水平定向钻进工程要点.doc

水平定向钻进工程要点2010年11月钻进铺管施工中泥浆的功能？泥浆具有润滑和冷却钻头，乳化沙土，悬浮和排除岩屑，稳定孔壁，平衡地层压力，减少拉管阻力功能。泥浆被广泛应用于非开挖工程施工。 导向孔设计要点是什么？导向孔不仅要避开地下管线，而且要留有足够的安全距离。调查地下管线的深度和位置时的数值只是一个估值，有误差，导向测量有差值，扩孔时钻头会自动修直，有差值，三种差值叠加，钻头伤其管线。设计导向孔时，要留出安全距离来抵消三种差值。安全距离一般取1米1.5米，最少要0.5米。 穿越河流时，水面下的导向孔尽量设计成水平孔。水面导向困难，一般采用盲钻或半盲钻。导向孔距离河底面至少3米。水流坡度大，河床易改变，导向孔要加深。 穿越铁路时，导向孔距离铁路路基面至少4米，如果扩孔直径大，深度再加深。以确保铁路安全，穿越铁路时采用盲钻或半盲钻。 穿越高速公路时，导向孔距离路面至少4米，扩孔直径大，深度应加深。穿越高速公路时采用盲钻，防止发生交通事故。 在三层楼层下铺管时，导向孔深度不低于5米，如果扩孔直径大，又是软地层，导向孔深度应加深。在视线不良的地区导向，如居民住宅区、作物区、地势不平地区施工，应在穿越路线设点，用来控制导向精度。 导向孔设计注意事项？查清地下隐埋物后，在地下管线分布图上设计导向孔曲线。绘制导向孔平面图和剖面图，实际施工时，一般小型工程不绘图，导向员心中有数。 导向孔设计必须同时满足三个要求：一是尽量满足甲方要求，二是避开地下隐埋物，三是满足施工工艺要求。导向孔设计不能同时满足上述三个要求，修改导向孔设计方案。无法修改导向孔设计方案，只有修改三个要求。 导向孔设计的重要参数： 定点：确定铺管的出入土孔口位置，严格讲要求测量标定铺管出入土点的坐标，备齐完整资料存档。 入土角：钻机导轨与地面夹角，即钻头入土角。钻头入土角常取0220，铺设钢管常取0120。 出土角：钻头钻出地面的斜度。出土角常取0180，铺设钢管时常取080。 施工现场调查包括哪些方面？施工现场调查包括地下隐埋物、地质、水源。地下隐埋物种类繁多，关键要查清地下各种管线。如：通讯、供水、输气、输油、电力、照明、交通信号、化工、供热、排水管线。地下城墙、防空洞、桩基、综合通道、暗渠也不可忽视。未查清的管线请求业主协助查找，收集管线资料，借助管线仪查找。将管线的位置、深度、走向用油漆标记在地面上。用坐标纸绘制管线分布平面图、剖面图备用。施工场地做初步地质调查，调查地势地毅，查清地层结构，地质成份，地下水埋深。管线穿越河流施工，查清水深、河底深。大口径管线施工，做工程地质勘查。目前，钻孔铺管仅限于土层、沙层、污泥地层施工，要在砂卵石地层、基岩地层、块石回填土地层施工，必须借助其他的钻探工具和具备一定的条件才能施工。水源是钻孔铺管施工必备条件。要求查清施工现场的水源，现场缺水，施工前备好水。施工用水对水质无要求，自来水、塘水、河水、污水均可。 钻孔铺管工程施工流程是什么？工现场调查，导向孔设计，钻机安装，泥浆，导向孔施工，扩孔、清孔、铺管施工。 柴油机不启动故障及排除方法（1）线路故障：线路断路、短路、插接头接触不良、开关失灵等；（2）电瓶缺电：测量电瓶电压，若低于24V（2块电瓶），充电；（3）液压手柄未复位：柴油机带负荷不能启动，操作杆复位；（4）快速给进回拖按钮在开位：柴油机带负荷不能启动，按钮停止位；（5）泥浆旋转按钮在开位：柴油机带负荷不能启动，按钮停止位。