1、水平定向钻专项施工方案编 制： 年 月 日审 核： 年 月 日项目负责人： 年 月 日江西省火电建设公司河北长安汽车 12MWp 分布式光伏 发电工程项目部2017 年 5 月1一、工程概况 .2二、机具准备 .2三、施工方法 .23.1 水平定向钻穿越施工工艺流程 .23.2 水平定向钻施工场地布置 .33.3 测量放线 .33.4 工作坑开挖 .33.5 钻机就位 .33.6 泥浆系统 .43.7 泥浆配置 .43.8 导向孔钻进 .43.9 扩孔 .53.10 清孔 .63.11 回拖拉管 .63.12 管道焊接 .73.13 土方回填 .7四、 安全文明施工保证措施 .82一、工程概况
2、河北长安 12MWp 分布式光伏发电工程外送线路采用 2 根 ZCR-YJV22-8.7/10kV-3300电缆引至长安汽车厂开闭所内，途中需要穿越工业园区建业大道，穿越直线距离 50m，采取水平定向钻非开挖方法进行施工。利用水平定向钻进行回拖 2 根 DN160PE 管和 1 根DN50PE 管做为缆线的套管，用于敷设 2 根 10kV 动力电缆和部分通信缆线。被穿越建业大道上方有 1 条燃气管道、1 条供水管道和 1 条 10kV 电力电缆,处于安全考虑采用水平定向钻钻进深度为 4.5m。10kV 电力电缆交叉穿越明细级与管道保持的垂直安全距离管道名称 埋设深度 安全距离 备注燃气管道 1
3、.5m 1.5 现场踏勘和咨询供水管道 1.5m 1.0 现场踏勘和咨询电力电缆 1.0 0.5 现场踏勘和咨询10kV 缆线最少埋设垂直距离 H=S+h+s1=1.5+1.5+0.16=3.16mS 为管道埋深深度 h 为安全距离 S1 为预埋管道直径二、机具准备3名称 型号 数量 备注PE 管 DN16060m 2 根PE 管 DN5060m 1 根泥浆配置车 2 台水平定向钻机 WS-36 型 1钻杆 直径 50 100mm三、施工方法3.1 水平定向钻穿越施工工艺流程图 4-4 水平定向钻施工工艺流程图3.2 水平定向钻施工场地布置PE 管水平定向钻穿越部位，在管道的起点设置一个工作坑
4、，在管道的终点设置一个接收坑，并在管道发送一端布置泥浆制作系统及管道发送系统。4图 4-5 水平定向钻施工布置图3.3 测量放线（1）根据施工图要求的入土点、出土点坐标放出钻机安装位置线，入土点、出土点位置放线时左右偏差不超过 20cm，沿管轴线方向误差不超过 40 cm，并做出明显标记。 （2）从出土点到回拖管线路必须保持直线。 3.4 工作坑开挖开坑前要认真调查了解地上地下障碍物，以便开坑时采取妥善加固保护措施。 工作坑或接收坑开挖的深度，依据管道高程、所用扩孔钻机尺寸，以及砼垫层的厚度计算确定，施工时用水准仪测量控制。工作坑53.5 钻机就位由拖车头牵引钻机进入工作场，根据穿越中心线及入
5、土角，调整钻机就位，钻机就位后，控向室相应就位。 钻孔机安装在工作坑旁边，管道轴线可根据设计图纸及现场条件进行桩位放线确定，钻杆中心与管道轴线应一致。确定拉管机方位后，固定好钻孔机。此时根据现场测得的井位深度以及钻孔机位置，确定钻杆造斜度，入土角不超过 150。钻机安装好后，试钻运转并检测运转后的机座轴线及坡度是否有变化，借以检查钻机安装的稳固性和固定可靠程度。钻机的安装质量和稳固性的好坏是成孔质量好坏的关键，因此必须认真细致的反复进行，直至符合要求后进入下道工序。3.6 泥浆系统 泥浆系统主要由回收循环罐、储浆配浆罐、砂泵、泥浆除砂清洁器、泥浆除泥器、卧式沉降离心机、搅拌器、射流剪切混浆等装
6、置组成，为钻机设备提供满足要求的的泥浆。 将泥浆设备按工作流程顺序和使用说明书依次摆放在一起，并连接其管路、走道、护栏、电源线等。 进行设备全面检查，防止运输过程出现问题，检查完成后逐个进行单机试运。 用清水进行泥浆系统整体联合试运，并调试直至正常。 3.7 泥浆配置 搭设膨润土棚。棚内地面要高出地面 0.2m，并铺上防湿塑料布。膨润土用量主要根据管径、穿越长度及地质情况确定，并准备足够的余量，泥浆人员对上述情况详细了解和分析。 先对配置泥浆的用水进行选择和化验，水采用没有污染的清水，并化验水的 PH 值，以便确定添加剂的用量。 对于粘土、粉质粘土的普通土质，在水质合格的情况下直接用一级钻井膨
