⾮开挖⽔平定向钻施⼯作业指导书（经典⼲货）
第X节⾮开挖⽔平定向钻施⼯作业指导书
⼀、编制⽬的
明确⾮开挖⽔平定向钻牵引管道施⼯作业的具体规定、施⼯要点和相应的⼯艺、标准，指导、规范⾮开挖⽔平定向钻管道施⼯。
⼆、编制依据
《⽔平定向钻管道穿越⼯程技术规范》(CECS 382：2014)
三、适⽤范围
适⽤于各⽔平定向钻管道穿越施⼯作业。（本节主要介绍PE管拖拉）
四、作业准备
4.1 内业准备
4.1.1施⼯前，熟悉施⼯图纸，并进⾏技术交底。
4.1.2施⼯前进⾏职⼯安全教育和交底。
4.2 外业准备
4.2.1项⽬经理部应组织相关⼈员深⼊了解设计⽂件及要求，掌握施⼯特点及重点。认真做好设计⽂件中的疏漏或与施⼯实际条件不适应之处的详细记录及更改建议，以便在⼯程交底时提交设计单位和建设单位解决。有关交通配合、环境保护、市政设施拆迁及防护等问题，也应在⼯程交底时提交建设单位解决。
4.2.2施⼯前应根据施⼯需要，做如下施⼯准备：
1、图纸校核：查阅⼯程施⼯地点的管线布置情况，并在现场进⾏校核，在现场出图纸标⽰的管线； 2、现场探测：利⽤地下管线探测仪器对地下管线的分布、位置、⾛向、管径进⾏调查探测；
3、联系管线单位：主动联系各管线单位到现场确认和交底。管线调查清楚以后，按照管线顶进的路线描绘地下管线和地下障碍物的布置图；
4、⼯程地质和⽔⽂地质有关资料；
5、⽓象资料，特别注意降⽔和冰冻资料；
6、当地政府环保、职业健康安全、公⽤设施保护等⽅⾯的有关⽂件；
7、⼯程⽤地情况，交通运输条件及施⼯排⽔条件；
4.2.3施⼯测量的内容：
（1）核对设计单位提供的永久⽔准点、控制点，建⽴临时⽔准点、轴线桩；
（2）测定管道中线、附属构筑物位置，标出地⾯上定桩，核定与规划桩相应关系，并标出与管线冲突的地上、地下构筑物位置；
（3）核对新建⾼程与既有⼯程衔接的位置和⾼程；
（4）施⼯边线，堆⼟、堆料界限及临时⽤地范围；
（5）施⼯设置的临时⽔准点、轴线桩、⾼程桩，必须经过复核后⽅可使⽤，并定期核对。
4.3⼈员、机械设备准备
4.3.1⼈员准备：
施⼯管理⼈员、技术⼈员、其他⼈员配备见下表：
施⼯前对各种机械设备性能做全⾯的检查。施⼯主要机械设备⼀览表如下：
五、施⼯⼯艺及流程
⼯艺流程：施⼯准备→施⼯测量→基坑开挖→钻机就位→钻液配置→导向钻进→回拉扩孔→焊接管道→回拉管道→闭⽔试验 5.1 施⼯准备⼯作
1、地下管线测量：
a．图纸校核：查阅⼯程施⼯地点的管线布置情况，并在现场进⾏校核，在现场出图纸标⽰的管线。
b．现场探测：利⽤地下管线探测仪器对地下管线的分布、位置、⾛向、管径进⾏调查探测。
c．联系管线单位：主动联系各管线单位到现场确认和交底。
d．管线调查清楚以后，按照管道顶进的路线描绘地下管线和地下障碍物的布置图。
2、钻杆轨迹设计
根据地下管线布置图设计钻杆的钻进轨迹。
5.2 施⼯测量
1、平⾯控制放线
平⾯控制及放线，依据现有边线，通过勘测⽅提供的控制点引测本⼯程的定位点，为保证施⼯各阶段控
制点⽹，坐标及⾼程的准确，⾸先对施⼯现场内各控制桩加以保护。并把各控制点引测⾄现场外加以保护，以便竖向引测放线。同时要做闭合校核。
施⼯前通过全站仪沿地⾯上拉管的中⼼线每3⽶设置⼀桩（有障碍物的除外），并沿拉管的中⼼线撒好⽩灰线且测出桩⾼程，算好桩⾼程与设计拉管流⽔⾯的关系。
