1.施工准备
1.1场地布置
在管道起点设置工作坑,终点设置接收坑,布置泥浆系统和管道发送系统:
工作坑尺寸:长度≥1.5倍管径,宽度≥2m,深度≥1.2m(需支护)
接收坑尺寸:略大于工作坑,便于管道接收
泥浆系统:配比根据地质调整(膨润土+聚合物,比重1.05~1.25)
1.2钻机进场
水平定向钻机主要组成:
系统
功能
要求
钻机系统
提供钻进动力
推力≥50吨(根据管径调整)
控向系统
轨迹控制
精度±0.5%深度
泥浆系统
孔壁支撑/润滑
流量≥200L/min
2.施工工艺流程
3.定向管钻进
转弯半径:≥1200倍管径(DN250管最小半径300m)
控向精度:采用无线探棒(±0.5%深度)
钻进速度:软土1-3m/min,硬岩0.2-0.5m/min
3.扩孔施工
3.1扩孔分级(以DN600钢管为例)
级数
扩孔直径
倍数
泥浆要求
1级
300mm
1.2倍管径
粘度40s
2级
450mm
1.5倍管径
粘度45s
3级
720mm
2.4倍管径
粘度50s
3.2泥浆流量计算
Q=π×(D2/4)×v
其中:
Q:泥浆流量(m3/s)
D:钻杆直径(m)
v:流速(通常取0.3m/s)
示例:DN150钻杆(0.15m)的流量需求:
Q=3.14×(0.152/4)×0.3≈0.0053m3/s(318L/min)
4.清孔验收
使用拉泥盘直径=1.2倍最终扩孔直径
孔内残留物≤5%(通过体积法检测)
孔壁光滑度:无突出硬物(探孔器可通过)
5.回拖拉管
5.1拉力计算
F=μ×L×W+F泥浆阻力
其中:
μ:摩擦系数(PE管0.3,钢管0.5)
L:穿越长度(m)
W:管线单位重量(kg/m)
F泥浆阻力:经验值10-20kN
5.2安全校核(DN250PE管示例)
参数
值
说明
管材抗拉强度
20MPa
Fmax?=σ×A≈38kN
截面积A
1925mm2
实际需拉力
14.4kN
100m管道,W=15kg/m
安全系数
2.64
38/14.42(符合)
6.质量控制
项目
标准
检测方法
轨迹偏差
水平±1m,垂直±0.5m
导向仪数据复核
管线试压
1.25倍工作压力,稳压30分钟
压力表监测
泥浆性能
粘度≥40s,pH8-10
马氏漏斗/试纸