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水平定向钻穿越施工方案

采用水平定向钻(HDD)非开挖技术穿越“xx铁路、xx、xx立交”工程施工方案xx项目部年月日编制依据1、根据xx铁路局的要求,本次采用非开挖技术铺设穿越xx铁路的天然气管道工程必须在φ406.4的主管上加钢套管保护,则本施工方案将按Φ529钢套管施工方法进行设计;2、施工设计图纸和地质勘察资料;3、国家现行的法令、法规,地区颁布的安全检查、消防、文物、环保等管理规定;4、相关国家和行业标准规范《水平定向钻孔进管线铺设工程技术规范》(2002)《原油和天然气送管道穿越跨越工程设计规范》SY/T0015 《输油输气管道线路工程施工及验收规范》SY0401-98目录一、工程概况 (4)1、工程概述 (4)2、工程地点 (4)3、管道铺设方式 (4)4、铺设管道类型 (4)二、施工现场环境及地层情况: (4)1、地表环境 (4)2、地层情况 (4)三、投入主要设备: (5)1、水平定向钻钻机 (5)2、导向仪 (5)3、施工设备一览表 (6)四、施工作业场地 (6)1、钻机场地及进场 (6)2.出土点场地 (7)五、施工工期: (7)六、施工组织: (7)1.人员配备表(不含管道预制人员): (7)2.组织管理 (7)七、钻孔设计: (8)1、钻孔技术要求 (8)2、工程成本分析: (8)4、钻孔纵断面设计图:(见附图) (9)5、施工场地占用平面图:(见附图) (9)八、穿越工序及工艺流程: (9)(一)制定项目计划: (9)(二)施工准备 (9)(三)测量放线 (9)(四)定向钻施工措施 (10)(五)泥浆质量控制措施 (14)(六)技术准备 (15)(七)、降低回拖力的措施 (16)(八)、废弃泥浆处理保护方案 (16)(九)工艺流程图 (17)九、质量、安全保证措施及检验 (19)1.工程质量目标 (19)2.危险源辩识及风险评价表(部分) (19)十、工期措施 (22)1.动态控制 (22)2.施工进度保证措施 (22)3.组织保证 (22)4.现场控制 (22)5.施工调度控制 (22)十一、HSE管理措施 (22)1、方针和目标 (22)2、现场文明施工 (22)3、环境保护措施 (23)4、应急准备 (23)采用水平定向钻(HDD)非开挖技术穿越“xx铁路、xx、xx立交”工程施工方案一、工程概况1、工程概述本工程为属xx市燃气供气专用管道工程的非开挖铺设部分,输送介质为天然气,管道设计压力为1.6Mpa;2、工程地点xx市罗湖区泥岗路、xx立交处(已钉桩确定出、入土点, Z+491.46-----Z1+197),工程穿越xx铁路、xx、xx立交及匝道,全长约为715m。

3、管道铺设方式采用水平定向钻(HDD)非开挖技术4、铺设管道类型套管:Φ529钢质套管(厚度:10.0mm),外加PE防腐层内置主管:Φ406.4×7.1mm直缝双面埋弧焊钢管,外缠麻绳(目的:减少主管与套管之间的摩察力)二、施工现场环境及地层情况:1、地表环境本次定向钻穿越工程将连续穿越xx铁路(八股)、xx、xx立交及匝道,西端为泥岗路绿化带,东边为交通密集的xx立交。

其中xx立交最高处与泥岗铁路桥下的铁路落差约8m,且以上三处地段均为交通繁忙地段。

2、地层情况1)地面以下8m为碎石为主的素填土;2)地下水位埋深为8.30—19.20m,地下水丰富;3)8—13m为卵砾石层;4)13—19m为粘土层;5)19m以下为弱风化片麻岩;6)管线里程(Z0+491.46—Z1+197)。

三、投入主要设备:以上地表环境及地质情况显示:本次工程穿越距离长、深度大,地质情况复杂(需穿越卵砾石层),所铺设管道口径较大、自重较重,且为燃气供应管,施工难度很大。

