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1、水平定向钻穿越敷设污水管工程施工组织设计松夏工业园C区美图三路道路排水工程 施工方案 1 总体概述 1.1 工程概况 道路排水工程，拟沿美图三路道路两侧敷设，是收集美图三路工厂、商铺和居民污水排放的主要管道，本工程施工拟采用水平定向钻穿越敷设；穿越线路管道总长655m，其中DN500约535m，DN400约120m，埋深约5-6m；采用HDPE中空缠绕管，环刚度12KN；施工现场地下管线较多，车流量大。 1.2 管道定向钻进总体布置 管道定向钻进总体布置如图1所示。 2 施工准备、进度计划 2.1 临时设施、水源、动力准备 a.现场施工人员的办公、住宿房采用临时租用民房； b.施工用电量约需2
2、0KW； c.施工用水就近接通城市供水管； d.临时排污：施工污水无污染，可就地经沉淀池沉淀后排入污水管道。2.2 材料准备 本工程采用水平定向钻方式铺管，管材采用HDPE管，由于水平定向- 1 - 松夏工业园C区美图三路道路排水工程 施工方案 钻进、长距离穿越铺管工程需24小时连续施工，工程开工前，管材、各种焊材提前到场。 2.3 设备准备 本公司拟采用DDW-210型非开挖导向铺管钻机，本钻机为履带式全液压铺管钻机，具有机动性能好、质量可靠、结构紧凑、整体性强、扭矩大、效率高、自动化程度高、操作简单可靠、装卸钻杆方便省力等特点。特别适合复杂地形，大口径、长距离管道穿越施工。 动力头输出速度
3、：0100r/min 额定回转扭矩：9000N.M 主机自重：6.5T， 外形尺寸：5600x2300x2230mm 泥浆循环系统容量：1.7m3 最大推力：230 最大回拉力：210 扭矩：9000 - 2 - 松夏工业园C区美图三路道路排水工程 施工方案 DDW210型非开挖导向铺管钻机性能参数 序号 1 2 3 4 5 6 名称 导向钻头 扩孔钻头 钻杆 动力 液压马达 液压油泵 规格型号 110 110840分级 73x80x3000 6BT5.9 FY4-3500FD 80-40-25 备注 导向钻孔 反扩成孔 导向、扩孔、拖管 康明斯柴油发动机 径向柱塞马达 三联齿轮油泵 本工程主
4、要设备一览表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 名称 水平定向铺管钻机 导向仪 发电机 本田污水泵 工具房 电工工具 钳工工具 对讲机 水准仪 经纬仪 规格型号 DDW-210 Eclipse 30KW SP30G 数量 1 1 1 2 1 1 1 2 1 1 单位 台 套 套 台 台 套 套 部 套 套 备注 导向、扩孔、回拖 导向 - 3 - 松夏工业园C区美图三路道路排水工程 施工方案 2.4 施工人员组织 公司将全面负责协调工程质量进度，组织强有力的现场管理部，全面负责本工程的施工、进度、技术、安全及文明施工等工作。 项目部每周主持现场办公会议，解决施工中存在问题，确保工
5、程顺利进行。 项目经理用五日计划来控制每日进度，确保按计划实施。 工程项目管理组织及岗位责任框图 项目副经理 项目工程师 项目经理 施工安全组技术质量组材料设备组施后工勤组组 - 4 - 松夏工业园C区美图三路道路排水工程 施工方案 施工人员组织表 岗位 项目经理 施工负责人 班长(兼记录) 钻机操作员 控向员 泥浆工程师 焊工 机械电工 民工 后勤 总计 职责 全面控制施工质量和进度 项目副经理兼，负责指挥生产工作 负责全班施工，协调各工序间操作 操作导向钻机 负责导向 负责泥浆配比 负责管道焊接。 负责维修使机械正常运转 负责后勤保障 人数 1 1 2 2 1 1 2 1 10 1 22
