水平定向钻穿越施工

随着现代文明意识和环保意识的逐步加强,开挖路面进行各类地下管线施工导致的社会问题,交通问题和环境污染问题已越来越受人民的关注,都市限制开挖施工的法规将连续出台,那个地点介绍的确实是用来进行非开挖施工的水平定向钻穿越施工技术。 采纳水平定向钻穿越技术进行管线穿越施工,是都市市政建设和电气化管网改造,通讯光缆敷设和穿越大中小型江河,湖泊以及不可拆迁建筑物的最佳选择,是不破坏地貌状态和爱护环境的最理想的施工方法。近几年水平定向钻穿越技术在世界各国及各个行业得到了广泛的应用,专门在环保和市政管网改扩建项目及大型管道穿越江河工程项目上更显出了其专门的优势,其工作过程是通过运算机操纵进行导向和探测,先钻出一个与设计曲线相同的导向孔,然后再将导向孔扩大,把产品管线回拖到扩大了的导向孔中,完成管线穿越的施工过程。
1、 水平定向钻穿越施工工艺:
   使用水平定向钻机进行管线穿越施工,一样分为二个时期:第一时期是按照设计曲线尽可能准确的钻一个导向孔;第二时期是将导向孔进行扩孔,并将产品管线(一样为PE管道,光缆套管,钢管)沿着扩大了的导向孔回拖到导向孔中,完成管线穿越工作。
1.1  钻导向孔: 
  要依照穿越的地质情形,选择合适的钻头和导向板或地下泥浆马达,开动泥浆泵对准入土点进行钻进,钻头在钻机的推力作用下由钻机驱动旋转(或使用泥浆马达带动钻头旋转)切削地层,不断前进,每钻完一根钻杆要测量一次钻头的实际位置,以便及时调整钻头的钻进方向,保证所完成的导向孔曲线符合设计要求,如此反复,直到钻头在预定位置出土,完成整个导向孔的钻孔作业。见示意图一:钻导向孔。
  钻机被安装在入土点一侧,从入土点开始,沿着设计好的线路,钻一条从入土点到出土点的曲线,作为预扩孔和回拖管线的引导曲线。
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1.2    预扩孔和回拖产品管线:
  一样情形下,使用小型钻机时,直经大于200毫米时,就要进行予扩孔,使用大型钻机时,当产品管线直径大于Dn350mm时,就需进行预扩孔,预扩孔的直径和次数,视具体的钻机型号和地质情形而定。
  回拖产品管线时,先将扩孔工具和管线连接好,然后,开始回拖作业,并由钻机转盘带动钻杆旋转后退,进行扩孔回拖,产品管线在回拖过程中是不旋转的,由于扩好的孔中充满泥浆,因此产品管线在扩好的孔中是处于悬浮状态,管壁四周与孔洞之间由泥浆润滑,如此即减少了回拖阻力,又爱护了管线防腐层,通过钻机多次预扩孔,最终成孔直径一样比管子直径大200mm,因此可不能损害防腐层。见示意图二:预扩孔和示意图三:回拖管线。 
   在钻导向孔时期,钻出的孔往往小于回拖管线的直径,为了使钻出的孔径达到回拖管线直径的1.3~1.5倍,需要用扩孔器从出土点开始向入土点将导向孔扩大至要求的直径。
  地下孔通过预扩孔,达到了回拖要求之后,将钻杆、扩孔器、回拖活节和被安装管线依次连接好,从出土点开始,一边扩孔一边将管线回拖至入土点为止。
2、 水平定向钻施工的特点:
2.1  定向钻穿越施工具有可不能阻碍交通,可不能破坏绿地,植被,可不能阻碍商店,医院,学校和居民的正常生活和工作秩序,解决了传统开挖施工对居民生活的干扰,对交通,环境,周边建筑物基础的破坏和不良阻碍。
2.2     现代化的穿越设备的穿越精度高,易于调整敷设方向和埋深,管线弧形敷设距离长,完全能够满足设计要求埋深,同时能够使管线绕过地下的障碍物。
2.3   都市管网埋深一样达到三米以下,穿越河流时,一样埋深在河床下 9—18米,因此采纳水平定向钻机穿越,对周围环境没有阻碍,不破坏地貌和环境,适应环保的各项要求。
2.4   采纳水平定向钻机穿越施工时,没有水上、水下作业,不阻碍江河通航,不损坏江河两侧堤坝及河床结构,施工不受季节限制,具有施工周期短人员少、成功率高施工安全可靠等特点。
2.5   与其它施工方法比较,进出场地速度快,施工场地能够灵活调整,专门在都市施工时能够充分显示出其优越性,同时施工占地少工程造价低, 施工速度快。
quartz插件2.6   大型河流穿越时,由于管线埋在地层以下 9—18mm,地层内部的氧及其他腐蚀性物质专门少,因此起到自然防腐和保温的功用,能够保证管线运行时刻更长。
3、 水平定向钻机系统简介:
  各种规格的水平定向钻机差不多上由钻机系统、动力系统、控向系统、泥浆系统、钻具及附助机具组成,它们的结构及功能介绍如下:
3.1   钻机系统:是穿越设备钻进作业及回拖作业的主体,它由钻机主机、转盘等组成,钻机主机放置在钻机架上,用以完成钻进作业和回拖作业。转盘装在钻机主机前端,连接钻杆,并通过改变转盘转向和输出转速及扭矩大小,达到不同作业状态的要求。
3.2   动力系统:由液压动力源和发电机组成动力源是为钻机系统提供高压液压油作为钻机的动力,发电机为配套的电气设备及施工现场照明提供电力。
3.3  控向系统:控向系统是通过运算机监测和操纵钻头在地下的具体位置和其它参数,引导钻头正确钻进的方向性工具,由于有该系统的操纵,钻头才能按设计曲线钻进,现经常采纳的有手提无线式和有线式两种形式的控向系统。
3.4  泥浆系统:泥浆系统由泥浆混合搅拌罐和泥浆泵及泥浆管路组成,为钻机系统提供适合钻进工况的泥浆。
3.5  钻具及辅助机具:是钻机钻进中钻孔和扩孔时所使用的各种机具。钻具要紧有适合各
种地质的钻杆,钻头、泥浆马达、扩孔器,切割刀等机具。辅助机具包括卡环、旋转活接头和各种管径的拖拉头。
穿越施工现场布置图
      1. 入土点是定向钻施工的要紧场所,钻机就布置在该侧,因此施工占地比较大,DD330钻机的最小占地为30×30M,因此也能够依照现场的实际情形作相应调整,DD60、
防盗DD-5的占地相应要小得多。
   
