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1、曲沃縣城區燃氣管網工程定向穿越工程施工方案編制：祁云飛審核：侯正強中國二冶山西煤層氣（天然氣）曲沃縣城城網管道工程項目部 一、工程概況1、工程名稱：山西臨汾曲沃天然氣管線非開挖穿越工程2、工程地點：山西臨汾曲沃縣3、工期：50 天4、工程內容：穿越110mmPE 管6段；穿越160mmPE 管2段；穿越200mmPE 管10段；穿越250mmPE 管1段；穿越219mm鋼管1段。二、編制依據1、天然氣管線穿越處現場勘察記錄2、水平定向鉆進管線鋪設工程技術規范三、施工工藝首先鉆進導向孔，然后回擴，最后回拉鋪管。1、導向孔導向孔鉆進一般采用小直徑全面鉆頭，進行全孔底破碎鉆進。在鉆頭底唇面上或鉆具上2、，安裝有專門的控制鉆進方向的機構。在鉆具內或在緊接其后部位，安裝有測量探測頭。鉆進過程中，探頭連續或間隔地測量鉆孔位置參數，并通過無線或有線的方式將測量數據發送到地表接收器。操作者根據這些數據及其處理這些數據得到的圖表，采取適當的技術措施調整孔內控制鉆進方向的機構，從而人工控制鉆孔的軌跡，達到設計要求。2、回擴導向孔完成后，必須將鉆孔擴大至適合生產管鋪設的直徑。一般，在鉆機對面的出口坑將回擴鉆頭連接于鉆桿上，再回拉進行回擴，在其后不斷地加接鉆桿。根據導向孔與適合生產管鋪設孔的直徑大小和地層情況，回擴可一次或多次進行。推薦最終回擴直徑按下式計算：D=K1D 式中：D適合生產管鋪設的鉆孔直徑D 生3、產管外徑K1 經驗系數，一般K1=1.21.5，當地層均質完整時， K1取小值， K1取大值。3、回拉回擴完成后，即可拉入待鋪設的生產管。管子最好預先全部連接妥當，以利于一次拉入。當地層情況復雜，如：鉆孔縮徑或孔壁垮塌，可能對分段拉管造成困難?；乩瓡r，應將回擴鉆頭接在鉆桿上，然后通過單動連接頭連接到管子的拉頭上，單動接頭可防止管線與回擴頭一起回轉，保證管線能夠平滑地回拉成功。四、施工步驟導向鉆進非開挖鋪管工程施工主要過程為：勘察現場導向孔軌跡設計 施工前準備 導向孔施工 反拉擴孔及鋪管施工 竣工資料編寫1、現場勘察現場勘察資料一方面是導向孔軌跡設計的重要依據，另一方面也是決定施工難易程度、計算4、工程造價的基礎。現場勘察包括地表測量和地下勘察兩部分。（1）地表測量地表測量主要是根據市政管理部門提供的審批路線，對管線工程周圍地形進行測量，先按施工區域地形及路線范圍初步定出鉆孔中線和地表走向，測量中心線地面的標高或相對高度，根據要求的鋪管深度初步確定導向孔造斜長度、入射點位置、鋪管長度、下管位置。另外考慮施工用的鉆機、泵站以及下管用吊車等設備放置操作所占用的場地和空間， 測量河道周圍地形地貌以及水流緩急情況。（2）地下勘察地下勘察包括地下原有管線及設備的勘查和土壤的勘查。1) 地下原有管線及設施勘查道路、河流兩側地下往往有污水管、自來水管、高壓電纜、通信電纜、熱力管線等，有時縱橫交錯，有些5、地方甚至還有基礎或人防工程等。導向孔設計時避開這些設施，并保持距這些設施一定的安全距離。了解相關部門的管線檔案資料、查找現場原有的井蓋等 標志、測量管線深度將有助于確定管線的準確位置。對于金屬管線或電纜線可用管線儀對其進一步驗證。2）土壤調查對水平定向鉆進穿越土壤的調查，包括調查鉆進技術、土壤力學參數及對顆粒尺寸分布曲線的分析。2、導向孔軌跡的設計導向孔軌跡設計是在管線剖面圖的基礎上，設計出鉆孔的最佳曲線。一般原則是離開現有管線越遠越好，離開壓力管線、電力管線、光纜越遠越好；將鉆機放置在有風險管線的一側；鉆孔曲線越簡單越好；弧型部分曲率半徑越大越好。鉆孔軌跡角度值的取得原則如下：入土角和出土角6、應分別在60至 150之間（取決于欲鋪設的工作管直徑等）。所鋪管的允許最小彎曲半徑應盡可能大。入土點或出土點與道路及河之間的距離至少應為5m。與河底的最小距離至少應為7m，以保證不發生泥漿噴涌。出于鉆進技術考慮， 第一段和最后一段鉆桿軌跡應是直線狀的，即沒有垂直彎曲和水平彎曲，這兩段鉆桿軌跡的長度各自至少應為5m。