6、2.5 施工进度计划 本管道由于埋深较深，所以施工工期计划为90天。详见施工进度计划网络图。 计划实施的保证措施： a.根据工程量及地质情况，配备足够数量施工机械，人力，以保证工期按计划完成。 b.进场后调试好机械，备足备件，保证施工机械无故障。 c.项目经理五天编制施工计划，以控制每日进度，协调好关系。 d.合理、科学的组织各段的施工顺序，求高效率。 - 5 - 松夏工业园C区美图三路道路排水工程 施工方案 e.组织强有力的领导班子，及时解决现场发生的问题，检查每道工序施工质量。 3 施工技术 3.1 施工工艺 水平定向钻进铺管的施工顺序为：地质勘探、规划和设计钻孔轨迹、配制钻液、钻先导孔、
7、回拉扩孔、回拉铺管。 3.2 关键技术 地层勘探及地下管线探测 地层勘探主要了解有关地层和地下水的情况，为选择钻进方法和配制钻液提供依据。其内容包括：土层的标准分类、孔隙度、含水性、透水性以及地下水位、基岩深度和含卵砾石情况等。可采用查资料、开挖和钻探方法获取。 地下管线探测主要了解有关地下已有管线和其它埋设物的位置，为设计钻进轨迹提供依据。一般采用物探法，按其定位原理分为：电磁法、直流电法、磁法、地震波法和红外辐射法等。 钻进轨迹的规划与设计 导向孔轨迹设计是否合理对管线施工能否成功至关重要。钻孔轨迹的设计主要是根据工程要求、地层条件、地形特征、地下障碍物的具体位置、钻杆的入出土角度、钻杆允
8、许的曲率半径、钻头的变向能力、导向监控能力和被铺设管线的性能等，给出最佳钻孔路线。 目前我单位有制造商提供钻机轨迹规划设计软件，通过采集所需的全部信息，利用计算机进行最优化钻孔轨迹。大大提高了轨迹的科学性和施- 6 - 松夏工业园C区美图三路道路排水工程 施工方案 工效率。 配制钻液 钻液在施工中起着非常重要的作用。钻液是指在钻进施工中用来与钻孔过程中切削下来的土屑混合，悬浮并将这些混合物排出钻孔的一种液体，而泥浆则是钻液与钻孔中钻屑的混合物。钻液具有冷却钻头、润滑钻具，更重要的是可以悬浮和携带钻屑，使混合后的钻屑成为流动的泥浆顺利地排出孔外，既为回拖管线提供足够的环形空间，又可减少回拖管线的
9、重量和阻力。残留在孔中的泥浆可以起到护壁的作用。 在不同的地质条件下，需要不同成份的钻液。钻液由水、膨润土和聚合物组成。施工中用水做钻液的主要成份，膨润土和聚合物用做钻液添加剂。钻液的品质越好与钻屑混合越适当，所制造的泥浆的流动性和悬浮性越好，回扩成孔的效果越理想，成功的概率越大。 本工程施工中施工人员配制适合地层性能的钻液，在类似工程中我们已能够熟练正确使用钻液。特别是当施工中遇到不同地层时，能及时调整钻液的性能以适应工程要求。 钻导向孔 钻导向孔的关键技术是钻机、钻具的选择和钻进过程的监测和控制。可根据不同的地质条件以及工程的具体情况，选择合适的钻机、钻具和钻进方法来完成导向孔的钻进。 导
10、向孔施工钻具具有钻孔、变向、通磁和输送钻液的功能。通过人机协调控制，严格按已设计的轨迹完成导向孔施工。钻孔施工是以高压钻液- 7 - 松夏工业园C区美图三路道路排水工程 施工方案 射流和钻头板切削共同完成的；钻头板以及安装板上的钻牙，在钻头旋转钻进时起辅助的切削作用，在钻杆推进时起变向作用；发射器容纳管用来放置发射器，在容纳管上开有通磁槽，并用非金属材料密封以防止高压钻液进入，发射器发射的电磁波经通磁槽向外发射。钻杆和钻头内部应提供足够大的通道以满足对钻液流量的需求。导向钻头的组成部分如图2所示。 图2 导向钻头 钻机与钻具的选择：钻孔主要靠钻机产生的推力、旋转扭矩以及所提供的钻液的流量、压力
11、来完成施工。特别是长距离穿越，一方面，由于管线及钻杆自重较重，钻杆与地层之间产生的摩擦阻力较大，因此，钻机的回拉力及扭矩必须足够大；另一方面，为了确保本工程的顺利进行，应尽量避免工程施工中途停钻，钻机连续运转时间相对较长，就必须要求钻机具有良好的性能，因此，在我单位的技术人员的研讨下特意为本工程似定了一台适合本工程地理条件的钻机。 回拉扩孔铺管 在回拉扩孔铺管施工中的关键技术是根据不同的土层、地下水位以及最终成孔直径正确地选择回扩钻具和每次的进刀量，正确的选配钻液和确定钻液的流量。 当导向孔钻进完成后，卸下导向钻头、发射器容纳管，接上反向扩孔钻头和旋转接头，然后在旋转接头后接上回拉钻杆，进行回拉扩孔钻进。- 8 -