  2.出土点一侧要紧作为管道焊接场地,在出土点应有一块20×20M的场地作为预扩孔、回拖时接钻杆和安装其他设备时使用;在出土点之后有一条长度与穿越长度相等的管线焊接作业带。
穿越实例
电动
大沽沙穿越钻机场地布置
  1998年9月到10月之间,在天津塘沽大沽沙海河,我公司仅用45天时刻完成了两条Φ219×8,一条Φ426×9,长度为960米的管道穿越。
大沽沙穿越焊接场地(只显示了两条管道)
水平定向钻穿越施工工艺流程图
 
 
  使用水平定向钻技术穿越河流和其它障碍物的施工方法在世界范畴内得到了广泛的运用。水平定向钻穿越承包商协会认为:在工程项目招投标过程中,水平定向钻承包商应设法猎取尽可能多的相关信息以提出完整并具竞争力的报价,承包商在开工前应该获得以下信息,以保证日后的工作能够顺利进行,并在此条件下完成工程项目的施工,同时足够的施
工前的各类信息还能够保证施工过程更安全,减少对周围环境的破坏,使工程进行的更顺利。
一、概 述
  A、进展与使用
  水平定向钻技术最早显现在70年代,是传统的公路打孔和油田定向钻井技术的结合,这已成为目前广受欢迎的施工方法,可用于输送石油、天然气、石化产品、水、污水等物质和电力、光缆各类管道的施工。不仅应用于河流和水道的穿越,同时还广泛应用于高速公路、铁路、机场、海岸、岛屿以及密布建筑物、管道密集区等。
  B、技术限制
  定向钻施工技术第一应用于美国海岸地区的冲积层穿越,现在差不多能够开始在粗沙、卵石、冰碛和岩石地区等复杂地质条件下进行穿越施工。最长的穿越施工已达6000英尺、管道直径为18英寸。
  C、优势密封条生产线
  事实证明:水平定向钻穿越是对环境阻碍最小的施工方法。这项技术同时还能够为管道提供最的爱护层,并相应减少了爱护费用,同时可不能阻碍河流运输并缩短施工期,证明是目前效率最高,成本最低的穿越施工方法。
  D、施工过程和技术顶空瓶
  1、导向孔:导向孔是在水平方向按预定角度并沿预定截面钻进的孔,包括一段直斜线和一段大半径弧线。在钻导向孔的同时,承包商也许会选择并使用更大口径的钻杆(即冲洗管)来屏蔽导向钻杆。冲洗管能够起到类似导管的作用,还能够方便导向钻杆的抽回和更换钻头等工作。导向孔的方向操纵由位于钻头后端的钻杆内的操纵器(称为弯外壳)完成。钻进过程中钻杆是不做旋转的,需要变换方向时若将弯外壳向右定位,钻进路线即向右沿平滑曲线前进。钻孔曲线由放置在钻头后端钻杆内的电子测向仪进行测量并将测量结果传导到地面的接收仪,这些数据通过处理和运算后,以数字的形式显示在显示屏上,该电子装置要紧用来监测钻杆与地球磁场的关系和倾角(钻头在地下的三维坐标),将测量到的数据与设计的数据进行对比,以便确定钻头的实际位置与设计位置的偏差,并将偏差值操纵在承诺的范畴之内,如此循环直到钻头按照预定的导向孔曲线在预定位置出土。

本文发布于:2024-09-22 12:31:29,感谢您对本站的认可!

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