定向非开挖钻孔施工方案

定向非开挖钻孔施工方案内容摘要：

算来调整钻进的参数。 ⑵设计钻孔轨迹时重点考虑以下影响因素：待回拖管线的材质、尺寸、曲率半径；钻杆弯曲极限；地层条件；地上、地下障碍物状况； ⑶导向孔钻进时，采用带斜面的非对称钻头。 若一边旋转一边推进，钻孔呈直线延伸，即钻出一个直孔，若钻头只推进不旋转，由于地层给斜面钻头的反力的作用，使钻头朝斜面法线的反方向钻进，即实现造斜功能，钻出曲线或造斜孔。 钻机操作人员根据地表的接收器探测出钻进参数（钻头的位置、深度、倾角和工具面向角等），判断钻孔位置与设计曲线的偏差，并随时进行调整，以确 保穿越曲线按照设计的走向钻进。 第 10 页 共 23 页 ⑷ 钻机配有控向探测仪器 ，其作用就是及时探测钻头在地下的实际位置，并将探测结果传输到地面接收显示器和司钻操作台上的远程显示器，司钻根据这结显示的数据进行方向调整和纠偏。 ⑸ 在改变方向的过程中，钻孔的转角或转弯半径应该控制在一定的范围内 ，本工程 PE 管可不予考虑（ R=50D，即导孔轨迹的弯曲半径应大于 8m），只考虑钻杆的弯曲半径即可， 使实际的钻孔曲线尽量平缓，以利于回拖。 ⑹钻机场地准备好钻机到达现场安装调试完毕后，开始钻导向孔。 导向孔的钻进质量或成败取决于下述因素： a．钻头实 际的左右位置偏离、深度和最小离地间隙（或最小地面覆盖）。 b．导向孔将提供实际的钻进土壤状况的资料，为正确决定预扩孔或回拖和子的工艺提供依据。 c．完成的导向孔曲线应该圆滑并逐渐转向，以便满足回拖管子的要求。 ⑺为顺利完成导向孔曲线的钻进，关键要十分注意以下各点： a．正确地钻进第一根钻杆是非常重要的。 先在钻头入土处挖一个小坑，使坑的平面与钻头进入方向垂直，并确信泥浆已经搅拌好已经具备开钻条件。 b．钻头转向 6 点钟的位置，开动钻液泵。 确信钻头喷嘴中有钻液流动。 开始朝前推进并穿透地面保持钻头进入地面的斜度。 第 一根要没有任何转向直钻。 c．接上第二根钻杆之前，要将这根钻杆转动并将钻头抽回入口坑，再将该钻杆旋转钻入地下。 因为导向板总是大于钻头，这样重复钻进一次会形成更好的导向孔，并且可以在钻杆和孔壁间维持一个环形空间。 ⑻钻进前都要确认泥浆泵是开着的。 并观察压力表指示。 应及时调整钻液流量，以便入口坑有泥浆流回这有助于操作员判断环形空间是否仍然畅通。 如果钻液压力表指向了最大值并停止在该位置，这可能说明钻头喷嘴堵塞住了。 这时将钻头拖回将堵塞物清除。 在清理喷嘴或卸下喷嘴之前，要确信钻机上泥浆压力已经卸掉。 ⑼在钻孔的全 程，定位员要决定钻孔的斜度、深度和与计划路径相关的实际钻孔路径。 然后由操作员调整钻位置来达到。 在朝前推进至旋转的过程中，密切注意遥控显示器上斜度的变化是非常重要的。 ⑽ 对于任何一根钻杆，抽回再重复钻进有利于在钻孔中维持环形空间也有利于充分混合泥土，并且钻液可以流过整根钻杆。 重复钻进技巧的运用有利于在导引孔中维持一个良好的环形空间。 ⑾ 钻机操作员要注意观察，在出口坑没有钻液流出，意味着由于缺乏钻进经验或者使用了不适当的钻液，而导致了钻孔中环形空间的堵塞。 随着钻孔长度延长，由于进入地下的钻杆摩擦力增加，从而 旋转压力将会增大，旋转压力充分增大，可能是土层吸水并在钻杆四周膨胀的标志。 