7、润土，只有当地质及水质不良时才使用添加剂。 合格的泥浆标准：比重为1.021.05g/cm 3，含沙量1%，PH 值=710；失水率15%。 泥浆在循环过程中因失水，携带钻销而变稠，随时过滤及稀释。为此要对泥浆粘度用马式漏斗进行测定，一般每两小时测一次。遇有复杂地质和异常情况，随时测定。地质较好的位置，减少测定次数，测定结果做好记录。泥浆的处理：首先通过泥浆回收循环系统装置对泥浆池中的泥浆进行回收处理，达到6节约泥浆材料，降低穿越成本，减少废弃泥浆量的目的。穿越完成后，对无法回收的泥浆用重力沉降法进行沉淀，晒干水份并将剩余的泥浆用泥浆罐车运到指定地点进行深埋处理。3.8 导向孔钻进 导向孔钻进
8、时钻具头部只安装略大于钻杆外径尺寸 4cm 的矛式钻头，对正既定孔位，检测对中误差达到规范要求，即可开动钻机钻进导向孔。钻进时人力扳拉推进持力均匀，匀速前进。并根据给进阻力的大小，判定地层内是否有硬物或土层的变化，以确定注水机给水压力和给水量。钻进时，当地层含水较大地层为砂层或粉质砂粘土，不注水钻进，当地层较硬或无地下水时，提高注水压力。注水主要是起润滑和冷却钻具，减少钻进阻力作用。当遇有硬质障碍物时缓慢持力给进，当不能钻穿通过时，记录钻具长度，确定障碍物的具体位置。如地面条件允许可从地面下挖探洞人工下去处理。地面条件不允许时，整体偏移钻孔轴线。一般单个的硬物通过持续的压力注水钻进和搅磨即可通
9、过，此时给进力应均匀不可强推进，防止钻孔偏移。障碍物的位置在钻进过程中应详细记录。每个钻进班组做台班记录，详细记录钻进长度、轴线偏差、机座校核、土质软硬、障碍物、作业人员等情况。钻进按上坡方向进行，以利排水和最后出土，并有利于保证钻孔质量。钻进先导孔工艺见图示。图 4-6 先导孔钻时示意图导向钻进是非开挖定向钻进铺管的关键环节。导向钻按设计的深度、标高，随时监控，适时调整。钻进中采用轻压、慢转，注意控制钻头温度，切不可使探头过热。3.9 扩孔导向孔钻进至接收坑，经测量检验，偏差在允许范围内时，卸下矛式钻头换装鱼尾式或三叉式扩孔钻头，开动回拉钻机扩孔。扩孔时人工给进均匀，匀速回拉。同时注水机连续
10、注适量水，通过钻具搅拌孔内泥土造泥浆，用以保护成孔孔壁，保保持围岩稳定，同时起到润滑作用。根据现场地质情况，采用刮刀式扩孔器。扩孔器尺寸为铺设管径的 1.21.5倍，这样既能够保持泥浆流动畅通又能保证管线的安全、顺利的拖入孔中。7图 4-7 扩孔钻头图扩孔时地层土质较软时宜快速给进回扩，地层土质较硬时匀速缓慢进行。回扩钻孔工艺见图示：图 4-8 回扩孔钻进示意图施工过程中，注意地下水位的变化，钻进施工时是否正常，注意土质变化及拉管机的压力，出现异常及时采取措施。在每级扩孔过程中，为防止扩孔跑偏轨迹，采用回拖扩孔。扩孔时为保证管道可以顺利回拖，使钻孔直径达到管径的 1.3 倍以上，并用泥浆护壁，
11、防止钻孔坍塌，保证土体对管壁无损坏。3.10 清孔在回扩钻孔时，在钻头尾部配装拉链（杆），钻孔回扩到达工作坑时，卸下扩孔钻头，在拉链（杆）一端换装拉泥盘，进行拉泥成孔工作。此项工序主要是拉运出扩孔搅碎的孔内土，形成光滑圆顺的安管通道。拉泥时，首次拉泥采用环形盘，反复来回拖拉后，如阻力减轻则在拉泥盘上加装横挡，再次入孔拉泥，逐次加封横挡，直至拉泥盘全封闭，并能轻松顺利拉出为止。8当地层土质较硬，以粘质土为主时，先采用环形盘较窄的拉泥盘拖拉，使拽拉阻力变小拉泥盘拉出顺利后，再换上环形盘较宽的拉泥盘拖拉钻孔。拉泥盘环形盘的大小及加装横挡封闭的选择，根据地层土质确定。最终成形的孔道内壁光滑圆顺，拖孔器
12、拉泥清孔工艺见图示。图 4-9 孔道清泥示意图3.11 回拖拉管PE 管焊缝和管道强度检验合格后，即可进入拉管施工。首先用现场制作的“PE 管封套”将管头密封，然后在管头后端接上回扩头，管后接上分动器进行接管，将管子回接到工作坑后，卸下回扩头、分动器、取出剩余钻杆，堵上封堵头。 施工时，拉管机操作人员根据设备数据均匀平稳的牵引管道，切不可生拉硬拽。安管工艺见图示。图 4-10 管道拖拉安装示意图3.12 管道焊接本工程中的 PE 管采用热熔焊接，管道接口质量的好坏直接影响到拉管施工的成功进行，因此要严格按以下操作步骤执行。 （1）对口将塑料管或管件放入夹具内夹牢，用刷子和棉布块将管口的氧化层、油污、尘埃清除干净。
