根據(jù)坤宇定向鉆施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，泄洪區(qū)定向鉆穿越為兩根工作管，雙穿施工，管線總長(zhǎng)度為7000m，分四次穿越，穿越工作管直徑為φ323.9、φ273.1.單根穿越長(zhǎng)度為1750m，因地處泄洪區(qū)，穿越地層主要為中粗砂層，及粉質(zhì)粘土層，屬于大型穿越工程。

定向鉆機(jī)確定

　　因管線單根穿越長(zhǎng)度為1750m，坤宇定向鉆團(tuán)隊(duì)擬采用對(duì)穿技術(shù)施工，調(diào)遣兩臺(tái)鉆機(jī)分別從兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行導(dǎo)向孔鉆進(jìn)，到達(dá)對(duì)接區(qū)域時(shí)，利用交流磁場(chǎng)、軸向磁鐵、泥漿壓力短節(jié)等輔助兩鉆頭進(jìn)行對(duì)接作業(yè)，最終達(dá)到一側(cè)鉆頭成功進(jìn)入另一側(cè)導(dǎo)向孔內(nèi)，完成整個(gè)導(dǎo)向孔作業(yè)。根據(jù)施工部署，計(jì)劃調(diào)遣德國(guó)海瑞克公司生產(chǎn)的HK500T鉆機(jī)和250T鉆機(jī)進(jìn)行施工。

施工準(zhǔn)備

　　1、取得河流穿越通過(guò)權(quán)

　　2、組織技術(shù)人員編寫針對(duì)每個(gè)穿越工程的施工方案并包監(jiān)理和業(yè)主審批。

測(cè)量放線

　　1、采用經(jīng)法定計(jì)量部門校驗(yàn)合格的經(jīng)緯儀進(jìn)行測(cè)量放線。

　　2、測(cè)量、放線人員應(yīng)由參加接樁的測(cè)量技術(shù)人員主持。測(cè)量人員接樁后對(duì)長(zhǎng)度進(jìn)行復(fù)測(cè)。

　　3、根據(jù)入土樁和出土樁放出施工作業(yè)帶的邊界線，包括入土端作業(yè)場(chǎng)地、出土端作業(yè)場(chǎng)地和管線預(yù)制作業(yè)帶。

　　4、根據(jù)控制樁定出定向鉆穿越的入土點(diǎn)和出土點(diǎn)，根據(jù)入土點(diǎn)和出土點(diǎn)放出鉆機(jī)中心線。

　　5、對(duì)穿越控制樁進(jìn)行引樁，引樁的樁位要布置在作業(yè)帶以外，并安裝牢固防止被破壞。

　　6、當(dāng)管道沿線與地下構(gòu)筑物或其他隱蔽工程交叉時(shí)，放線應(yīng)在交叉范圍兩側(cè)作出明顯標(biāo)志。地下障礙物標(biāo)志樁應(yīng)注明障礙物名稱、埋深和尺寸。

地錨坑及泥漿池

　　挖、砌泥漿池2個(gè)（穿越兩岸各1個(gè)）。泥漿坑尺寸為45m×45m×2m，泥漿坑內(nèi)鋪土工布，防止泥漿滲漏。泥漿坑如下圖所示。

地錨坑及泥漿池

 

　　挖地錨坑2個(gè)。地錨坑中心線在穿越中心線上，地錨坑尺寸6m×3.5m×1.8m

　　地錨坑完成后，地錨坑內(nèi)先用磚在四周砌磚墻，將地錨（5m×2m×1.6m）放入后，地錨與墻的余空填混凝土加固。入土側(cè)的地錨在前面緊貼地錨打8個(gè)Ф219×8, 長(zhǎng)8米的鋼管樁, 出土側(cè)的地錨在前面緊貼地錨打6個(gè)Ф219×8，長(zhǎng)8米的鋼管樁,鋼管樁高出地面0.5米,在地錨和鋼管樁之間用8#槽鋼焊接牢固。

地錨坑及泥漿池

鉆機(jī)及配套設(shè)備就位

　　將施工鉆機(jī)就位在穿越中心線位置上，主鉆機(jī)就位于入土側(cè)，輔助鉆機(jī)就位于設(shè)計(jì)出土點(diǎn)側(cè)，鉆機(jī)就位完成后，進(jìn)行系統(tǒng)連接、試運(yùn)轉(zhuǎn)，保證設(shè)備正常工作。

測(cè)量控向參數(shù)

　　按操作規(guī)程標(biāo)定控向參數(shù)，為保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，在穿越軸線的不同位置測(cè)取，且每個(gè)位置至少測(cè)四次，進(jìn)行對(duì)比，并做好記錄，取其有效值的平均值作為控向Line Az值。
 

