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水平定向钻,水平定向钻施工与拉管施工有什么区

来源:连笔字网 2023-12-30 04:22:08 作者:连笔君

水平定向钻施工与拉管施工有什么区别

1、性质不同

水平定向钻施工:在不开挖地表面的条件下,铺设多种地下公用设施(管道、电缆等)的一种施工。

拉管施工:用开槽放入管道,然后钻孔在另一边用拖拉机械将管道拖拉过来,一般都是一次管道焊接成型后施工。

拉管施工:

2、特点不同

水平定向钻施工: 将石油工业的定向钻进技术和传统的管线施工方法结合在一起的一项施工新技术,它具有施工速度 快、施工精度高、成本低等优点。

拉管施工:是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。

3、应用不同

水平定向钻施工:广泛应用于供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等管线铺设施工中,适用于沙土、粘土、 卵石等地况,我国大部分非硬岩地区都可施工。

拉管施工:解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题,在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是重要的,为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。

扩展资料

水平定向钻施工的特点:

1、定向钻穿越施工具有不会阻碍交通,不会破坏绿地,植被,不会影响商店,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影响。

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,完全可以满足设计要求埋深,并且可以使管线绕过地下的障碍物。

3、城市管网埋深一般达到三米以下,穿越河流时,一般埋深在河床下 9—18米,所以采用水平定向钻机穿越,对周围环境没有影响,不破坏地貌和环境,适应环保的各项要求。

4、采用水平定向钻机穿越施工时,没有水上、水下作业,不影响江河通航,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。

5、与其它施工方法比较,进出场地速度快,施工场地可以灵活调整,尤其在城市施工时可以充分显示出其优越性,并且施工占地少工程造价低, 施工速度快。

6、大型河流穿越时,由于管线埋在地层以下 9—18米,地层内部的氧及其他腐蚀性物质很少,所以起到自然防腐和保温的功用,可以保证管线运行时间更长。

参考资料:百度百科—水平定向钻

什么是水平定向钻施工法

目前,在天然气、自来水、电力和电信部门定向钻进已是一种普通的施工工艺,最近由于在施工精度上的改善,定向钻进也被用于污水管和其它重力管线的铺设。尽管这样,世界上有许多地方、许多行业仍然还在认识普通非开挖和定向钻进非开挖的益处。钻孔轨迹可以是直的,也可以是逐渐弯曲的。在导向绕过障碍物,或穿越高速公路、河流和铁路时,钻头的方向可以调整。钻孔过程可在预先挖好的发射坑和接受坑之间进行,也可在安装钻机的场地,以小角度直接从地表钻进。工作管或导管的铺设通常分两步进行。首先是沿所需的轨迹钻导向孔,然后回扩钻孔以加大孔径适应工作管的要求。在第二步即回拖过程中,工作管通过旋转接头与扩孔器连接,并随着钻杆的回拖拉入扩大了的钻孔中。在复杂地层条件下、或孔径需增加很大时,可采用多级扩孔的方法将孔径逐步扩大。近年来,设备能力有了的改善,非开挖技术的优越性也得到了更多的赞赏。一些公用管线公司已经设想,在有非开挖可作替代时,要反对采用明挖施工方法(特别是在道路上)。非开挖施工除了有显著的环境效益外,在许多工程应用中,导向孔钻进的相对成本已经降低到明挖法施工之下,即使忽略干扰与延缓交通等的社会成本时也是如此。为避免购买水平定向钻风险,建议您在购买相关产品前务必确认供应商资质及产品质量谨防假冒产品。

