专利名称：水平定向钻进拉管施工方法
技术领域：
本发明涉及地下管线的施工方法，尤指一种水平定向钻进拉管施工方法。
背景技术：
随着我国经济持续稳定地增长，城市化进程的进一步加快，我国地下管线的需求量也在逐年增加。加之现代文明意识和环保意识的逐渐加强，开挖路面进行地下管线施工导至的社会问题、交通问题和环境污染问题已越来越受到人们的关注，城市限制开挖施工的法规将陆续出台。非开挖技术地下管线施工具有不污染环境，不影响交通，施工周期短，综合成本低等优点，在地下管线施工中获得广泛应用。作为非开挖技术之一的水平定向钻进拉管施工，近几年来取得长足发展，在城市地下管网施工中得到越来越多的应用，本案发 明人依据这一需求而设计的一套切实可行的施工方法，本案由此而产生。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种施工工艺简单、可操作性强的水平定向钻进拉管施工方法。为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是
一种水平定向钻进拉管施工方法，利用定向钻机、导向钻头、连接定向钻机及导向钻头的钻杆和导向仪施工设备，按照设计的导向孔轨迹，采用定向钻进技术先施工一个近似水平的先导孔，待先导钻头在被穿越障碍物的另一侧露出后，卸下导向钻头换上大直径的扩孔钻头进行一次或多次的反向扩孔，末次扩孔的同时，在扩孔钻头的后方再连接一个直径小于该扩孔钻头的待铺管，同时将待铺设管线拉入钻孔，等全部的钻杆被拉回时铺管工作同时完成。所述的水平定向钻进拉管施工方法包括如下步骤
(一)施工准备取得各种图纸、技术交底并进行现场勘察；
(二)导向孔轨迹设计及回拉力计算；
(三)工作坑控制井施工并固定钻机；
(四)导向孔施工，施工步骤为探头装入探头盒内—导向钻头连接到钻杆上4转功钻杆—测试探头发射是否正常—回转钻进2m左右—开始按设计轨迹施工—导向孔完成；
(五)扩孔施工；
(六)管材连接钢管连接采用焊接，PE采用热熔连接，待铺管材是在回拉铺管前连接完成并试验合格后方可回拉铺管；
(七)回拉铺管末级扩孔时，在回拉钻杆后接上扩孔钻头和旋转接头，在旋转接头后接上拉管头和待铺设的管线进行反扩铺管，当扩孔钻头到达钻机一侧地表时同时完成末级扩孔和铺管施工；
(八)钻进泥浆在导向孔钻进、回拉扩孔及回拖施工时，应及时向孔内注入泥浆；(九)配套设施施工、现场清理及撤场。所述导向孔轨迹一般由三段组成，第一造斜段、直线段和第二造斜段，直线段是管线穿越障碍物的实际长度，第一造斜段是钻杆进入铺管位置的过渡段，第二斜段是钻杆出露地表的过渡段。所述导向孔轨迹的计算公式为
权利要求
1.一种水平定向钻进拉管施工方法，其特征在于利用定向钻机、导向钻头、连接定向钻机及导向钻头的钻杆和导向仪施工设备，按照设计的导向孔轨迹，采用定向钻进技术先施工一个近似水平的先导孔，待先导钻头在被穿越障碍物的另一侧露出后，卸下导向钻头换上大直径的扩孔钻头进行一次或多次的反向扩孔，末次扩孔的同时，在扩孔钻头的后方再连接一个直径小于该扩孔钻头的待铺管，同时将待铺设管线拉入钻孔，等全部的钻杆被拉回时铺管工作同时完成。
2.根据权利要求I所述的水平定向钻进拉管施工方法，其特征在于包括如下步骤 (一)施工准备取得各种图纸、技术交底并进行现场勘察； (二)导向孔轨迹设计及回拉力计算； (三)工作坑控制井施工并固定钻机； (四)导向孔施工，施工步骤为探头装入探头盒内4导向钻头连接到钻杆上4转功钻杆—测试探头发射是否正常4回转钻进2m左右—开始按设计轨迹施工_^导向孔完成； (五)扩孔施工； (六)管材连接钢管连接采用焊接，PE采用热熔连接，待铺管材是在回拉铺管前连接完成并试验合格后方可回拉铺管； (七)回拉铺管末级扩孔时，在回拉钻杆后接上扩孔钻头和旋转接头，在旋转接头后接上拉管头和待铺设的管线进行反扩铺管，当扩孔钻头到达钻机一侧地表时同时完成末级扩孔和铺管施工； (八)钻进泥浆在导向孔钻进、回拉扩孔及回拖施工时，应及时向孔内注入泥浆； (九)配套设施施工、现场清理及撤场。
3.根据权利要求I或2所述的水平定向钻进拉管施工方法，其特征在于所述导向孔轨迹一般由三段组成，第一造斜段、直线段和第二造斜段，直线段是管线穿越障碍物的实际长度，第一造斜段是钻杆进入铺管位置的过渡段，第二斜段是钻杆出露地表的过渡段。
4.根据权利要求3所述的水平定向钻进拉管施工方法，其特征在于所述导向孔轨迹的计算公式为
5.根据权利要求3所述的水平定向钻进拉管施工方法，其特征在于所述回拉力估算公式为 D2 F= nLf γ - JS1 (D-S1) + KM ； 式中F—计算的拉力； L一穿越长度； f一摩擦系数； D—铺管直径；· y —泥浆密度； 在一铺管壁厚； K 一粘滞系数。
全文摘要
本发明公开了一种水平定向钻进拉管施工方法，利用定向钻机、导向钻头、连接定向钻机及导向钻头的钻杆和导向仪施工设备，按照设计的导向孔轨迹，采用定向钻进技术先施工一个近似水平的先导孔，待先导钻头在被穿越障碍物的另一侧露出后，卸下导向钻头换上大直径的扩孔钻头进行一次或多次的反向扩孔，末次扩孔的同时，在扩孔钻头的后方再连接一个直径小于该扩孔钻头的待铺管，同时将待铺设管线拉入钻孔，等全部的钻杆被拉回时铺管工作同时完成。该施工方法简单，可操作性强，且不污染环境，不影响交通，成本低，安全性好，施工周期又短。
文档编号E21B7/04GK102953683SQ20121048959
公开日2013年3月6日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者陈明伟, 张党生 申请人:福建省泷澄建设集团有限公司