　　開(kāi)鉆前做好鉆機(jī)的安裝和調(diào)試等一切準(zhǔn)備工作，試鉆1～2根鉆桿后，確定系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，即可正常鉆進(jìn)。

主管線導(dǎo)向孔鉆進(jìn)施工

　　對(duì)接穿越需用兩臺(tái)鉆機(jī)協(xié)同作業(yè)完成，其中HK500T為主施工鉆機(jī)，HK250T為輔助鉆機(jī)，對(duì)接點(diǎn)設(shè)置在離主鉆機(jī)1650米處，對(duì)接點(diǎn)前、后50米范圍（共100米）之內(nèi)為對(duì)接區(qū)。

　　交流磁信號(hào)電纜和水下交流磁靶鋪設(shè)：針對(duì)本工程，鋪設(shè)交流電纜線圈，回路在穿越中心線上游200-300米之間，形成閉合交流電纜線圈，在穿越過(guò)程中將作為導(dǎo)向孔穿越Paratrack II控向系統(tǒng)的磁信號(hào)源。交流線圈的備用方案：在穿越入（ 出）土點(diǎn)與大堤之間，河道中間200多米區(qū)域鋪設(shè)交流電纜線圈。

　　測(cè)量控向參數(shù)：校準(zhǔn)導(dǎo)向孔穿越Paratrack II控向系統(tǒng)，標(biāo)定控向參數(shù)，為保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，在穿越中心線的不同位置測(cè)取，進(jìn)行對(duì)比，并做好記錄。

　　1、主鉆機(jī)鉆進(jìn)

　　使用ParatrackⅡ控向系統(tǒng)和磁信號(hào)電纜，主施工鉆機(jī)沿著設(shè)計(jì)穿越曲線鉆進(jìn)約1680m，HK500T鉆機(jī)的鉆具組合為：

　　9-5/8″牙輪鉆頭+造斜節(jié)和7″無(wú)磁鉆挺+800m5″鉆桿+830m6-5/8″鉆桿。

　　為了減小鉆具在地層內(nèi)的鉆進(jìn)阻力，防止產(chǎn)出壓桿失穩(wěn)現(xiàn)象，在鉆進(jìn)1000m左右時(shí)，沿著鉆桿鉆入Φ325×8mm套管450m。

　　2、輔助鉆機(jī)鉆進(jìn)

　　當(dāng)主鉆機(jī)HK500T鉆進(jìn)導(dǎo)向孔時(shí)，輔助鉆機(jī)HK250T同時(shí)進(jìn)行鉆進(jìn)，同樣使用ParatrackⅡ控向系統(tǒng)和磁信號(hào)電纜，沿著設(shè)計(jì)穿越曲線鉆進(jìn)約850m，其間兩鉆機(jī)相互協(xié)調(diào)鉆進(jìn)的速度，確保在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)入對(duì)接區(qū)域。該鉆機(jī)的鉆具組合為：

　　9-5/8″牙輪鉆頭+造斜節(jié)和7″無(wú)磁鉆挺+600m5″鉆桿+250m6-5/8″鉆桿。

　　為了減小鉆具在地層內(nèi)的鉆進(jìn)阻力，在鉆進(jìn)至500m時(shí)，沿著鉆桿鉆入Φ325×8mm套管400m。

　　當(dāng)輔助鉆機(jī)鉆頭到達(dá)對(duì)接區(qū)域時(shí)，啟動(dòng)鉆頭短節(jié)內(nèi)預(yù)先安裝的目標(biāo)磁鐵，該目標(biāo)磁鐵負(fù)責(zé)在對(duì)接時(shí)，引導(dǎo)主鉆機(jī)的鉆頭鉆進(jìn)。

　　3、導(dǎo)向孔對(duì)接

　　當(dāng)主鉆機(jī)的探頭接近對(duì)接區(qū)域時(shí)，利用人工交流磁場(chǎng)檢查穿越的方向和深度，判斷是否復(fù)合對(duì)接要求。如果不符合對(duì)接要求，則調(diào)整穿越的方位角和傾斜角，直至達(dá)到符合對(duì)接要求。鉆機(jī)也同時(shí)進(jìn)行鉆進(jìn)，并利用人工交流磁場(chǎng)準(zhǔn)確定位。在主鉆機(jī)鉆進(jìn)至1650m左右時(shí)停止鉆進(jìn)，此時(shí)HK500T鉆機(jī)的探頭便可探測(cè)到HK250T鉆機(jī)的目標(biāo)磁鐵，并可測(cè)算出兩者之間的距離。