管道水平牵引和水平定向钻进敷设管道有何不同

管道水平牵引
是从目的位置打孔穿入钢丝绳和管道连接,然后回拉钢丝绳,管道向目标位置拉进。

水平定向钻进
就是从始发处,向目的位置钻进。
它们的操作位置不一样,施工方法不一样。

什么是水平定向钻施工法

目前,在天然气、自来水、电力和电信部门定向钻进已是一种普通的施工工艺,最近由于在施工精度上的改善,定向钻进也被用于污水管和其它重力管线的铺设。尽管这样,世界上有许多地方、许多行业仍然还在认识普通非开挖和定向钻进非开挖的益处。钻孔轨迹可以是直的,也可以是逐渐弯曲的。在导向绕过障碍物,或穿越高速公路、河流和铁路时,钻头的方向可以调整。钻孔过程可在预先挖好的发射坑和接受坑之间进行,也可在安装钻机的场地,以小角度直接从地表钻进。工作管或导管的铺设通常分两步进行。首先是沿所需的轨迹钻导向孔,然后回扩钻孔以加大孔径适应工作管的要求。在第二步即回拖过程中,工作管通过旋转接头与扩孔器连接,并随着钻杆的回拖拉入扩大了的钻孔中。在复杂地层条件下、或孔径需增加很大时,可采用多级扩孔的方法将孔径逐步扩大。近年来,设备能力有了的改善,非开挖技术的优越性也得到了更多的赞赏。一些公用管线公司已经设想,在有非开挖可作替代时,要反对采用明挖施工方法(特别是在道路上)。非开挖施工除了有显著的环境效益外,在许多工程应用中,导向孔钻进的相对成本已经降低到明挖法施工之下,即使忽略干扰与延缓交通等的社会成本时也是如此。为避免购买水平定向钻风险,建议您在购买相关产品前务必确认供应商资质及产品质量谨防假冒产品。

定向钻施工工具有一定难度具体有什么意思

题意一:概念混淆,水平定向钻是拉管而非顶管。把拉管说成顶管,当然不管顶管拉管同属非开挖技术,都可以进行管道地下穿越。 题意二:采用水平定向钻拉混凝土管,不可龋管道无法固定,存在太多施工难度,而且也没有必要采用混凝土管。

如何解决水平定向钻在施工中出现的问题及关键技术

自70年代初,在美国发展起来的受控水平定向钻(HDD),已在世界范围内成为一种障碍物下铺设管线的高效、可靠的方法。该技术获得了不容置疑的技术与经济成功,且具有十分积极的环保优势。随着我国经济的发展,通讯、电能传输、石油工业、天然气的开采及水利事业的突飞猛进,同时随着城市高层建筑及铁路、公路、核电基础和水利工程设施的不断兴建,地下工程建设和应用日益广泛,非开挖施工技术在穿越公路、铁路、建筑物、河流以及在闹市区、古迹保护区、农作物和植被保护区等条件下,进行供水、煤气、电力、电讯、石油、天然气等管线的铺设、更新和修复等方面的作用日益明显。随着非开挖技术在煤气管线施工中应用越来越广,出现的问题越来越多,对出现的问题从以下几方面采用关键技术将其解决。

2 钻机锚固

钻机在施工中如锚固不好,钻进拖管过程中发生事故的情况非常多。在钻机锚固前,对锚固区域用仪器进行地下管线检测,防止将锚杆打在地下管线上。合理钻机锚固是顺利完成钻进及回拖管的前提,钻机锚固能力反映了钻机在钻进和回拖施工时利用本身功率的能力。一台钻机推力再大,钻机在定向中发生了移动,也会导致钻机无法按预定的计划完成钻进工作。在回拖管时,如锚固不好,钻机移动,需进一步锚固,从而导致了管道有可能拖不动,进一步加大钻机拖力,会出现钻机的全部功率作用在钻机机身上,容易发生设备破坏和人员伤亡。

3 信号接收

信号在钻进过程中,由于地磁信号强(建筑物、高架桥屏蔽作用),使定向信号无法接收。依靠在信号消失之前的钻进斜率与点数在钻杆上作标记进行盲钻,在盲钻过程中,由钻杆上的标记及计算钻杆的斜率来完成造斜及整个钻进,直至信号出现(例如泰安阿吉斯在施工过程盲钻150m,直至收到信号,从而完成整个工程施工)。

