水平定向钻技术在管道穿越工程中的应用研究

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1、水平定向钻技术在管道穿越工程中的应用研究　　【摘要】本文主要分析了水平定向钻技术的相关问题，并论述了水平定向钻技术在管道穿越工程中的使用现状，进而分析了应该如何更好的使用水平定向钻技术，以期可以提高水平定向钻技术的应用水平。【关键词】水平定向钻技术；管道穿越工程；应用中图分类号：TU81文献标识码：A一、前言在管道穿越工程中，水平定向钻技术得到了广泛使用，由于管道穿越工程的特点，所以，使用水平定向钻技术将能够提高施工的效率，提高施工的质量，进而确保工程的顺利实施。二、水平定向钻施工技术1、施工原理9钻头先喷射高压水柱将泥土松开，钻杆再施转前进。钻杆在最大弯曲半

2、径内可360度调整其行进方向。采用无污染的膨润土作为润滑剂，混合在水柱中形成泥浆喷入土壤，泥浆不但可护壁且有润滑作用，将拉管时的摩擦力降至最低，日后泥浆形成一圈干燥的粘土裹覆管线。钻头内装置精确的导向及探测仪器（信号发射器），当其在地下潜挖时，地面上的接受器可由其电磁波显示钻头所在的位置及深度，进而可转绘成精确的地下管线图表。2、水平定向钻施工的特点（一）定向钻穿越施工解决了传统开挖施工对居民生活的干扰，不阻碍交通，不破坏绿地植被，不对交通、环境及周边建筑物基础的产生破坏和不良影响。（二）城市管网埋深一般达到三米以下，穿越河流时，一般埋深在河床下9～18米，使

3、用定向钻施工能适应环保的各项要求，且埋深较大时地层内部的氧及其他腐蚀性物质很少，可以保证管线运行更长时间[2]。（三）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，管线弧形敷设距离长，完全可以满足设计要求埋深，并且可以使管线绕过地下的障碍物。（四）采用水平定向钻机穿越施工时，没有水上、水下作业，不影响江河通航，不损坏江河两侧堤坝及河床结构，施工不受季节限制，具有施工周期短人员少、成功率高施工安全可靠等特点。（五）与其它施工方法比较，进出场地速度快，施工场地可以灵活调整，尤其在城市施工时可以充分显示出其优越性，并且施工占地少工程造价低，施工速度快。三、燃

4、气管道穿越工程中水平定向钻进技术施工工艺9定向钻施工工艺一般分为两个阶段：第一阶段是按照设计曲线尽可能准确的钻一个导向孔；第二阶段是将导向孔进行扩孔，并将管道（HDPE管道）沿着扩大了的导向孔回拖到导向孔中，完成管线穿越工作。具体施工顺序为：现场勘查、开挖工法井、设计轨道线、导向孔施工、各级预扩孔、清孔、回拖管材。在牵引管施工完毕后，砌筑检查井。1、导向孔施工导向孔施工是成孔的关键，根据已设计轨迹线确定导向孔的入土点和入射点角度。认真测量和科学选取穿越轴线的方位角，使钻孔接近设计轨迹线。导向孔钻进过程中，注意井眼的返浆情况并做好记录，以准确判断钻进过程中的地质

5、情况，为预扩孔提供可靠数据，导向孔的施工是否符合设计要求，直接影响工程质量。根据钻进过程中记录的数据仔细分析所钻进的线路中是否存在回填土，以便及时调整施工工艺及应对措施。另外，在导向孔施工过程中，导向技术人员要确保曲线偏移不能超越规定设计范围，每根钻杆间的角度变化也要得到严格控制，确保导向孔高质量完成。2、各级预扩孔9导向孔完成后，技术人员应根据操作人员的原始记录并与原设计轨迹线相核对，再次复核导向孔的质量。在导向孔符合质量要求的情况下，取下导向钻头，接上反扩钻头和分动器，即可进行回拉扩孔。增加扩孔级数，更能保证成孔的质量。扩孔时应视地层的不同选择不同类型的反

6、扩钻头。同时根据地层情况选择泥浆配方，一般情况下，地质粘质成份多，可用清水和刮刀钻头扩孔，自然造浆，保持孔壁稳定。如果所穿越地层中含沙量高，责必须选择优质泥浆，用膨润土进行泥浆护壁处理。扩孔直径符合铺管要求时，扩孔即告结束。3、清孔扩孔结束后，用清孔器清孔。清孔时注意泥浆比重，保证泥浆质量。机械操作人员应注意仪表的变化，以此判断孔内情况。并作好记录，技术人员根据记录的数据，分析清孔的效果如何，决定能否铺设管材。4、回拖管材当钻孔清孔达到铺管要求后，需进行回拖前准备。复查管材质量以及搬运过程中有无损伤，管材焊（连）接是否符合规定要求，检验完毕后，方能铺设。操作人

7、员控制钻机的拉力和速度，确保所铺设管材不受损伤。回拖管材时，先将扩孔工具和管线连接好，然后开始回拖作业，并由钻机转盘带动钻杆旋转后退，进行扩孔回拖，高密聚乙烯燃气管道在回拖过程中是不旋转的，由于扩好的孔中充满泥浆，所以管线在扩好的孔中处于悬浮状态，管壁四周与孔洞之间由泥浆润滑，这样即减少了回拖阻力，又保护了管线防腐层。四、燃气管道穿越工程水平定向钻技术施工方法1、前期准备 9（一）地质及地下管线的排查（1）现场交通、水源、电源、施工运输道路、施工场地等资料的收集。（2）与其他部门（通信、电力、供热、供水、排水等部门）核对地下管线，并用探测仪确定定向钻施工路线所

8、在位置其它管线的种类、结构、位置走向及