为了稳妥、高质量做好此段定向钻穿越工程,我公司将使用以下设备:1、水平定向钻钻机美国威猛(Vermeer)公司生产的D200*300钻机。

主要参数:此钻机优点:精确度高、方向可控性好、施工速度快,一次可钻进最长可达1800m 的距离、施工周期短。

注:《2006非开挖技术会议论文》,中南机电工程学院工程徐海良工程机械博士所撰写的《非开挖铺设管线施工方法及其设备技术发展趋势》:“美国威猛(Vermeer)等公司为国外具有具有代表性的非开挖设备生产厂家。

”。

2、导向仪1)定向设备采用美国威猛公司(Vermeer)生产的DigTrak Eclipse SST tm有线控向系统。

此系统可在整个穿越过程中采用地面线圈系统配合DigTrak Eclipse SST tm系统进行准确跟踪定位,使出土位置偏差控制在规范允许范围内;2)导向定位系统可测至30.5m深度;3、施工设备一览表四、施工作业场地1、钻机场地及进场1)钻机场地位于xx立交文锦北路与泥岗路辅道交界西面的绿化带,钻机场地尺寸为:50m×50m,且钻机场地需要进行平整并压实;2)现场考察,钻机及辅助设备由布吉入关,沿泥岗路(东行)到布心掉头匝道处掉头后沿泥岗路西行方向进入xx立交辅道并进场;3)xx立交文锦北路与泥岗路辅道交界西面的绿化带需开10m宽的口,以便运载钻机的拖车可由辅道驶上绿化带;4)入土端泥浆池开挖尺寸为10m×5m×2m。

2.出土点场地出土点位于泥岗路绿化带,出土端泥浆池开挖尺寸为10m×5m×2m。

五、施工工期:辽河石油勘探局油田建设工程二公司完成待铺设的燃气管的焊接、管道压力测试后,非开挖施工队及设备开始进场,预计在施工队及设备进场后的35天内完成本次管道铺设工作。

六、施工组织:1.人员配备表(不含管道预制人员):2.组织管理七、钻孔设计:1、钻孔技术要求1)根据《水平定向钻孔进管线铺设工程技术规范》(2002)和《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》(SY0401-98):水平定向钻工程入土角≤10o,出土角度≤8o,由于本工程需穿越河道,且必须在河床底5米以下穿越,据计算入土角已到达10.5 o,出土角为6 o;2)本工程河底平直段≥200m,两端圆弧段设计曲率半径按1500D取值,R=600m,管道弯曲强度为每米约0.0955o。

考虑到河床的安全和定向穿越的工作量,穿越管道底部距通航河床底部≥5m施工,起始点为施工场地平面与钻杆相交点。

由于弯曲曲率半径比较小,同时铺管长度比较长,加上在河床下断面出现卵砾层,因此应施工筒型回扩器进行回扩,第一级按φ480、第二级按φ580、第三级按φ680、第四级按φ850定为终孔;3)为保证卵砾层卵砾不滑落,将采用辅助设备协助施工,本工程采用中型空压机(排气量17米3)/分钟)确进行同步工作保扩孔直径≥1.5D要求,拖管前要进行拖泥、清孔。

2、工程成本分析:1)本工程采用美国威猛钻机D200×300,每台班比一般钻机增加费用 1.5倍(钻孔速度亦增加1.5倍);2)根据地质资料和现场情况,为了提高工程施工的成功率,孔径由一般工程1.2倍,扩展到1.5倍;3)导进铺管由单管改为双管,管重增加了1.5倍,所以施工难度和工作量亦相应的增加;4)按技术参数计算,消耗机械台班和人工工日为15%,中型空压机(排气量17米3/分钟)工作台班与钻机同步施工,则需要20个工作日;5)由于地下土层(主要是粘土(含碎石)、卵石、粉质粘土和风化岩等)密度大、硬度高,施钻时需要采用岩石钻头、泥浆马达、膨润土和进口添加剂等,费用亦相应增高,同时调整泥浆配比来控制泥浆漏失及加强护壁。