（3 施工前準備施工組織設計的內容應包括工程概況、施工技術方案、施工進度計劃和施工圖說明、質量目標、安全措施、人員安排等等。（4）現場準備與傳統的鋪管方法完全不同，水平定向鉆進只需要很小的施工場地。場地大小取決于鉆進長度、工作管直徑和所鉆地層情況。水平定向鉆進穿越工程需要兩個分離的工7、作場地：設備場地（鉆機的工作區）和工作管場地（與設備場地相對的鉆孔出土點工作區）。 1）穿越涼水河施工段由于本段工程施工難度較大，根據實際情況，做如下兩種方案：分兩段施工，在涼水河東岸設工作坑（詳見圖一）。施工時設備場地位于東側公路路邊院內，按圖中軌跡由東向西完成導向孔。管道鋪設時首先將一段管道約280米沿導向孔由西向東拉至工作坑，然后將設備放置西側出土點，沿著導向孔穿過已拉管道鉆至東側入土點，再將另一段管道約120 米拉入至工作坑內，最后在工作坑內完成兩段管道的連接。分三段施工，在兩土堤靠近公路處各設工作坑（詳見圖二）。設備場地位于東側公路路邊院內，沿圖中軌跡完成導向孔及擴孔，管道鋪設時，先8、將一段管道約300 米沿導向孔由西向東拉至東側工作坑內，然后沿導向孔穿過已鋪設的管道鉆到出土點回拉西側的管道 40 米至西側工作坑內， 再將設備移至西側出土點，沿圖中軌跡穿過已鋪設好的兩段管道鉆到東側入土點處，將剩余一段回拉至東側工作坑內，最后在兩個工作坑內連接三段管道完成施工。由于管道過河部位距河底需至少7 米，因此工作坑的深度應在11 米左右，坑內樁基為槽鋼1015，木板支護。由于水位高，在工作坑周圍需設降水井進行降水， 用300 鋼管作井筒，使用 7.5kw 的潛水泵， 24 小時不間斷降水。2）穿越新鳳河施工段在新鳳河北岸設工作坑（詳見圖三） ，工作坑、降水與穿越涼水河施工段相同。圖中9、軌跡南側為鉆頭出土點，北側為設備場地。施工時沿軌跡進行一次性拉管穿越。3）其他穿越施工段場地安排與鋪管過程同穿越新鳳河施工段類似。5、導向孔施工導向鉆進中應使鉆孔實際軌跡盡可能接近設計軌跡。實鉆中不 可避免地會發生鉆頭偏離設計軌跡的情況，一般采用以深度控制為主，頂角控制為輔的方法來糾正鉆孔偏差。以深度控制為主，就是當實際鉆頭深度大于或小于該點設計深度時，不管鉆頭傾角如何時，進行造斜鉆進，使深度偏差縮小。6、反拉擴孔、鋪管施工導向孔完成后，取下導向鉆頭，接上反擴鉆頭、分動器即可進行回拉擴孔。擴孔時應視地層的不同選擇不同類型的反擴鉆頭，同時根據地層情況，選擇泥漿配方。一般情況下，地層粘質成份多，可10、用清水和刮刀鉆頭擴孔，自然造漿保持孔壁穩定。如果地層砂質成份含量高， 必須選用優質泥漿，最好用鉆井液和鉆液寶進行處理，使泥漿達到一定粘度，低的失水量，同時能抑制地層土體的分散，保持孔壁穩定。根據鋪管直徑的大小，導向孔從160mm 逐級進行擴孔到 780mm，即可拉管。在接好的工作管前端焊接拉管頭，然后通過分動器和擴孔器與保留在孔中的鉆桿連接。通過回轉和向著鉆機方向拉動鉆桿及擴孔器開始回拖，旋轉接頭使鉆桿轉動而工作管不轉動。7、竣工資料編寫反拉擴孔鋪管完成后，用管線儀復查鋪管位置和深度，得到貴方的認可后全部現場施工工作完成。根據導向孔的實際軌跡位置和復查獲得的鋪管精確位置繪制竣工圖，完成竣工資料11、的編寫。五、項目人員配備1、項目經理 1 名：具體負責現場施工管理、人員調配、技術把關及工程質量管理，并做好與建設方協調工作。2、施工人員測量員、鉆機機長、泥漿工、機械工各1 人，輔助工 2 人，共計6 人。 六、主要施工設備及材料表序號設備名稱規格數量備注1 水平定向鉆機ZT-10 1 臺3 鉆桿73mm 80 根4 鉆桿60mm 100 根5 擴孔器160mm 580mm 2 組6 發電機2 臺7 潛水泵1 臺8 探測儀雷迪 4000 2 臺9 導向儀雷迪 386 2 套10 空壓機12立方米1 臺11 挖掘機1 臺12 電焊機無13 膨潤土10 噸14 鉆液寶140 桶15 槽鋼20 米水 渠 穿 越 工 程 施 工 剖 面 圖 （ 示 意 圖 ）土堤土堤13m 7m 18m 水渠南工作坑