（6）快速按钮在开位：柴油机带负荷不能启动，按钮停止位；（7）启动按钮未到位，或启动时间短；用力压下按钮，冷天按时间稍长；（8）电源开关未合：合上开关；（9）油路气阻： 松开放气螺钉，压按手油泵排气； （10）缺油：加油；（11）停机电磁阀不动作：保养电磁阀；（12）保险丝熔断：更换保险丝；（13）紧急停车按扭被压下：紧急停车按扭复位；（14）冬天天冷：加热循环水后启动。 钻机维护保养（1）钻机表面保持干净，随时清除泥浆，污垢，油泥等杂物，保持滑轨清洁；（2）随时注意检查钻机各部件轴承部位，磨擦部位，动力头和油泵，齿轮箱及液压油箱的温度升降情况，各部分温度不应高于70，否则，应停机检查并消除引起过热的原因。（3）随时倾听各运动件的运转响声，如发现有剧烈振动敲击尖叫不均匀等不正常的声音时，应立即停机检查处理。（4）各密封处如有渗漏油现象，应及时停机处理。（5）按润滑要求对钻机各个需要润滑的部位进行润滑。（6）各紧固件应经常保持牢固可靠，不得有松动现象。（7）柴油发动机的保养工作，应参照柴油机使用说明书。（8）泥浆泵的保养工作，应参照泥浆泵使用说明书。（9）动力头的保养工作，应参照其钻机使用说明书。（10）定期检查各软管有无干裂、起包、老化等情况,O型密封圈组合垫圈有无损坏,做到及时更换.（11）经常检查油箱内油液有无变质,及时增添液压油,液压油的牌号及数量见钻机使用说明书液压系统中的说明。（12）滤芯指针指到红区，证明滤芯已经堵塞，应立即停机，更换滤芯，以免损坏油泵或马达。（13）压力表失效后要及时更换。（14）油泵和油马达的维修保养可参照其使用说明书。泥浆泵转动不出水或水量小或无力故障及排除方法（1）接头与胶管连接处漏气：捆紧胶管；（2）吸水胶管漏气：修补胶管或更换胶管；（3）吸水胶管无水：给吸水胶管灌满水；（4）进水阀座阻塞：清除阻塞物；（5）泥浆过浓：稀解泥浆或缩短吸水胶管；（6）吸水管过长：用水泵供水；（7）泥浆结冰渣：给泥浆保温，消除冰渣；（8）油路压力偏低：清洗溢流阀，重新调压或更换齿轮油泵（齿轮油泵磨损）（9）泥浆泵档位低：调高档位；（10）柴油机油门低：调高柴油机油门；（11）进水接头螺栓松脱：拧紧螺栓；（12）缺水：停泵，补充水源；（13）缸套磨损或活塞磨损：更换活塞或缸套；（14）水箱出口阀门关闭：打开阀门；（15）吸排水阀座磨损：更换；（16）吸水钢球不复位或磨损：清除阻塞物或更换； 泥浆泵不工作故障及排除方法（1）电路故障：线路断路，短路，开关失灵，修复；（2）电磁阀阀芯发卡：拆开电磁阀，活动电磁阀芯，使其正常工作；（3）乱档或档位不到位：打开齿轮箱，调准档位和操作机构；（4）水压偏高：换到最低档：（5）泵体结冰：清除结冰；（6）齿轮箱内轴承烧坏：更换轴承，加双曲线齿轮油；（7）液压马达内泄漏量大：维修或更换马达；（8）油路压力偏低：清洗溢流阀，重新调压或更换齿轮油泵。 回转及回拖无快档故障及排除方法（1）电路故障：线路断路，短路，开关失灵，修复；（2）电磁阀阀芯发卡：拆开电磁阀，活动电磁阀芯，使其正常工作；（3）电磁铁烧毁：更换电磁铁； 回拖无力或速度低故障及排除方法（1）液压马达内泄漏量大：维修或更换；（2）油路压力偏低：微调高溢流阀，调好后锁紧。（出厂前已调好，微调无效果，请立即恢复原位，找其它原因）；（3）溢流阀或损坏：更换溢流阀；（4）安全阀弹簧松或不复位：微调安全阀；（5）控制阀阀芯磨损：更换控制阀（6）油泵磨损：维修或更换油泵；（7）柴油机转速低：加大柴油机油门；（8）液压油过热，油粘度低：停机并检查液压油冷却系统和液压油（9）液压油变质：更换液压油； （10）双速阀上溢流阀故障：清洗阀芯或更换 动力头无力、不转或转速低故障及排除方法（1）液压马达内泄漏量大：维修或更换；（2）连接套损坏：卸下马达，更换连接套；（3）马达受大冲击载荷损坏：更换马达；（4）油路压力偏低：微调高溢流阀，调好后锁紧。