2、⾼程控制
⾼程控制根据勘测⽅提供的⽔准点引测施⼯现场的⾼程控制点。根据本⼯程的实际情况，在现场选择固定的地⽅做临时⽔准点，并做好保护。
⾼程控制采⽤两次仪器⾼程前后视等距测法，保持精度。为保证设计⽅向、位置的正确性，控制线的传递⽤经纬仪进⾏引测，保证平⾯位置的准确。
5.3基坑开挖
每段牵引需要挖掘2个⼯作坑，包括⼊⼝⼯作坑、出⼝⼯作坑。均采⽤⼈⼯、机械结合挖掘，根据需要采⽤密扣钢板桩⽀护。2#⼯作坑开挖尺⼨为1.5ｍ宽×6ｍ长、1#接收坑尺⼨为 1.5ｍ×6ｍ（根据情况可做调整）。⼯作坑深度根据拉管流⽔⾯⾼程确定。
出⼝⼯作坑是回拖时提供排⽔管⼊洞⼯作坑，出⼝⼯作坑尺⼨和施⼯⽅法与⼊⼝⼯作坑相同。为保证⼯作坑内⼲燥和扩孔施⼯，在⼯作坑南侧设（4ｍ宽×1.5ｍ长×1.5ｍ深）泥浆沉淀池，并在池底设泥浆泵随时将多余泥浆抽出坑外。
施⼯⼯序为：破除路⾯→打钢板桩⽀护→挖⼟→清运余泥→⼯作坑围蔽。
⼈⼯挖泥过程注意不要损坏⼈⾏道的地下管线。
5.4钻机就位
钻机运到现场必须先锚固稳定，钻机如果锚固不稳，将会发⽣功率损失或者功率作⽤在机器⾝上，造成
机器和⼈的伤害。钻机是依靠地锚座和后⽀承与地基固定的，安放钻机前应先平整场地，根据预先设计的的钻机倾斜⾓度进⾏调整，依靠钻机动⼒将锚杆打⼊⼟中，使后⽀承和前底座锚与地层固结稳定。
钻机就位后，调整钻机导向杆到略⾼于设计管位中⼼⾼程的位置，⽔平钻⼊⼟中。在导向钻头中安装发射器，通过地⾯接收器，测得钻头的深度、鸭嘴板的⾯向⾓、钻孔顶⾓、钻头温度和电状况等参数将测得参数与钻孔轨迹进⾏对⽐，以便及时纠正。地⾯接收器具有显⽰与发射功能，将接收到的孔底信息⽆线传送⾄钻机的接收器并显⽰，操作⼿根据信号反馈操纵钻机按正确的轨迹钻进。在导向钻孔过程中技术⼈员根据探测器所发回的信号，判断导向头位置与钻进路线图的偏差，随时调整。并把调整数值记录在“钻进位置”相应的表格中。 为了保证导向头能严格按照操作⼈员发出的指令前进，需要在管道线路初步布点后对控制点进⾏加密加细。间隔3m设中线、⾼程控制点，⽤⽊桩做出明显标志，并在桩点周围⽤混凝⼟砌出护墩加以保护。控制⼈员严格按照点位，操纵仪器。
根据以往的施⼯经验，PE管在孔内拉动的过程中受重⼒的作⽤，会发⽣管道下沉现象。因此在导向钻进的钻进点选择在略⾼于设计管中线的地⽅。以减低管道⾃重对⾼程的影响。
5.5钻液的配置
钻液的好与坏对于拉管施⼯的成败起到了极关键的作⽤。钻液具有冷却钻头、润滑钻具，更重要的是可以悬浮和携带钻屑，使混合后的钻屑成为流动的泥浆顺利地排出孔外，既为回拖管线提供⾜够的环形空间，⼜可减少回拖管线的重量和阻⼒。残留在孔中的泥浆可以起到护壁的作⽤。
为改善泥浆性能，有时要加⼊适量化学处理剂。烧碱（或纯碱）可增粘、增静切⼒、调节PH值，投⼊烧碱量⼀般为膨润⼟量的2%。
5.6导向钻进
采⽤精度为0.1%的导向雷达控制钻进标⾼，导向标⾼控制在管中⼼线位置。钻杆轨迹的第⼀段是造斜段，控制钻杆的的⼊射⾓度和钻头斜⾯的⽅向，缓慢给进⽽不旋转钻头，就能使钻头按设计的造斜段钻进。钻头到达造斜段完成处，接下来的是排⽔管流⽔段的钻进。旋转钻头，并提供给进⼒，钻头就能沿⽔平直线钻进，由于在钻头位置安装了最先进的探测仪器，在钻进过程
