水平定性钻施工方法精析

【摘 要】水平定向钻技术的英文简称为HDD技术,这一项技术是最近几年发展起来的一项高新技术,是石油钻
探技术的延伸。水平定性钻施工技术主要用于穿越道路、河流、建筑物的障碍物,这一项技术与传统的大开挖埋管施工
方式相比,具有着精度高、施工速度快和成本低等优点,广泛应用与供水、煤气、电讯、电力、天然气、石油等管道线
路的铺设工程当中。
【关键词】水平施工;工艺;钻机
一、工程简介
这次施工工程的名称为省道s272线,位于珠海市斗门区和
金湾区的白蕉高速公路出口至湖心路口段,该项目的主要工程
内容包括斗门恒科、广东盈通、广东传达、中国铁通、中国联
通、中国移动和珠海出入境边防总站等八家管道产权单位的通
讯线路迁改的排管共建沟、通讯人井和电信专用井等工程,长
度达到14.8Km,工程的总体造价为1926.78万元。排管主要采
用C20混凝土包封方式,采用直径110的UPVC管道建材,部
分跨河管段采用水平定向钻和管桥方式进行施工,由于所需施
工的线路长,所以运用水平定向钻施工,可以减少施工对日常
交通造成的影响。本工程的开发土方达到21893.65立方米,回
填的土方达到13283立方米,工程数量较大,因此土方的回填
工作也是本工程的重点工作。
二、水平方向钻施工工艺简介
水平定向钻机由动力系统、钻机系统、导向系统、泥浆系统、
钻具以及辅助机具组成。使用水平定向钻机进行管道穿越施工
时,首先应当按照设计曲线尽可能的设计一个准确的导向孔,
之后将导向孔进行来回扩张,扩张完成之后将带铺设的管道沿
着扩大的导向孔进行拖拉,使得最终的导向工作竣工,下面我
们就详细的介绍一下具体的施工工艺。
1.水平定向钻的两个分离施工场地
水平定向钻穿越式施工需要两个分离的施工场地,分别是
钻机设备场地(钻机进入土点工作区域)和管线预制场地(钻
机出土地点工作区域)。每个场地的具体施工工序如下:
(1)对于钻机设备场地的施工工序:测量放线——三通
一平——钻机设备进场——钻机装组调试——钻导向孔——预扩
孔——回拖——设备退场——回复地貌。
(2)管线预制场地的施工工序:测量放线——三通一平——
设备进场——运管布管——组装焊接——设备退场——回复地貌。
2.水平定向钻施工的优缺点
(1)水平定向钻施工的优点。采用水平定向钻施工可将地
上功能进行正确的使用,比如说,穿越铁路和公路时,可以避
免阻塞交通,为车辆的出行带来方便;穿越河流时,可以保障
河流的畅通,不会影响到河流的正常流动和通航。还有就是,
采取水平定向钻进行施工,减少了开挖出来的大量工程土的运
输和堆放,这有利于环境建设的发展;同时,减少了施工掩埋
这一道工程程序,因此就会降低地面恢复的费用。
(2)水平定向钻的缺点。水平定向钻技术是一项新的管道
铺设的工艺技术,目前我国尚没有统一的技术规范和验收规范,
这就使得对工程设计质量和施工设计质量没有很好的尺度把握。
一旦工程当中发生质量事故,就会对设计方面造成一定的施工难
度;还有就是采用定向钻进行套扩孔施工结束以后,还要对管材
与扩孔之间的间隙进行处理,但是处理的过程不能像开槽施工那
样进行回填夯实掩埋,因此就会对施工技术手段提出较高的要求。
3.水平定向钻施工所使用的范围
水平定向钻施工所涉及的范围非常的广泛,它适用公路、
城市道路、铁路、河流以及不适宜在大开挖工地段进行管道穿
越的工程。运用该项技术可以进行铺设天然气、自来水、雨污水、
热力、电力、电信、有线电视和网络等各类地下管道线路的铺设,
所运用到的管道材料主要有PE管、钢管、塑料管、电缆、光缆等。
三、水平定向钻施工的具体步骤
1.将钻机和相应的配套设备准备就绪
确定钻机入土的地点,将钻机运放到入土点所在的穿越中心
线位置上,将钻机进行调位测试完成之后,对整个装置进行系统
的连接,之后进行试运行,以此来检查设备是否能够正常的工作。
2.测量控向参数
在施工进行之前还应当测量规程标注的控向参数,以确保
施工数据的准确,控向数据的测取应当在穿越轴线的不同位置
进行,并且每一个位置需要最少进行四次测量,将测量结果进
行对比,并且记录好测量数据,取其有效值的平均值作为控向
LineAz值。
3.关于泥浆的配置
由于工程所要穿越的地层主要是卵石、圆砾、板岩和花岗
岩,因此对于泥浆的要求比较高,为了克服这种不利的地质因素,
我们就应当采取一定的措施。泥浆配置的水源应当在附近的河
道当中进行采取,之后按照实验室配合好的泥浆配比,配合出
适应不同地层的泥浆。为了确保泥浆的性能,使得膨胀土有足
够的水化时间,应当增加泥浆储存罐和泥浆的快速水化装置。
使用之后的泥浆可以通过泥浆池进行回收再利用。
4.钻机的试钻
开钻之前一定要做好钻机的调试工作,钻机的操作应当严
格的按照施工的验收规范进行,试钻当中检查各个部位的运行
情况,如果符合正常的参数则可以进行正常的作业。
5.钻机导空
根据不同的地质情况,选择合适的钻头和导向板进行施工,
钻头应当在钻机推进作用之下进行分层作业,确保完成的导向
曲线满足设计要求。
6.预扩孔和进行管线回拖
一般的情况下,使用小型的钻机进行作业时,直径大于
200毫米时,就要进行预扩孔,使用大型的钻机时,当产品的
直径大于350毫米时,就应当进行预扩孔,预扩孔的次数和直
径应当根据钻机的型号或者是地质情况进行确定。由于钻设的
孔洞当中充满泥浆,这样就会使得回收的管线处于漂浮状态,
加大了管线和孔洞之间的润滑度,这样就会减少回拖的阻力,
还能够减少管线的破坏。
四、结语
水平定向钻技术是一种环境污染小,施工速度快和工程造
价低的非开挖性技术手段,它的实用性和效益型必将会使得这
一技术在今后的发展当中占据一席之地。
参考文献:
[1]刘滨.谈水平定向钻穿越施工流程[J].科技致富导向,2011.
[2]李晓新.水平定向钻穿越水域工程问题浅析[J].2012.
 

陈 彬
广州市第三市政工程有限公司  广东广州  510000
 

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