（出厂前已调好，微调无效果，请立即恢复原位，找其它原因）；（5）溢流阀或损坏：更换溢流阀；（6）安全阀弹簧松或不复位：微调安全阀；（7）控制阀阀芯磨损：更换控制阀（8）油泵磨损：维修或更换油泵；（9）柴油机转速低：加大柴油机油门；（10）液压油过热，油粘度低：停机并检查液压油冷却系统和液压油（11）液压油变质：更换液压油； （12）双速阀上溢流阀故障：清洗阀芯或更换 液压油使用及注意事项(1) 液压油是整个机械的动力血液，液压油的好坏直接影响到整个液压系统的效率及稳定性和各个液压元件的寿命。故而，一定要保证液压油清洁。考虑钻机的工作环境较恶劣，因此，更要时刻注意油液的清洁度。(2) 在每次换液压油时，一定要对油箱进行彻底清洁，并要更换所有滤芯。(3) 气温10度-40度之间建议使用46号抗磨液压油；低于10度最好使用32号抗磨液压油；低于零下10度最好使用32号低凝液压油。为保证液压元件的安全及使用寿命，请参考本条建议。 履带底盘使用及保养1.全部行走轮为一次性加注润滑油，平时无需加油保养，但行走减速机行星齿轮箱在工作一年后，应检查一次。放油孔（外端面盖上）转至最低位置，松开螺堵。若发现润滑油污染严重，应及时换油。 2.每完成一个工程后，应检查履带松紧度。检查标准：用桅杆前锚板与后支腿将底盘抬起离地，下部履带中间踏面应保持在支重轮外缘内。如过松可把行走架侧面方盖打开，去掉防退卡块进行涨紧，达到要求后，装上卡块，上紧防松螺栓，盖好盖板。更换新履带时，应把涨紧螺杆调到导向轮最里位置，便于更换。 3.橡胶履带使用中，应避免在尖锐凸出的石块上快速启动或转弯，橡胶表面避免与油类接触，一旦有油立即擦净。钻进操作注意事项1.将装好探棒的导向钻头与钻杆与动力头连接好，确认钻头水嘴及钻机水路畅通，无渗漏，方可钻进施工。 2.将钻杆的上下接头对正，边缓缓给进动力头边慢转上扣，不要拧的过紧。上扣前将丝扣擦干净，涂上丝扣油。 3.钻进速度不宜过快，应根据地层条件合理选择钻进速度。 4.探棒要用碱性电池，电池用过一次后，决不可再用。 5.造斜顶进时，每次顶进量控制在1m左右为好，曲线要缓。 6.当柴油机机油压力不正常时，要停机检查（见其使用说明书）。 7.改变泥浆泵排量时，不得带速换档。 8.停机前确认钻机操作手柄回到中位并柴油机怠速状态。 钻进操作要点1.怠速或低速（转速不超过1000r/min）启动柴油机，低速运转10-30至分钟；若在冬天，必须空载低速运转至液压油温10以上方可加载施工。 2.造斜钻进是很重要的，不可使钻具走急弯。测点相应要多些。定点测量时，司钻操纵动力头回转并通过同步显示器监视，使回转角指示停在12点整，测量钻头顶点（倾角）深度，并确定下一步是回转钻进，还是造斜顶进（根据深度要求），如果偏离了设计轨迹，要及时纠正。当指示停在12点整进行时，钻头向上造斜，以此类推。 3.回拖拉出一根钻杆时，要卸开上下两处钻杆扣。先用前、后夹钳分别夹紧上下钻杆接头，操纵卸扣油缸松开钻杆下接头扣后，松开后夹钳，卸扣油缸复位，动力头反转卸扣完成，再用后夹钳夹紧下接头，动力头反转拧卸上接头扣后，将钻杆取下。钻机开机前准备工作（1） 施工场地探测：用探测仪器探明原地下管网的走向埋深及性质，并做出标记；再借助市政档案、人工现场勘查等方式核实。（2） 检查液压油箱油面应不低于油标的1/2；按钻机润滑部位的要求，加注充分的润滑油或润滑脂。（3） 做好柴油机的保养工作，定期更换三滤及机油，柴油机水散热器要加防冻液，并定期更换。