中通过地⾯精密接收仪器，通过接收仪器数据调整钻头⾓度，使得钻进按照流⽔线标⾼路线前进。到达出⼝⼯作坑，完成钻孔⼯序。
（⼀）钻进操作：
1.检查钻机的测量仪器的电源是否充⾜，不⾜的更换电池，特别是探头电池更不可马虎。
2.按照测量仪器使⽤规范操纵仪器。
3.探头装进探头盒内，打开接收机和同步显⽰器，转动探头盒检查仪器是否正常。
4.把探头盒与钻头接好并连接在钻杆上，开机输送钻进液，检查钻头喷嘴是否畅通。
5.启动机器进⾏造斜和⽔平导向钻进。
钻进操作需要注意的事项：
1.钻杆的上、下接头对正，边缓慢给进动⼒边慢转上扣，不得拧得过紧。
2.钻机就位要严格对中，保证钻机平稳、⽔平钻进。开钻前要认真检查钻杆，发现弯曲要及时调直或更换。
3.钻进速度不宜过快，应根据地层条件合理调定给进⼒。根据⼟层类别来确定钻
进速度，在松砂层不宜超过3m/min ，在硬⼟层中，钻进速度以钻机不发⽣跳动为宜。并经常检查钻头磨损程度，发现磨损严重，及时进⾏补焊修复。
4.造斜顶进时，每次顶进进尺控制在0.5m左右为好，曲线要缓。
5.钻杆内不得进脏物，以免堵塞钻头喷嘴。
6.当机油压⼒报警指⽰灯亮时，说明油压不正常，要进⾏检查。
7.当机油堵塞报警指⽰灯亮时，要更换机油滤⼼。
8.改变⽔泵排量时，先摘开离合器，不得带速换档。
9.当⽔泵较长时间不⼯作的情况下，应将其变速箱挂空挡，后合上离合器，以保持离合器操纵系统中的分离轴承。
10.按规范开动钻机后，不允许马上⽤全负荷钻进，必须先进⾏试运转，确定各部分运转正常后，⽅可开始钻进。
（⼆）钻头位置监测
钻机随机配有⼀⼿提式地表导航仪，⽤以确定钻头在地底的位置，监测钻头是否偏离设计轨迹。在造斜段，钻头每钻进10cm 就测⼀次钻头的位置，在平铺段每隔20cm就监测⼀次。如果发现偏离轨道，就通过调整钻头斜⾯的⽅向，进⾏纠偏。但纠偏不能太急，因为钻杆毕竟具有⼀定的刚度。应该在⼏根钻杆内完成纠偏，不能在⼀根钻杆内完成纠偏，同时也要注意不要纠偏过度。
5.7回拉扩孔
回拉扩孔牵引时，泥浆作⽤特别重要，孔中缺少泥浆会造成塌孔等意外事故，使导向钻进失去作⽤并为再次钻进埋下隐患。考虑到地层泥浆较易漏失，泥浆漏失后，孔中缺少泥浆，钻杆及管线与孔壁间的摩擦⼒增⼤，导致拉⼒增⼤。因此要保持在整个钻进过程中有“返浆”，并根据地质情况的变化及时调整钻液配⽐以产⽣的不同泥浆。
5.8 管道焊接（电熔焊接）
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。
热熔连接：
a、热熔连接前、后连接⼯具加热⾯上的⽆污物应⽤洁净棉布擦净。
b、热熔连接加热时间和加热温度应符合热熔连接⼯具⽣产⼚和管材、管件⽣产⼚的规定。
c、热熔连接保压冷却时间，不得移动连接件或连接件上不得施加任何外⼒。
d、管道连接前，管材固定在机架上，取下铣⼑，闭合卡具，对管⼦的端⾯进⾏铣削，当形成连续的切削时，退出卡具，检查管⼦两端的间隙（不得⼤于3mm）。电熔连接⾯应清洁⼲净，刮初表⾯⽪。
e、热熔对接连接，两管段应各伸出卡具⼀定的⾃由长度，校对连接件，使其在同⼀轴线上，错边不宜⼤于壁厚的10%。
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