　　兩臺(tái)鉆機(jī)相互協(xié)調(diào)工作，時(shí)主鉆機(jī)的探頭與輔助鉆機(jī)的目標(biāo)磁鐵之間的間距控制在5m以內(nèi)時(shí)，即可進(jìn)行雙方導(dǎo)向孔的對(duì)接。當(dāng)兩個(gè)鉆機(jī)的鉆頭處于一個(gè)導(dǎo)向孔軌道內(nèi)時(shí)即為對(duì)接成功。對(duì)接成功后，輔助鉆機(jī)逐步回退鉆桿，同時(shí)，主鉆機(jī)一邊采集輔助鉆機(jī)目標(biāo)磁鐵的磁信號(hào)，一邊利用采集的磁信號(hào)控制鉆機(jī)方向，使之逐步向輔助鉆機(jī)已形成的導(dǎo)向孔平緩趨進(jìn)，直至沿HK250T鉆機(jī)的已完成的導(dǎo)向孔出土，完成整個(gè)導(dǎo)向孔的穿越。

 

　　4、預(yù)擴(kuò)孔作業(yè)

　　當(dāng)導(dǎo)向孔完成，套管拆除后，即可連接擴(kuò)孔器，開(kāi)始擴(kuò)孔作業(yè) 。

　　φ323進(jìn)行一級(jí)擴(kuò)孔，預(yù)擴(kuò)孔都進(jìn)行鉆桿和鉆具的倒運(yùn)及鉆具連接。采用全新5-1/2″S-135鉆桿進(jìn)行擴(kuò)孔作業(yè)。用18″桶式擴(kuò)孔器進(jìn)行預(yù)擴(kuò)孔；

　　φ273進(jìn)行五級(jí)擴(kuò)孔，每次預(yù)擴(kuò)孔都進(jìn)行鉆桿和鉆具的倒運(yùn)及鉆具連接。采用全新5-1/2″S-135鉆桿進(jìn)行擴(kuò)孔作業(yè)。用16″桶式擴(kuò)孔器進(jìn)行預(yù)擴(kuò)孔；

　　在每級(jí)擴(kuò)孔施工中，要認(rèn)真觀察擴(kuò)孔情況。如果發(fā)生擴(kuò)孔不順暢等，則需進(jìn)行一次洗孔。實(shí)際擴(kuò)孔尺寸根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)整。

　　根據(jù)地質(zhì)情況及上一級(jí)擴(kuò)孔情況，合理確定下一級(jí)的擴(kuò)孔尺寸和擴(kuò)孔器水咀的數(shù)量和直徑，保證泥漿的壓力和流速，從而提高攜帶能力，減少巖屑床的生成。

　　在擴(kuò)孔中，為保證泥漿的性能、用量。將在出土點(diǎn)側(cè)安裝一套泥漿處理系統(tǒng)，與鉆機(jī)側(cè)的泥漿系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行“對(duì)注作業(yè)”。

　　因穿越距離太長(zhǎng)，根據(jù)以往穿越工程經(jīng)驗(yàn)，每級(jí)擴(kuò)孔加6個(gè)噴漿短節(jié)，防止縮孔，使泥漿在孔內(nèi)處于流動(dòng)狀態(tài)，減小鉆具扭矩。

　　回拖是定向穿越的最后一步，也是最為關(guān)鍵的一步�；赝喜捎玫你@具組合為：

　　1、5-1/2″S-135鉆桿+16″桶式擴(kuò)孔器+500T萬(wàn)向節(jié)+φ323穿越管線。

　　1、5-1/2″S-135鉆桿+16″桶式擴(kuò)孔器+500T萬(wàn)向節(jié)+φ273穿越管線。

　　在回拖時(shí)進(jìn)行連續(xù)作業(yè)，避免因停工造成阻力增大。管線回拖前要仔細(xì)檢查各連接部位的牢固。

　　為保證回拖的順利和防腐層不受破壞，將采取以下措施：

　　措施一：管線回拖采用發(fā)送溝的方式進(jìn)行。在挖發(fā)送溝時(shí)，計(jì)算好管線進(jìn)入孔洞的這一段發(fā)送溝的坡度，確保發(fā)送溝與穿越孔洞的圓滑平緩。

　　措施二：在回拖作業(yè)時(shí)，增加高潤(rùn)滑泥漿，使高潤(rùn)滑泥漿象薄膜一樣附著于防腐層表面，減小回拖阻力，保護(hù)防腐層。

　　措施三：回拖前后，準(zhǔn)備好補(bǔ)口、補(bǔ)傷材料和器具及電火花檢漏儀，安排專人巡視管線。

　　穿越完成后，及時(shí)進(jìn)行設(shè)備轉(zhuǎn)場(chǎng)、剩余泥漿處理、地貌恢復(fù)和警示牌安裝。在施工過(guò)程中，多余泥漿采用罐車外運(yùn)至環(huán)保部門指定的地方。