如果这种情况发生，需要重新调整钻进泥浆和添加剂的性能和比例，或者重新钻导向孔。 第 11 页 共 23 页 ⑿ 在整个钻孔过程中，必须时刻保证钻机操作员和定位员这间的良好的通讯联系。 三、 预 扩孔 预扩孔的工艺过程 预扩孔就是在实际铺设管线之前，经过一次或多次的扩孔来扩大钻孔的直径，以减小回拉铺管的阻力，确保施工顺利完成。 最终成孔直径一般比管子直径大 200 毫米（或是管径的 倍）。 导向孔钻完成后，将钻头从钻杆上卸下，安装上合适的反扩孔钻头和分动器，然 后在分动器后面接上回拉钻杆，进行扩孔钻进。 扩孔的速度和地质及钻机的参数等因素有关，要选用合适的扩孔工艺参数才能顺利完成扩孔工序。 预扩孔的原则和需要注意的事项 ⑴预扩时，回扩头后面带的不是管子而是钻杆，钻杆是通过万向节与回扩头连接被拖入钻孔中的； ⑵在将后面的钻杆安装之前，要确信钻机是被锁定的； ⑶当扩孔完成，拉完足够的钻杆后，将钻机锁定，用液压管钳在出口点卸开钻杆接头，接上回扩头、万向接和钻杆转换连接杆； ⑷按照安全操作步骤进行预扩。 保持机组成员与操作员密切联系、确保整个连接过程的安全。 ⑸ 扩孔时视工作坑反浆情况，合理调配泥浆的粘度、比重、固相含量等技术参数。 四、回拖管线 1 、回拖管线的工艺过程 经过预扩孔后，才可以进行 PE管的回拖工作，回拖管线时 PE 管在扩好孔的孔中是处于悬浮状态，管壁四周与洞之间由泥浆润滑，这样即减少了回拖阻力，又保护了管线防腐层。 经过钻机多次预扩孔，最终成孔直径一般比管子直径大 150 毫米，所以不会伤害 PE管外壁。 先将拉管头与待铺管道联接起来，然后将拉管头与分动器联接，随着钻杆的回拉，管道慢慢进入孔内 ，直到完成全部管道的铺设。 然后卸下扩孔钻头及分动器，取出剩余钻杆 取下拉管头，铺管工作完成。 2 、回拖管线时的注意事项 ⑴ 回扩的过程中，主要是目标是将回扩头切削下的钻屑与钻液混合成泥浆，以便将泥浆排出，为新装管线提供足够的空间； ⑵ 回拖的过程对于成功地完成一个钻孔是非常重要的，这时需要合适性能和足够的钻液； ⑶ 将回扩头与钻杆连接起来之前，检查万向节是否可用手自由转动； ⑷ 拖头是锥形的封头，要求能承受回拖过程中将要承受的回拖力； 第 12 页 共 23 页 ⑸在回拖前、过程中和回拖之后，操作员和在产品管线一侧的机组成员之间要求有通讯良好的对讲机； ⑹ 回扩的速度不能够 太快，回扩时需要时间切削地层并将切屑混合成泥浆； ⑺ 拉 管壁和孔壁间的摩擦力 W可由以下公式概算： W=［ 2p(1+Ka)+Po］ f L W— 管壁与孔壁间的摩擦力 (KN) P— 土对每米管道的压力 (KN/m) Ka— 主动土压力系数，一般取 Po— 每米管道的重量 (KN/m) f— 管壁和孔壁间的摩擦力系数 (— ) L— 管道长度 (m) P=Pv+Ph Pv 一般可按铺管线直径 1~2 倍高度土的重量计算 .粘性土的 粘聚力大，对于小口径管线一般可以形成完整的孔壁 ,这时 Pv 等于零。 Ph= Pv tg2 (45176。 +φ /2) φ — 土层的内摩擦角，一般地，砂层为 30176。 ～ 40176。 ， 粘土层为 15176。 ～ 25176。