[精品]定向钻施法

2/15/202023:391/46第二章定向钻施工法定向钻施工法也称为往复式潜钻施工法，简称ＨＤＤ（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｄｒｉｌｌｉｎｇ）。它是指无法以传统开挖、推进的方式及作业人员无法进入工作区，须用机械方法来进行钻掘、排土、清渣及方向控制，并同时在扩孔后将各种管材埋入地下的施工方法。谗相语蜂艳扑艘织牙篆誉赞骤贝萌坎圃兰借呈耽浚装陶崩叠伴铅篆态淆谷定向钻施法定向钻施法2/15/202023:392/46n定向钻施工法的优点如下：na.需要的作业空间小，对交通影响小。nb.采用机械化施工，施工迅速，工期短。nc.减少因施工发生的路面下陷及房屋龟裂。nd.对已有埋设物的障碍处理减至最小限度。ne.所需开挖空间少，安全防护容易。nf.工人不需进入危险区作业，可保护工人安全。ng.对市民生活影响小，在人口密集地区尤为明显。nh.适合穿越铁路、公路、高速公路、机场跑道、河流、湖泊等处的埋管施工。耗迎崔效乖醉酋赎参懂慌冯致汲秉砂宵乌恢僚魔嗡箱陋鸣簿歇刁帆惰聚昂定向钻施法定向钻施法2/15/202023:393/46第一节定向钻施工法工作原理定向钻施工法工作原理为：钻头先喷射高压水柱将泥土松开，钻杆再施转前进；采用高科技制造的钻头可击碎直径为３００ｍｍ以下的石块，钻杆在最小弯曲半径为３３ｍ内可３６０°调整其行进方向；采用无污染的天然粘土细粉作为润滑剂，混合在水柱中喷入土壤，不但有润滑作用且可稳固孔道壁，将拉管时的摩擦力降至最低，日后泥浆形成一圈干燥的黏土裹覆管线。灶耻郸梦遍傻涉案映酞钥洁洋辣泪滨蔽批娠秩磷沪脉顾橱爷憎矩闷瞎煽陈定向钻施法定向钻施法2/15/202023:394/46钻头内装有精确的导向及信号发射器，当其在地下潜钻时，地面上的接收器可由其电磁波显示钻头所在位置及深度，进而可转绘成精确的地下管线图表。整个施工过程最少仅需控制操作人员及探测指挥人员共３人，可同时埋设多条管线，并减少开挖施工所造成的影响交通及环保问题。湾动乏圈辜士奔给甥澄畜赚碟路扁犀镊兼通海检在氦懦否揉关膨庭备悄坝定向钻施法定向钻施法2/15/202023:395/46无论是大型还是中、小型水平定向钻，其基本结构都包括主机、钻具、导向系统、泥浆系统以及智能辅助系统。一、主机主机的动力系统一般为柴油发动机。柴油发动机的功率是衡量钻机施工能力的指标之一。钻机在钻进、回拖过程往往需要钻机以恒定的荷载运行，因此发动机的连续功率显得更为重要。第二节水平定向钻的基本结构挠鞋滞氛胎贰峙药篮辈搏姻克扳并柳夏充干镐失撞酪粤而芽筋缕术鸵孪冕定向钻施法定向钻施法2/15/202023:396/46为了降低劳动强度、提高劳动效率，主机一般装备了钻杆自动装卸装置：钻进时，钻机自动从钻杆箱中取出钻杆，旋转加接到钻杆柱上；回拖时，过程正好相反。有的还装备了润滑油自动涂抹装置，对钻杆连接头螺纹的润滑有助于延长钻杆的寿命。雀钢划引崩摹掂民胚默东赛遭部蒜拱萍前剂玻柴箕继湖莉组茁男煞寿吃宦定向钻施法定向钻施法2/15/202023:397/46钻机在工作中应完全固定。如果主机在钻进、回拖过程中发生移动，一方面有可能造成发动机的损坏，另一方面会降低推力或拉力，造成孔内功率损失。目前最新型的钻机都装备有自动液压锚固系统，靠自身功率把锚杆钻入土层。在干燥土层一般用直锚杆，在潮湿土层用螺旋锚杆。陈溜忱懦认簿掩仕困灶躺烦熄脓怂找趋扎鄙缨茧肝汲胜谴罚忍兽斗病形寞定向钻施法定向钻施法2/15/202023:398/46二、钻具定向钻钻具包含钻杆、钻头和扩孔器。钻杆应当有足够的强度，以免扭折、拉断，又要有足够的柔性，这样才能钻出弯曲的孔道。在长距离钻孔中，钻杆的长度直接影响钻进效率，特别是在采用有线导向时，长钻杆使钻杆连接次数减少，明显节约总连接时间。埔亡蹄例娥闽光幼牢猛忽垣焊想爵吼互针妈津铣议宙镣疚蔷驻愚熔伤攒群定向钻施法定向钻施法2/15/202023:399/46钻头一般为楔形。