4 钻具选择

钻头是定向的重要工具之一,对于不同的土层,采用不同的钻头,这样才能防止卡钻的出现。
(1)淤泥质粘土:必需采用较大的钻头,要想向前推进0.9m就实现钻孔变向,狗腿度为10的钻头或大钻头。
(2)干燥的软粘土:采用中等尺寸钻头效果最佳。
(3)硬土层:较小的钻头效果最佳,要保证钻头至少比探头外筒的尺寸大12.5mm。
(4)钙质层:最小钻头效果最佳,采用特殊的切削破碎技术来实现钻孔方向改变。
(5)糖粒砂:中等尺寸狗腿度钻头效果最佳,镶焊硬质合金钻头耐磨性最好,钻机的锚固和钻进液是成败的关键。
(6)砂质淤泥:中等到大尺寸钻头效果较好。有时需要高扭矩来驱动钻头。
(7)致密砂层:小尺寸锥形钻头效果最好,但钻头的尺寸必须大于探头外筒的尺寸,这种土质中,向前推进较难,可较快实现控向,钻机锚固是钻孔成功的关键。
(8)砾石层:镶焊小尺寸硬质合金的钻头效果最佳,对于大颗粒卵石层,钻进难度大,不过若卵石层间有足够的胶结性土,钻进还是可行的。在砾石层中,回扩难度最大。
(9)固结的岩层:使用孔内动力钻具钻进效果最佳。采用标准钻头钻到硬质岩时,钻机可在无明显方向改变的条件下完成施工。

5 设计轨迹与穿越地层的合理选择

水平定向钻可承担各类材质管线的穿越任务,钻机性能的很好发挥,依赖于理想的地质条件和合理的轨迹设计,如果地质条件理想,穿越曲线位于粘土、亚粘土或淤泥等造浆能力好的地层,就可以适当加长穿越长度,而实际拖拉力不会增加太多,如果穿越曲线所在地层不理想时(流沙、钙质层、砾石层),就会降低穿越成功的可能性,甚至导向孔无法完成。
5.1地质要求
对穿越工程,必须先勘察穿越处的地质情况,不同地层(淤泥、粘土、亚粘土、粉土层、砂土、流沙穿越),需选用不同的钻具及其结构。
穿越段地质必须详勘,一般按要求在穿越中心线两边各25m,沿中心线方向间距打勘察孔,复杂的地段勘察孔必须加密。穿越段地质勘探应提供以下参数,取样深度、含水量、颗粒度、液性指数、塑性指数、液限、塑限、标贯击数、承载力等、并提供水质报告,提供穿越地段地形图和地质钻探剖面图供设计及施工单位参考。
5.2轨迹设计
根据铺管设计标高、地层及地形情况,根据钻杆曲率半径、工作场地、地下管线分布情况,甲方图纸来设计钢管埋深,钢管的弯曲曲率半径,确定定向钻进过程中钻头的顶角、方位角、工具面向角、计算出测定空间坐标,设计出定向钻进的轨迹图及对特殊地层、地段制订特殊施工方案,并且要把常用和应急材料准备一定的库存量,以防特殊情况的发生,保证施工各阶段的顺利进行。

6 导向孔工艺及卡钻出现的解决方法

6.1导向钻孔
采用射流辅助钻进方式。导向孔钻进是通过定向钻的高压泥浆射流冲蚀破碎旋转切削成孔的,以15(斜面钻头来控制钻头方向。钻头内的发射器,发射钻头的位置、顶角、深度、钻头的温度、面向角、发射器内电池的状态等参数,这些参数由地面手提定位示踪仪接收,供操作人员能及时准确确定钻头的具体位置、深度,并随时通过钻机调整钻进参数,以控制钻头按设计轨迹钻进。
6.2斜面纠偏
地面示踪仪测量精度一般为3%~5%,测量深度为21m,当发现定向钻进偏离设计轨迹时,通过调整钻头斜面的方向,进行造斜纠偏。纠偏不能太急,应按照钢管的曲率半径在几根钻杆内完成纠偏,不能在一根钻杆内就完成所有纠偏工作,防止拖管过程中,出现拖不动的问题。
6.3卡钻的出现及解决方法
在(砾石、糖粒砂、钙质层)钻进中,会出现卡钻的现象。应及时调整泥浆配比,使用最大泥浆泵排量,与挖掘机配合,将钻杆撤出卡钻区。总结卡钻出现的原因,调整泥浆配比,使用进口澎润土,增加泥浆切力与粘度,使用扭矩大、推力大的钻机及相匹配的钻头,完成导向孔的钻进。

