1、- 1 -1.编制依据及执行的标准、规范（1）京开高速公路电力管线穿越工程有关图纸（2）京开高速公路电力管线穿越工程地下管线探测技术报告书（3）适用于本工程现行的施工规程、规范、标准（4）根据我单位多年定向钻施工经验总结2.工程概况2.1 工程简介本工程为京开高速公路电力管道路基穿越工程。施工管线分两段，一段穿越京开高速，为东西走向，穿越管段长度为 104 米。再向北穿越暗沟，为南北走向，穿越管段长度为 24 米。以上穿越长度均为估算。设计为 6 孔电缆管，电缆 套管管材为 De160PE 管。埋深初定 为现状地面下 5 米。2.2 水文地质条件地基土层：因本工程未进行水文地质勘查，根据周围施
2、工信息，工程穿越段地层从上至下依次为人工堆积层、新近沉积层和第四纪沉积层三大类：杂填土、粉质粘土，粘质粉土，粉细砂。本穿越段定向钻穿越土层为粉细砂土层。地下水：在穿越深度地层范围内无地下水。地下障碍物情况：经北京金宇经纬勘测技术开发有限公司探测发现有上水、电力、雨水、不明管线、通 讯等管线。其中上水管线管径为 DN400，S1 的敷设深度在2.33 米，在与施工线路交叉处的敷设深度在 1.80 米-2.00 米之间，在东北侧- 2 -与施工线路交叉处的敷设深度约为 1.30 米；通讯与施工线路交叉处敷设平均深度由西至东分别为：1.30 米，2.50 米，2.60 米；雨水与施工线路交叉处敷设平
3、均深度由西至东分别为：2.30 米，2.00 米；管径为 DN400；不明管线与施工线路交叉处敷设平均深度西至东分别为：1.35 米，1.50 米，1.45 米。电力电缆基本为路灯电缆，敷设深度基本在 0.60 米至 0.75 米之间。暗沟在 Y5 处的深度为 2.60 米。 为了拉管工程顺利完成,除获得路区地下障碍详细文字资料和物探成果外还需实地目测走访,翻井盖等方法确定地下障碍物的现况。3.施工方案3.1 施工场地平面布置定向钻工程采用一台设备，分别穿越两个管段。起钻点设在现状京开高速东侧绿地，两个施工管段同用一个起钻点。起钻点占地 4m*10m。一段回拖点设在京开高速西侧，二段回拖点设在
4、暗沟北侧，回拖点占地- 3 -4m*20m，均 为公路建筑控制区 绿化用地范围之内。3.2 施工进度安排计划开工日期：以甲方通知为准。为保证京开高速路面安全，拟将 6 孔电缆每个单管进行一趟扩孔拉管。回拖点设热熔焊机提前进行焊接预制。电力套管管拉管完毕，根据电力部门的要求井位套管覆土深度为 1.5 米，同时按照电力井的习惯做法，检查井内净空为 1.9 米来安排管线的间距。本工程工期为 10 天：施工准备 1 天；热熔焊接 2 天；钻导向孔 2 天；扩孔护壁 2 天；回拖拉管 2 天；撤场 1 天。3.3 施工人员安排根据工程的规模和进度计划要求，拟投入的劳动力如下：劳动力安排机长 电工 机械工
5、 泥浆工 导向工 普工1 2 2 2 1 23.4、施工机械设备投入.根据工程内容和各项施工工序要求，本工程拟投入的机械设备如下：工程机械设备安排- 4 -序号 设备名称规格型号数量 进场日期 备注1 汽车吊 16T 1 开工之日 设备吊装2 半挂车 10T 1 开工之日 设备运输3 洒水车 东风 140 1 开工之日 生产生活用水4 水平定向钻机 DL-280 1 开工之日 拉管5 潜水泵 QY50 2 开工之日 排放泥浆6 钻具 1 开工之日 钻机配套7 钻杆 73 60 开工之日 钻机配套8 导向仪器 向导 1 开工之日 钻头导向9 水准仪 DS72 1 开工之日 测量10 经纬仪 TC
6、600 1 开工之日 测量11 泥浆粘度仪 马式 1 开工之日 泥浆配置12 含砂测定仪 SA-100 1 开工之日 泥浆配置13 旋转粘度计 XC-69 1 开工之日 泥浆配置14 水质化验仪器 WC-45 1 开工之日 泥浆配置15 对讲机 2 开工之日 泥浆配置16 热熔焊机BZH-1601 开工之日 PE 管焊接4.施工方法4.1 设备选型- 5 -本工程选用南京地龙非开挖工程技术有限公司生产的DL280水平定向钻机主要设备为：主机、泥浆站、水箱、 导 向仪表组成。该钻机技术参数详见附图。4.2 工作原理在不开槽的情况下钻头和钻杆沿设计轨迹穿越土层到达终点形成孔径，然后回拖一根或多根钢
7、制或 PE 管，以达到非开挖铺设新管的目的。4.3 工艺流程进 场工作区勘察 设计钻进轨迹 安装钻机准备工作坑钻导向孔扩 孔回拖拉管清 场- 6 -4.4 工程测量A.设计单位与施工单位在现场进行控制(转角)桩的交接后,施工单位进行测量放线,将桩移到施工作业带边缘,对已经丢失的桩应复测补桩。B.对 于定 测资料及平断面图已标明的地下构筑物和施工测量中新发现的构筑物等应进行调查、勘测并在线路与障碍物交叉范围两端各 3 米设置标志桩,并在标志桩上注明构筑物类型、埋深和其它尺寸。C.放 线过 程中,当管线经过村庄、农田、林区、经济作物区及地下障碍物地段时应与业主及地方政府有关部门和人员取得联系,共同