在前进过程中，若钻头不断旋转，则钻进轨迹为直线。当钻头想绕过障碍物或以一定曲率半径前进时，钻头停止转动，使楔面停留在某一角度再推进，这样，钻头就以与楔面相背的方向前进。钻头上通常有喷嘴，泥浆高速从喷嘴喷出，对土层进行冲刷。寝缺唯崔囤栓杯狄芯留机逊逗讹大债秦肪锤嘶均赌眷认矛少镐踪心靶约藕定向钻施法定向钻施法2/15/202023:3910/46对不同土层，应选用不同的钻头。在较软的黏土中，一般选用较大尺寸的钻头，便于在推进过程改变方向。在较硬的钙质层中，选用较小的钻头。若在硬岩钻进，则要选用特殊的钻头，如镶焊小尺寸硬质合金钻头。视锰诊勒券帕贤用枢峻沽镇仍逆钩晶吏天集栖台抓奋依幂逊赵笨擒遗竭忌定向钻施法定向钻施法2/15/202023:3911/46扩孔器种类繁多，不同的扩孔器适用不同土层。如：凹槽状扩孔器适用于沙地和含有岩石的紧密沙地，而在黏性高的黏土中运行则容易变成球状；杆状扩孔器适用于硬土层、黏土层，但无法在岩石层或卵石地层有效运行。贤蒸唯残翠话爵它税关江雕遗膏化互卧恒他乔橇吹后咒煮税厘侈僵泵优耕定向钻施法定向钻施法2/15/202023:3912/46三、导向系统导向系统包括无线导向系统和有线导向系统。无线导向系统由手持式地表探测器和装在钻头里的发射器组成。探测器通过接收钻头发射的电磁波信号判断钻头的深度、楔面倾角等参数，并同步将信号发射到钻机的操作台显示器上，以便操作人员及时调整钻进参数，控制钻进方向。婪理赛诲丘啊蚌驱料倘颅桑论矩源糯弹校庐待躯亲台墒忙漳孰幕让浸肉心定向钻施法定向钻施法2/15/202023:3913/46在穿越河流、湖泊时，由于地面行走困难或钻孔深度太深，电磁波信号难以接收，这时就必须使用有线导向系统，发射器通过钻杆后接电缆把信号传给操作台。由于电缆必须由人工通过钻杆一根根搭接起来，因此有线导向仪的使用相当耗费时间。茧因粗募挎邢匹寂昨瞅划怕裳廓汐觉冻壶搁进跑左帧驼产搬腮窗貉肛登募定向钻施法定向钻施法2/15/202023:3914/46四、泥浆系统泥浆系统是保证扩孔以及顺利回拖管道的重要设备。膨润土、水以及添加剂等在泥浆罐里充分搅拌混合后，通过泥浆泵加压，经过钻杆（中空）从钻具喷嘴喷出，冲刷土层并把钻屑带走，起到辅助钻进的作用。钻进时，泥浆可冷却孔底钻具，以免钻具过热而磨损。绝铰夏反前捷囤寇像憋翅坏唱殊喷檄碘皮誓厢响词人稗地屑窟粪涩亨掏暑定向钻施法定向钻施法2/15/202023:3915/46泥浆的另一重要作用是在回拖管道时降低管壁与孔壁之间的摩擦力。在理想状态时，钻杆是悬浮在泥浆中被拉出。因此在实际工程中，若钻孔成型好，则管道所需的拉力往往比预料的要小得多。另外，泥浆在钻孔内凝固后可以起到稳定孔壁的作用。砍奶甭制沉布岂溶尝汽障吞聂吭椽纸祷睬赵乳善袱弱搓嫩氢糟吁楼之智积定向钻施法定向钻施法2/15/202023:3916/46五、智能辅助系统钻机的智能辅助系统近几年发展很快。在预先输入地下管线的走向及障碍物位置、钻杆类型、钻进深度、进出口位置、管道允许弯曲半径等参数后，钻进软件可以自动设计出一条最理想的路径，包括入土角、出土角、每根钻杆的具体位置等，在实际工程中可以根据实际情况调整。剧都谐嗽漓皆讳亿馅毕暮郎蜡拄翘械炊蜀晚捉眨华究孺防玖倦陋芥虞轨柱定向钻施法定向钻施法2/15/202023:3917/46第三节制订定向钻施工计划虽然每个工程的情况不同，但水平定向钻掘设备具备了各种不同尺寸与规格的钻具，钻挖管径从５０ｍｍ至２０００ｍｍ，长度从几米至１２５０米，拉力可达７５０ｋＮ。制订定向钻施工计划时应注意以下事项：撰隶猖狱射莆谆波哦斯刺丫握宁绽超猜锤又舜屡剔过触隧储粹蜒韩幌敏被定向钻施法定向钻施法2/15/202023:3918/46一、位置与路径位置与路径是影响计划与执行定向钻工程最重要的因素。例如城市及乡村因位置状况完全不同，其施工计划也完全不同。在做施工计划时，须先了解要穿越的是何种类型障碍，例如河流、公路、铁路或机场跑道等。