由于扩孔器外径的增大,土质硬,造成扭距、拉力相应增大,振动更为频繁导致回扩器磨损严重,必须更换新的回扩器方可继续施钻,使回扩重复进行,致使人工机械消耗量增加30%以上,同时∮450㎜、∮650㎜、∮850㎜回扩器报废各一个,一个分动器报废。

为了减少钻具磨损,必须使用大量泥浆来润滑钻头,因此在穿越过程中沿途多处冒浆,其中冒浆严重是xx铁路和xx公园,使穿越过程中大量人员配合清理泥浆,民工计368个台班,租用挖机10个台班。

3、钻孔平面设计图:(见附图)4、钻孔纵断面设计图:(见附图)5、施工场地占用平面图:(见附图)八、穿越工序及工艺流程:(一)制定项目计划:1、了解勘察地质资料、地形、周边环境情况、地下管线情况及设计要求;2、完成项目施工人员培训和设备调谴,建设工程施工营地,编制施工方案和技术措施。

(二)施工准备1、业主办理临时用地的征用手续后,在入、出土端施工现场用地面积用白石灰划出边界控制线;2、提前向xx市交管局办理相关手续,利用现有交通道路,以便钻机等大型设备及车辆到达施工现场附近;3、根据管线施工图纸及现场地形、地质勘察后取得的地形、地质资料,查明沿穿越路径上的所有地下设施(如管线、电缆、设备等),以及周围的公共设施;4、在施工带范围内清理影响施工机具通行或施工作业的石块、树木。

(三)测量放线1、根据设计交底(桩)与施工图纸要求测量放线,放出线路轴线、穿越管段预制控制线和钻机场地控制线及设备摆放位置线,确保钻机中心线与入土点、出土点、成一条直线,确定入土点坐标及放出管线中心轴线并标出占地边界线;2、测量放线过程中做好各种记录,包括控制测量记录,转交处理方式,放线记录等。

(四)定向钻施工措施1、设备进场及钻前准备对施工场地(出入土点和入土点)平整后,要对其进行围栏隔离处理;并在施工场所周围布置警示带,设置醒目的路障和警示灯,放置警示牌,严禁非工作台人员进入施工现场。

1)主机进场a.进场准备工作:仔细检查进场道路,清除路障及高空设施(如电缆线不低于4.3米的主机高度),对不平、不实的道路要进一步加固处理(主机及拖头自重为30吨)并在道路两侧插标志物,以便于主机前进或后退;b.进场时安排专人指挥,注意保护人员及设备的安全,直到主机入其就位控制区内,拖头要背离入土点,以便主机就位及其轴线的调整;c.主机进场后暂不摘除车头,但需打开主机支腿,保持主机的平稳。

2)配套设备进场a.进场前检查运输车辆是否完好,泥浆泵、泥浆罐和发电房等设备在装车时要用草垫、绳套作安全保护处理,并安排专人指挥车辆的进出场和吊装作业;b.安排25T吊车提前进入施工现场,做好吊装前的工作,并安排挖机配合,以防意外情况发生,确保施工正常的进行;c.所有配套设备要摆放到预定位置,并提前划出位置控制线,做到一次性就位;同时油罐周围要杜绝烟火,消除一切安全隐患。

3)开挖泥浆池、蓄水池及地锚坑入土端泥浆池开挖尺寸为10m×5m×2m,出土端泥浆池开挖尺寸为10m×5m ×2m。

4)开挖地锚坑及锚固箱就位a.按照锚固箱边界控制线开挖地锚坑,开挖尺寸为4.5m×2.2m×2.2m;b.用吊车将锚固箱放入地锚坑中,经复测穿越中心轴线后保证锚固箱中心线与穿越加上心轴线一致,并打进Φ25的桩。

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