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1、一、工程概况工程地点：济宁市任城区105国道沿线，小郝转盘至山东钢联置业有限公司（见 图纸）建设规模：穿越105国道6孔:3孔如60PE管+3孔200PE管，约170米；平行105国道西侧沿线4孔:3孔a160PE管+1孔200PE管，约1800米。施工方法：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情况：1 地形地貌场地地形比较平坦，施工区域空间比较宽敞。2、地层情况0R 0米为杂填土、1、03、0米为粘土、35米为粉质粘土。3、地下管线情况根据山东钢联置业有限公司10kV线路工程设计图纸、建设方提供 资料及人工调查与咨询，施工区域内原有管线为：污水、中水、上水、燃气、
2、通 信、电力电缆。1现场踏勘场地情况。2. 山东钢联置业有限公司10kV线路工程设计图纸3. 国家有关电力管道施工规范、规定以及质量检验评定标准、技术要求。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就是利用地表放置得钻机、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个先导孔，然后回拉扩孔，将孔径扩大到 铺管要求得口径，并将管线同步或分步拉入，以实现不开挖铺管得施工技术。该 技术得关键部分就是先导孔钻进技术，它就是利用放置在钻头内部得探头发射信 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，实现有目
3、标得引导式钻进，即导向钻进。导向钻进中采用 了带斜面得非对称式钻头，当回转与给进同时进行时，钻孔呈直线延伸；当只给 进不回转时，受斜面反力 得作用，钻孔沿斜面法线得反方向延伸。因此，钻机操 作人员可根据测出得钻机参数判断钻头位置与设计轨迹得偏差，并随时进行调 整，确保钻孔沿设计轨迹前进。导向钻进非开挖铺管技术最显著得特点就是铺管精度高、施工距离长，尤其 就是在城市管网极为复杂得地区，可精确控制要铺管线位置，可 以避免损坏其它 地下设施，同时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得钻具、仪器、设备主要有：导向钻具、钻 杆、反向扩孔钻头、
4、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与变向，成孔就是以高压水射流与切削作用共同完成得, 变向就是由非对称钻头、钻机、仪器得相互配合来实现得。变向 曲率得大小与地 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 情况0）50mm钻杆得最小曲率半径为30m,如果条件 许可，尽可能增加曲率半径， 使钻孔平缓，以便减少拉管阻力，降低孔内事故率。导向钻具就是由切削斜掌与探头盒组成。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。另外，探头盒具有一定得强度
5、与输送 高压流体得通道。速(rpm)矩（N、m）(kN)(kN)程(m)（度）ZT-250-10055001503003、58-20（7）钻井液钻井液就是由水与膨润土（高质量粘土）级成得一种悬浮液。当需要时，也 可以加入某些天然添加剂改善钻井液性能。其作用就是：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避免钻井液失水干膨润土粉得比重约为2、3克/升，加量6%溶液得PH值在8-9之间。在钻 进过程中，应注意监控与维持诸如粘度、饱与度这些技术参数。当工程情况变化 时，这些参数可以按需要进行调整。钻井液在专用得搅拌池中配制
6、。从钻孔中返回得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得增加， 应始终控制在30%以下，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主要包括导向孔施工与扩孔及铺管 施工技术，其中关键技术就是导向孔得设计与施工，导向孔得设计与施工受许多 因素得制约，最主要得有施工现场地表与地下情况。地面情况包括地形、地貌以 及，周围建筑物、道路、河流等，地下情况包括地下 原有公用管线、地下水位、 地层、土壤情况等。因此，在导向孔设计与施工之前必须有详细得现场勘察资料。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
7、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方面就是导向孔轨迹设计得重要依据，另一方面也就是决定施工难易程度、计算工程造价得基础。现场勘察包括地表测量与地下勘察两部 分，勘察资料必须精确、可靠并将勘察结果反映在施工剖面图与平面图上。地表测量地表测量主要就是根据市政管理部门提供得审批路线，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与 地表走向，测量中 心线地面得标高或相对高度，根据要求得铺管深度初步 确定导向孔造斜长度、入 射点位置、铺管长度、下管位置。另外还应考 虑施工用得钻机、泵站以及下管用 吊车等设备放置操作所占
8、用得场地与 空间，测量河道周围地形地貌以及水流缓急 情况，结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得勘查与土壤得勘查。1) 地下原有管线及设施勘查对于穿越城市街道尤为重要。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，有些地方甚至还有基础或人防工程等。导向孔设计时 都应避开这些设施，并保持距这些设施一定得安全距 离。这些设施得位置 与走向应标注在施工剖面图与平面图上。了解相关部门得管线档案资料、 查找现场原有得井盖等标志、测量管线深度将有助于确定管线得准确位 置。对于金属管线或电缆线可用管线仪对其进一步验证。2) 土壤调查对于工程十分