开机前检查柴油是否加满、防冻液是否充足、机油油位是否正常、电瓶电解液是否充足。确认柴油机油门在怠速位。（4） 检查液压系统各阀手柄及所有电控开关是否在中位、泥浆泵手柄是否在空挡位。（5） 确认控向系统操作正常、仪器及探棒电池电量充足、定位及定向信息（深度、顶角及工具面向角）准确。怎样用现有的设备完成较大的工程？2005年8月1日我公司山东聊城的用户，用DDW-320钻机在河北鹿泉市铺设一条630钢管，长度520米。该用户为能顺利完成这项较大的工程在施工工艺上充分显示了他们的智慧，在做好导向孔后沿着拉管的方向做了一条拉管引沟，扩孔的泥浆排放到引沟内，将管道两端封住，这样被铺管就浮在泥浆中，当钻机把预定的孔径扩好，清孔后就可以轻松的将管拉入孔内。开始回拉压力15MPa，随着管道连续的进入孔内后，压力降至8MPa，回转压力一直保持在5MPa。 扩孔、清孔、铺管技术难点一、卡钻：卡钻是扩孔中常见技术的难点，遇到卡钻，分析判明原因后处理。1、与地下管线相碰卡钻，退出钻头，拖回钻杆，钻机移位，重做导向孔。2、杂填土中的砖块、石块卡钻：松脱扭矩，转动钻头，缓慢扩孔；杂填土中的大块石、混凝土块卡钻：设法退出钻头，钻机移位重做，或者挖出石块，继续扩孔。切莫蛮干，否则会扭断钻杆，将钻具丢失孔内。3、大直径钻头扩孔，遇到硬粘土层，造成频繁卡钻，放慢扩孔速度，加大泥浆量，有时回拖一根钻杆，需要40分钟。4、钻头与树根相遇卡钻，松脱扭矩，缓慢回扩，通过树根后又给进重新回扩，将树根粉碎，以防铺管时有障碍。二、缩径：软土层扩孔，孔内容易产生缩径现象。钻杆卸下后，孔内水从钻杆倒流出，说明孔内严重缩径。缩径严重时，被铺管会受到挤压变形，甚至卡死被铺管。遇到严重缩径，选用固相泥浆护壁，使孔内压力平衡，保持成孔。或加大一级钻头扩孔，再清孔铺管。选用硬度较高，抗侧压力强的 PE、PVC管材。如果轻微缩径，一般多清一次孔即可铺管。三、坍孔：沙质粘土层、沙层、松散回填土层扩孔易坍孔，坍孔埋钻、卡钻、卡死被铺管，造成路面裂缝下陷。选用固相泥浆、重胶质固相泥浆护壁，可有效地防止坍孔。如果是块石堆积处坍孔，只有将块石清除后方可继续扩孔。三、钻孔膨胀，黏土层，昔格达底层遇水膨胀：在这类地层钻孔铺管，成孔后，孔内土层膨胀，孔内泥屑增多，孔径变小，被铺管易拉扁。选用优质无固相护壁，泥浆失水少，减少孔壁与水接触。扩大一级扩孔，多清两次孔，可有效防止地层膨胀，挤压铺管。四、泥浆漏失：在松散的回填土层，地下水位较低，沙质粉土层、粉土层、沙层、河床底的软土层，沙层扩孔。泥浆不从孔口返出，而从孔内漏失，增大泥浆浓度和粘度，在孔壁形成泥皮阻漏，有效地防止泥浆漏失。在穿越河流时，泥浆漏失而又无法阻漏就顺其自然。五、泥浆渗出：在扩孔回拖铺管时，常见泥浆从孔中渗出地面。泥浆渗出的原因，一是扩孔铺管孔中残留泥屑过多阻塞钻孔，泥浆无法从孔口返出，泥浆在孔中形成高压而从地面渗出。二是地层松散，给泥浆留出通道，泥浆顺其通道渗出地面。一般的情况泥浆从地面渗出无关紧要，在一些特定的环境中要特别留意，泥浆不可以从居民房中渗出，不可以从养鱼、养虾、养蟹池中渗出。防止泥浆渗出措施是增加钻孔深度，原设计深度6米可增加至9米，原设计深度9米可增加至12米。改善钻头结构，尽可能将钻孔中的泥屑搅成泥浆，同时适量增大泥浆的粘度、浓度和流量，增加泥浆的护壁、悬浮和排屑能力。钻孔中形成完整通道，泥浆畅通无阻地从孔口返出。六、停钻不停泥浆：在回拖铺管过程中，经常因各种原因要停钻，如中途焊接管，中途修补防护层，市政干扰。要停钻回拖铺管，停钻不能停送泥浆，让泥浆在孔内继续循环，防止增