8、看线,现场确认。D.如发现实际与设计不符,或不合有关标准及不合理设计时,应及时同有关方联系,并取得业主和监理的同意,求得妥善解决。E.对需要改变线路的地段,施工单位征得业主、监理、设计的书面通知后按设计要求重新进行测量放线。4.5 钻孔轨迹设计本工程根据电力部门要求,结合现场情况,对施工管线的导向孔进行预设。 预设钻 孔轨迹是正式施工的参照和依据,进行设计时必须对现场环境进行充分考虑。 对已埋设的管线应根据不同的种类,按有关规范和要求采取保护措施,进行合理的避让,确保已埋设管线的安全。钻孔轨迹需在现况管线探测后完成。本工程管线设计埋深在 5m,一端出口处比使用长度外延约29m 伸出地面,另一端
9、为回拖点，即新建的电 力井位置，保证使用段为水平埋设。 预设钻 孔轨迹如下图:- 7 -有关计算：A、最短造斜距离L=R2-（R-H）21/2其中R：钻杆曲率半径 1200D，87.6mH=埋深（取最深处） 5 米L=87.62（87.65） 21/229m（2）造斜段所需钻杆最少根数N=L/S其中 N：造斜段所需钻杆最少根数L：ZUI 最短造斜距离S：钻杆 单根长度，取 3mN=29310根（3）管重及回拖力计算- 8 -A、PE 管规 格及性能指标采用 De160PE 管：Q:每米管重 5.67Kg/mDW:管外径 160mmS:管厚度 11.8mm密度：0.95g/m 3抗拉强度：26M
10、pa断裂伸长率%：500B、每根 PE 管回拖力计 算式中：W：回拖力即管壁和孔壁间摩擦力 KNP：每米土压 力 KN/m 取 0.016KN/m K：主动土压力系数 一般取 0.3f：管壁和孔壁之间摩擦系数 0.6L：管道 长度 104 米P0：每米管重 5.67Kg/mW=2P（1+K）+P0f L=6.13KN4.6 施工作业带清理及场地平整本工程采用 DL-280 定向钻机，该设备特点是地表始钻型钻机，不需要起始坑。回拖点须放坡开挖，起钻点和回拖点目前为公路建筑控制区绿地，需和有关管理部门协调临时占地事宜，场地可略加平整，铺垫土工布即可使用。施工场地按北京市城市道路周边施工要求搭设施工
11、围挡和栏杆。- 9 -4.7 钻机就位本工程使用南京地龙 DL-280 水平定向钻机，可自行走。钻杆长度 3米，直径 73。根据设计要求和现场实际情况,会同设计、监理单位有关人员现场确定孔位以及终孔靶区。根据预设钻孔轨迹入射点将钻机定位,并调节钻机上的角度调节装置,使入射角与设计角度相吻合; 利用钻机上的锚固装置进行钻机锚固,以防钻进过程中钻机移位，入土角取 90，出土角控制为不大于 50。4.8 泥浆制备钻孔前应根据地层情况配制膨润土泥浆,泥浆在钻进过程中起冷却、润滑钻具和维护钻孔稳定的作用。泥浆性能要根据地层情况具体调整,地层松散、含砂量高,泥浆的粘度要高、失水率要低。配制泥浆要求使用钠基
12、膨润土,钠基膨润土具有水化快,搅制后不需静置即可使用的特点。本工程采用河北省张家口生产的非开挖钻进用环保型钠基膨润土,通过以前施工情况对比,该土制备的泥浆具有较高的性能,可满足本工程需要。基浆的配置：5-8%预水化膨润土+Na 2CO3(纯碱) 搅拌后水化而成，水采用现场水车运水，碱的用量根据水质情况具体确定。钻进时可根据各土层特点在基浆的基础上添加多功能配方，详见下述。泥浆性能指标控制范围见下表：密度 粘度 PH 值 失水量 泥饼厚度含砂量 动塑比 流型指数1.030.014050 911 10 0.51 1% 0.350.50.550.7- 10 -冬季施工时，泥浆结冰频率较高，容易阻塞泥
13、浆泵的吸水侧。因此应冬季采取防止泥浆结冰的措施：泥浆搅拌系统应保持 24h 不停的正常运转，可保护即使连续-5 天气，泥浆也不结冰。4.9 钻具选择根据地层情况选用与之相适应的钻具,以提高施工效率。适合的钻具在钻孔控向时,可操作性和可控性好,有利于钻孔角度和钻孔方位调整,导向孔一次成功性大。地层土质致密、硬度大时,应选用直板式硬质合金钻头;如地层情况相反,则应选用弯角式钻头,该钻头上自带角度,在忪散、软弱地层中进行钻孔深度和方位调整时,可控效果明显。4.10 信号发射仪校准 信号发射仪在安装到容纳管内之前,应该根据校核规程进行校准,确保施工过程中接收仪收到的信号反映的深度和方位是钻具所处的实际深度和方位。信号发射仪内的电池要使用高容量碱性电池,要保证施工过程中有足够的能量发射信号,使钻孔跟踪导向过程连续稳定。本工程钻进上方处于京开公路，车流量大，车速快，为保证导向安全，在钻进过程中除导向员和记录员外设交通管理员 4 人，全部穿反光背心，持发光交通指挥棒。导向时交通管理员随导向员移动，两边设置锥形交通标志，长宽间 距为 2 米，并指挥疏导导向点附近车辆。4.11 钻导向孔导向孔施工是导向钻进铺设管线工艺中最重要的一步,钻孔质量的好坏,直接影响着管线铺设工作的顺利实施。A.在定向钻各系统运转正常、钻杆和钻头清 扫完毕后进行试钻。钻进