9、重要。对水平定向钻进穿越土壤得调查，包括调查钻进技术、土壤力学参数及对 颗粒尺寸分布曲线得分析。土壤调查得目得就是为了获 得土层得全面得详细资料、不同土层之间得边界位置与特殊物理性能。所 有得调查应遵循DIN 18319规定。(2) 导向孔轨迹得设计导向孔轨迹设计就是在管线剖面图得基础上，设计出钻孔得最佳曲线。一般 原则就是离开现在管线越远越好，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得一侧；钻孔曲线越简单越好；弧型部分曲率半径越大越 好。下面介绍钻孔轨迹角度值得取得原则。入土角与出土角应分别在6。至15。之间（取决于欲铺设得工作管直 径等）。 所铺管得允许最小弯曲半径可
10、以用下列公式计算。然而，为了易于铺管，最小弯曲半径应尽可能大。Rmin Z2 206 DA (m)Rmin一最小弯曲半径(m)206常数(Nm/mm2)DA管子得外径(mm)S一安全系数K管子得屈服极限入土点或出土点与欲穿越得最近障碍物之间得距离（例如道路、沟渠 等） 至少应为5mo与水体得最小距离至少应为5-6m,以保证不发生泥浆喷涌。出于钻进技术考虑，第一段与最后一段钻杆轨迹应就是直线状得，即没有 垂直弯曲与水平弯曲，这两段个别杆轨迹得长度各自至少应为5米。对入土点与出土点有高差得情况，应专门另作考虑。（3）施工前准备施工前准备包括施工组织与施工人员培训。施工组织设计得内容应包括工程 槪况
11、、施工技术方案、施工进度计划与施工图说明、质量目标、安全措施、人员 安排等等；施工导向孔就是一项技术性很强得工作，施工 前除对施工人员进行一 般性技术培训外，最重要得就是对司钻与使用导向仪得工作人员进行培训。为保 证施工得顺利进行，安全知识也必须列为 培训得一项重要内容。（4）现场准备与传统得铺管方法完全不同，水平定向钻进只需要很小得施工场地。场地 大小取决于钻进长度、工作管直径与所钻地层情况。水平定向钻进 穿越工程需要 两个分离得工作场地：设备场地（钻机得工作区）与工作管 场地（与设备场地相 对得钻孔出土点工作区）。1）设备场地对于本穿越工程来说，设备得工作场地约为15X15m,但安装钻机得
12、 地基必 须平整、坚实，必要时应用混凝土对钻机前支点处得地基进行加固。安装 钻机时应保证钻机导轨中线与设计导向孔轨迹在同一垂直面上，导轨与水 平面夹角与设计得入射角一致，机上钻杆与地面交点在设计得入地点上。2）工作管场地管柱得工作场地一般应离出土点约10m左右，而宽度约为5 10m。在穿越工程设计时，应尽量设法将欲安装得管线做到以全长度一次拉入， 并尽可能避免水平方向得弯曲。导向孔施工导向孔轨迹就是直线与曲线连接而成，钻具回转与给进同时进行时，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。由于钻头就是靠土 层对造斜面得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
13、斜效果愈差；当钻头前方为空洞时，将不能造斜。另外，给进速度对造斜效果 也有影响，斜掌面得大小也会影响造斜效果。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 发生偏设计轨迹得情况，一般采用以深度控制为主，顶角控制为辅得方法来纠正 钻孔偏差。以深度控制为主，就就是当实际钻头浓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）反拉扩孔施工导孔完成后，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 应视地层得不同选择不同类型得反扩钻头，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，可用清水与刮刀钻头扩孔，自然造浆保持孔壁
14、稳 定。如果地层砂质成份含量高，必须选用优质泥浆，最好用钻井液与钻液宝进行 处理，使泥浆达到一定粘度，低得失水量，同时能抑制地层土体得分散，保持孔 壁稳定。根据铺管直径得大小逐级进行扩步 B1护孔臭接上分出剩余孔，穿越105国道为6孔：3孔0M60PE管+3孔0200PE管，约170米；扩孔最大直径为800mmo平行105国道西侧沿线4孔：3孔160PE管+1孔200PE管，约1800米，扩孔最大直径为500mmo（7）拉管施工CL盈E、工N益* X吐丄入訂入人&匕g h “ 丄二Q “ V ”巫rn V见场制作 彳动可生*平行105联拉制面图四、拟投入得主要施工机械设备计划序号名称规格型号单
15、位数量1钻机ZT-25台12钻杆6 50根1003发电机台21柴油动力站 扩孔器160-10005组TT TT ,：$*怜、彳/ i !r7，進线羞测仪台一Z 18 “汪浆1五、劳动力安排计划主要劳动力泥浆工机械工电工杂工数量2824六、确保安全生产文明施工组织措施仁过路保护措施施工完成后，为了防止公路塌方塌陷，在管道回拖后，采用专用得注浆设备，向管道得缝隙注浆，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，确保不影响公路得完好、安全与畅通。2、安全生产1）成立由项目经理为组长得安全生产小组，负责施工现场得安全生产 工作， 现场配备专职得安全员。2）在开始工作前与施工期间，对参加施工得工地工作人员作简单得安全介绍, 简介应包括：识别带电体与控制电路；当地应急设施得位置与通道；地下