7 扩孔器及扩孔工艺

当先导孔钻至出钻区需用一个扩孔器来扩大钻孔,以便安装成品管线,一般将钻孔扩大至成品管尺寸的1.2~1.5倍,扩孔器的拉力或推力一般要求为每毫米孔径175.1N,根据成品管和钻机的规格可采用多级扩孔。对于不同的地层,采用不同的扩孔器,这是保证回扩成孔的关键。
(1)快速切削型扩孔器:这种类型的扩孔器,对粘性大及砂土层较有效,但这种扩孔器无法破碎坚硬的岩石。
(2)拼合型钻头通孔器:它由剖开的牙轮锥形体制造,并将其焊接到金属板和短的间接构件上。拼合型钻头通孔器是一种通用的,经济的扩孔工具。易定做,有多种切削具类型和规格,制造时必须特别焊接、热处理以及其他的保护措施,以免损坏后牙轮失落于孔内。
(3)锥形牙轮扩孔器:这种扩孔器现在广泛应用,应用于除岩石以外,硬度在40MPa以内的各种地层。
(4)YO—YO型扩孔器:这种扩孔器非常适应于非开挖施工,它在岩石崩落的地层中可以向前或向后钻进。这种平衡式的牙轮是稳定的,而且能够自动跟踪先导孔。大型牙轮和密封式轴承的应用延长了其在孔内的寿命。
扩孔工艺:是将导向孔孔径扩大至所铺设的管径以上,减少铺管时的阻力。

8 钻井液性能与钻孔、回拖的关系

定向钻穿越施工,由于钻孔处于地表(一般位于地表层以下3m~20m),地质松软,所以不易形成孔洞,钻孔易塌方,这就要求所用泥浆的护壁性要好,泥饼质量高,控制失水性要好,以保证钻机性能的很好发挥。由于地层结构不同所需泥浆性能也不相同。
泥浆作为钻进冲洗液,使用优质的膨润土和添加剂,严格按照比例经搅拌系统搅拌成泥浆注入洞内,具有润滑钻具、稳定孔壁、降低回转扭矩和回拉力,降低拖管时钢管和洞壁的摩擦系数、冷却钻头和发射器、携带土屑、减少腐蚀、固孔护管等作用。
长距离穿越,泥浆的作用尤其重要,孔内缺少泥浆往往是钻孔失败的重要原因。保持整个过程中有反浆,对工程顺利进行至关重要,为改善泥浆性能,需加入适量地添加剂来配制成不同性能的泥浆。纯碱,可增粘,增静切力,调节pH值,投入纯碱量一般为钠土量的2%。为成孔良好,增加孔内润滑,可加入适量的Drispac。为提高泥浆携带土屑的能力,将孔内的土屑带出,可在钻孔过程中的某一段加入一定量的Flowzen,能够达到很好的使用效果。
为了保证穿越工程的顺利进行,切实保证泥浆的性能才能保证穿越管线的成功。
(1)认真研究地质构造图,制定完善的的泥浆配比方案,并认真实施,对特殊地段应提前采取特殊措施,及时加入添加剂,调节好泥浆性能,尽量保证孔内状况良好,形成良好的孔壁。
(2)在易塌方的地段,一方面改进泥浆的性能,另一方面,改变钻孔和回拖工艺等,尽量缩短停钻时间,加快钻进速度,保证钻孔不塌方。
(3)加强泥浆循环。停止钻进时,仍要注入适量泥浆,保证孔内始终存在正压,使泥浆把孔内切削物尽量多的携带出来,防止沉积于孔内。

9 在拖管过程中出现管拖不动的情况

拖管途中出现管道拖不动,应及时将钻机移到管道入地端,与挖掘机配合,使拖力达到原来拖力的两倍,将管道拖出地面。总结拖不动的原因,审查各个工程环节及相关保障措施,并加以改善,如采用更大的回扩头、使用进口粘土和添加剂,更大动力的钻机,完成穿越。

水平定向钻施工适合钢筋混凝土管道吗

水平定向钻一般做塑料和钢管,通讯,电力,燃气,石油,自来水等这些方面的工程。
盾构机或者螺旋顶管适合做混凝土管道一次成型。
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水平定向钻哪些参数可以看出要施工的管径有多大

看最大扩孔直径和扩孔直径对应的拉管长度
如图参数

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