01、什么是水平定向钻?
电缆要过路口怎么办?
两个办法:
1、开挖路面
开挖、铺管、回填、恢复路面。
这个方法对于车流量不大的路口是可以的。
但遇到上图车流量大的重要交通路口、或者要穿越铁路、河流等怎么办?
2、非开挖方式
非开挖方式又分为两种施工方法:
水平顶管
这个是常规思维的办法,即在要顶管的两侧各挖一个大坑,开挖深度与需要顶管的深度相当,然后把机器放进坑里,再水平边钻边顶过去。
这个方法工程量大,造价高,工期长,适用于顶大管。
因此开发出一种不需要在两侧挖工井、直接在地面开钻的方法:
水平定向钻就是在不开挖地面的情况下铺设地下管线,它能在地下一定半径内成功避开障碍物,能在多种地层中作业,广应用于电力,通讯以及天然气等领域的管线铺设。
水平定向钻技术不受管道埋深、地面限制、地下水等影响。施工速度快、成本低、可解决开挖铺管无法解决的一系列难题,体现了充分的优越性和科学性。
水平定向钻施工流程
02、分步流程介绍
施工准备
1、场地布置:水平定向钻穿越部位,在管道的起点设置一个工作坑,在管道的重点设置一个接受坑,并在管道发送一端布置泥浆制作系统及管道发送系统。
入射坑和接受坑布置
入射工作坑
2、钻机进场:水平定向钻机是主要装备,一般集成了钻机系统、动力系统和控向系统、泥浆系统。
导向孔钻进
水平定向钻是先钻导向孔,再利用扩孔器进行扩孔。
导向孔钻进时钻具头部安装略大于钻杆外径的钻头。钻进时保持推力均匀、匀速前进。根据阻力大小判断是否有硬物或图层的变化,以确定注水机给水压力和给水量。
当遇硬质障碍物时不能钻进时,记录钻杆长度,确定障碍物位置。如地面条件允许可人工挖探洞处理。条件不允许,整体偏移钻孔轴线,或者更换岩石钻头。
扩孔
扩孔原因:穿越管道直径大于250mm或地质土层为中砂、粗砂及砂砾土时,宜进行多级扩孔;应根据地层条件和钻机能力合理选择扩孔程序,管径越大,扩孔次数越多,钻机能力小,也应增加扩孔次数。
扩孔方法:导向孔钻进至接收坑后,卸下钻头,换上扩孔钻头,开动钻机回拉扩孔。同时注水机连续注适量水,通过钻具搅拌孔泥土造泥浆,用以保护成孔孔壁,保持围岩稳定,同时起到润滑作用。
普通扩孔器
岩石扩孔器
清孔
扩孔完成后,在钻杆一端换上拉泥盘,进行拉泥成孔工作。此项工序主要是拉出扩孔碎屑的孔内土,形成光滑圆顺的安管通道。
回拖拉管
水平定向钻宜采用沿管道纵向抗拉性能强的柔性管材(电缆保护管的选择和熔接可见之前发文《电缆保护管的选型及其优缺点!》)。电缆保护管熔接完成后,即可进入拉管施工。首先用封套将管头密封,然后在管头和钻杆间安装扩孔器,开始拉管施工,直至拉管完成。
03、注意事项
1、水平定向钻和地层的适用性如下:
由上图可知,水平定向钻怕的不是岩石地层,而是密实的砂砾石层。
2、水平定向钻长度要合适
水平定向钻长度既不能太长也不能太短,
不能太短是因为钻杆弯曲角度有限,必须有个弯曲半径钻杆才能回到地面。
拖拉管太长则卡钻、塌孔风险加剧,同时拖拉管时摩擦力加大,施工难度很大。