土点与出土点有高差的状况，应专门另作考虑。

(3)施工前准备

施工前准备包括施工组织和施工人员培训。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阐明、质量目的、

安全措施、人员安排等等；施工导向孔是一项技术性很强日勺工作，施工

前除对施工人员进行一般性技术培训外，最重要出J是对司钻和使月导向

仪的工作人员进行培训。为保证施工的顺利进行，安全知识也必须列为

培训的一项重要内容。

（4）现场准备

与老式的铺管措施完全不一样，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状况。水平定向

钻进穿越工程需要两个分离日勺工作场地：设备场地（钻机日勺工作区）和

工作管场地（与设备场地相对的钻孔出土点工作区）。

1）设备场地

对于本穿越工程来说，设备的工作场地约为15X15m,但安装钻机

H勺地基必须平整、坚实，必要时应用混凝土对钻机前支点处的地基

进行加固。安装钻机时应保证钻机导轨中线和设计导向孔轨迹在同

一垂直面上，导轨和水平面夹角与设计日勺入射角一致，机上钻杆与

地面交点在设计的入地点上。

2）工作管场地

管柱的工作场地一般应离出土点约10m左右，而宽度约为5—

10mo在穿越工程设计时，应尽量设法将欲安装的管线做到以全长

度一次拉入，并尽量防止水平方向日勺弯曲。

(5)导向孔施工

导向孔轨迹是直线和曲线连接而成，钻具回转和给进同步进行时，

钻头直线前进。当不回转只给进时，钻头沿斜掌面法线方向前进。由于

钻头是靠土层对造斜面日勺反作用力而使钻孔变向，故地层愈硬，造斜效

果愈好；地层愈软，造斜效果愈差；当钻头前方为空洞时，将不能造斜。

此外，给进速度对造斜效果也有影响，斜掌面的大小也会影响造斜效果。

导向钻进中应使钻孔实际轨迹尽量靠近设计轨迹。实钻中不可防止

地会发生偏设计轨迹口勺状况，一般采用以深度控制为主，顶角控制为辅

日勺措施来纠正钻孔偏差。以深度控制为主，就是当实际钻头浓度不小于

或不不小于该点设计深度时，不管钻头倾角怎样时，进行造斜钻进，使

深度偏差缩小。

(6)反拉扩孔施工

导孔完毕后，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一样选择不一样类型日勺反扩钻头，同步根据地层状

况，选择泥浆配方。一般状况下，地层粘质成分多，可用清水和刮刀钻

头扩孔，自然造浆保持孔壁稳定。假如地层砂质成分含量高，必须选用

优质泥浆，最佳用钻井液和钻液宝进行处理，使泥浆到达一定粘度，低

日勺失水量，同步能克制地层土体日勺分散，保持孔壁稳定。根据铺管直径

日勺大小逐层进行扩孔,穿越105国道为6孔：3孔①160PE管+3孔①200PE

管，约170米；扩孔最大直径为800mm。平行105国道西侧沿线4孔：3

孔①160PE管+1孔①200PE管，约1800米，扩孔最大直径为500mm。

分动器进行接管，将管子回接到工作井后，卸下回扩头、分动器、取出

剩余钻杆，堵上封堵头.

施工时，拉管机操作人员要根据设备数据均匀平稳H勺牵引管道，切

不可生拉硬拽。

PEf

穿想。5国道捕剖面图平行105国道拉僧剖面图

四、拟投入的重要施工机械设备计划

序号名称规格型号单位数量

1钻机ZT-25台1

2钻杆①50根100

3发电机台2

4柴油动力站台1

5扩孔器①160-1000组2

6导向仪雷迪386台1

7管线探测仪台1

8注浆机台1

五、劳动力安排计划

重要劳动力泥浆工机械工电工杂工

数量2824

六、保证安全生产文明施工组织措施

1、过路保护措施

施工完毕后，为了防止公路塌方塌陷，在管道回拖后，采用专用时

注浆设备，向管道的缝隙注浆，材料采用膨胀性高标号砂浆，以防止塌

方，并延长管道使用寿命，保证不影响公路的完好、安全和畅通。

2、安全生产

1）成立由项目经理为组长的安全生产小组，负责施工现场H勺安全生产

工作，现场配置专职的安全员。

2）在开始工作前和施工期间，对参与施工的工地工作人员作简朴的安

全简介，简介应包括：

识别带电体和控制电路；

当地应急设施的位置与通道；

地下设施和高空设施日勺位置与类型；

工地安全：警示标示，屏障，指