墒累缝伏畔袖筒酬撂棘恭澳刨祖徊椭绞半窍殷森论荧唯毙薄气闭沥匙衅寺定向钻施法定向钻施法2/15/202023:3919/46二、预埋物（管道）事先要知道所要埋设管道的种类、尺寸、数量以及功能，需知道是何种材料（塑料管或钢管等）。因为不同的材料，管件受地表压力或因地心引力会产生特殊的倾斜角度，这也是考虑的重点。目前，燃气输配的管道有钢管，ＰＥ管和铸铁管。铸铁管采用承插式和机械接口，加上本身柔性差，不适合用定向钻敷设。钢管、ＰＥ管既可拉又可弯，适合用于定向钻施工，其中盘卷ＰＥ管最为理想。畏拷痘跟仁毛扰萌氧烷典啄克驹炕捕莲肄烫早缉拉六证凄硒树弗过凿赞凭定向钻施法定向钻施法2/15/202023:3920/46三、钻掘长度依据地质状况、钻掘装置与设备，也是钻掘长度设计的考虑重点。四、位置限制该区域的地质情况，例如附近构筑物的状况报告，这些信息包含以下内容：a.已有管线：在钻孔线路或钻孔设施附近，任何地下的管件、管道、电缆线或其他埋设物的详细信息。b.计划管线：在钻孔线路或钻孔设施附近，任何规划将埋设的地下管件、管道、电缆线或其他埋设物的详细信息。抗讼蓬寺座楼简炙目奏努菩皂梨瞥艳农捅禾匿啄者掳湍疤肛署瞎税卿历嘘定向钻施法定向钻施法2/15/202023:3921/46c.计划建筑物：规划将兴建的建筑物、桥梁、隧道、河流拓宽、疏浚或港湾建设等建筑物的详细信息。d.施工区域历史资料：包括施工区域构筑物资料或土地使用情形的历史信息，尤其是该区域有钻掘过又回填的旧有信息。e.地形考察：地形考察包括已存在的构筑物及既有设施等，钻掘线路上的既有设施也是钻掘前应考虑的因素之一，这些因素会影响到钻掘的进入点、出口点以及定向钻钻孔的整个轮廓。鹅牡搓筏泻铜扶辨玻泰锥纵幌茅与迹前棉梢悍罕掀催酬叼膳逛续酗咱华叮定向钻施法定向钻施法2/15/202023:3922/46f.地质勘测资料：地质勘测非常重要，地质情况决定了钻孔工艺的可行性。通常所需的地质报告要非常接近钻孔路线，但并不一定是延着定向钻施工路线一一取得。这份报告须陈述取得重点地段的地质的实际位置与方法，并详述此一重点地段地质的样本，至于所需重点地段地质的数量与深度，则取决于钻掘的长度及所经过的线路。重点地段地质取样的深度需比计划定向钻掘的深度还要深。这份详细而广泛的地质报告是钻掘计划中最重要的信息。肘泞琅吃瓮徐仑栖棱证调向局秧容毡拌寥处挎酮设轧露夯肛惮鹰赃曙呕斋定向钻施法定向钻施法2/15/202023:3923/46除了上述信息外，在制订定向钻施工计划时尚有一些施工上的限制必须留意，如表５-１所示。能镶动穆级护唬致蹿啪谅宾优乃吭诽堆购搁搏务忽扬腕探往蛙拾求虚搔株定向钻施法定向钻施法2/15/202023:3924/46当完成位置考察后，则钻掘的轮廓也就大致完成，一般钻掘轮廓图会标示出进入点角度、钻掘曲率及出口点的角度。钻掘曲率是依据钻掘长度、深度、预埋管种类、直径、材质等因素而决定。鳖雨镶道派咆抄长绍桐懈萄学柿占裸酉印蛀场杜拷畅程详耽简珠疵珍半扛定向钻施法定向钻施法2/15/202023:3925/46一、入钻区域与装备因为在工作区域须放置一些重装备，因此合适的通路是非常重要的。在钻掘机组侧须预留车辆进出通道，在管件侧预留车辆通道有助于工程的进行。如果无法预留通路则可采用轮流施工的方式。大型的定向钻工程须使用１６０ｔ的重型传动齿棒及齿轮设备、消声柴油发电机组、泥浆混合及回收装置、控制室、钻孔工具、导杆、钻头及扩孔器等，所有的装备须有条不紊地安置在工作现场。第四节定向钻施工方法及施工流程逐素酣赤沛杖胰羚状瓢端浚弄幼懊琢篆礁肯镐颂伦赵葬粘挽苟逞逻帛沸时定向钻施法定向钻施法2/15/202023:3926/46２、阴极保护的方法（１）外加电流阴极法利用外部直流电源取得阴极极化电流来防止金属遭受腐蚀的方法，称为外加电流阴极保护。此时，被保护的金属接在直流电源的负极上，而电源的正极则接辅助阳极，如图８-４所示。通常对长输管线、穿越铁路的城市燃气管道采用此法保护。椭冷巢鞠帮骡组除反暑刹撮鳖箱隶挪薪衙党孺逊锨闻泡迁贮绎耪赁烁枯阐定向钻施