水平定向钻的施工工艺

水平定向钻施工工艺

水平定向钻进技术又称HDD技术（Horizontal Directional Drilling），是近年发展起来的一项高新技术，是石油钻探技术的延伸。主要用于穿越道路、河流、建筑物等障碍物，它与传统大开挖埋管施工方式相比，具有施工速度快、精度高、成本低等优点，广泛应用于供水、煤气、电力、电讯、天然气、石油等管线铺设工程中。

一、施工工艺简介

水平定向钻机由钻机系统、动力系统、导向系统、泥浆系统、钻具及附助机具组成。使用水平定向钻机进行管道穿越施工，首先按照设计曲线尽可能准确的钻一个导向孔，然后将导向孔进行来回扩孔，扩孔完成后将待铺管材沿着扩大了的导向孔进行拖拉，最终完成管线穿越工作，具体工艺如下图所示。

水平定向钻穿越施工需要两个分离的工作场地：钻机设备场地（钻进入土点工作区）和管线预制场地（钻孔出土点工作区）。每个场地的主要施工工序如下：

钻机设备场地：测量放线→三通一平→钻机设备进场→钻机组装调试→控向系统调试→钻导向孔→预扩孔→回拖→设备退场→恢复地貌。

管线预制场地：测量放线→三通一平→设备进场→运管布管→组装焊接等→设备退场→恢复地貌。 二、水平定向钻施工的优、缺点及适用范围 （一）水平定向钻施工的优点

1．采用

水平定向钻进管线铺设工程

技 术 规 范

（

试

行

）

国非开挖技术2001

协会

中

中国非开挖技术协会 水平定向钻进管线铺设工程技术规范

中国非开挖技术协会

“水平定向钻进管线铺设工程技术规范”编辑委员会

主任委员：李 山

副主任委员：刘宝林 王 鹏 委员：（以姓氏笔划为序）

丁树滋 王 鹏 尹刚乾 乌效鸣 李 山 刘宝林 刘 强 朱文鉴 陈铁励 林家辉 贾传岭

编写：中国非开挖技术协会“水平定向钻进管线铺设工程技术规范”编辑委员会 执笔：中国地质科学院探矿工艺研究所 李 山

中国非开挖技术协会 水平定向钻进管线铺设工程技术规范

目 录

一、 总则……………………………………………. 1 二、 技术概述………………………………………. 2 三、 工程投标指南…………………………………. 6 四、 施工合同（示范文本）………………………. 14 五、 施工场地探测技术指南………………………. 3

国道G105慢行系统交通整治工程 非开挖水平定向钻牵引管专项施工方案

目 录 一、工程概述 ........................................................................................ 1

1.1工程概况 ............................................................................................. 1

1.2场地工程地质情况 ............................................................................ 1

1.2.1工程地质条件 .......................................................................1 1.2.2施工方案选择 ...................................................

国道G105慢行系统交通整治工程 非开挖水平定向钻牵引管专项施工方案

目 录 一、工程概述 ........................................................................................ 1

1.1工程概况 ............................................................................................. 1 1.2场地工程地质情况 ............................................................................. 1

1.2.1工程地质条件 .......................................................................1

1.2.2施工方案选择 ..................................................

煤层气输气管道工程

高速公路 水平定向钻穿越施工方案

编制： 审核：

批准：

二O一二 年 十一 月 一日

高速匝道穿越专项施工方案 目 录

一、编制依据 ............................................................................................................................. 1 二、工程概况 ............................................................................................................................. 1 三、现场分析和方案选择............................................................................................................ 1 四、施工准备工作 ...........................

煤层气输气管道工程

高速公路 水平定向钻穿越施工方案

编制： 审核：

批准：

二O一二 年 十一 月 一日

高速匝道穿越专项施工方案 目 录

一、编制依据 ............................................................................................................................. 1 二、工程概况 ............................................................................................................................. 1 三、现场分析和方案选择............................................................................................................ 1 四、施工准备工作 ...........................

文章介绍了水平定向钻技术应用的现状和存在的不足,如市场管理的相对缺失、技术上存在瓶颈、缺乏行业高端人才的培养机制等,对行业的发展提出了自己的一些建议。

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水平定向钻技术应用现状及建议上海煤气第二管线工程有限公司汪建国

摘要：文章介绍了水平定向钻技术应用的现状和存在的不足，如市场管理的相对缺失、技术上存在瓶颈、缺乏行业高端人才的培养机制等，对行业的发展提出了自己的一些建议。 关键词：水平定向钻技术陀螺仪三维精确定位技术建议

水平定向钻施工是一种采用定向钻机和控向 仪器，在预先确定的方向上通过导向钻进、扩孔、 拉管等工艺过程实施管线敷设的非开挖施工方法。

() 1缺乏相应的指标对“平定向钻”施工的可水行性和必要性进行科学评价； () 2市场没有建立施工单位的准入制度；

该方法是我国非开挖铺设地下管线施工方法中发展最快、技术最先进、设备最完善、应用最广泛的一

()乏“ 3缺水平定向钻”设计与施工相应的技术规范；

种，在非开挖技术领域里占据着主导地位。由于

() 4施工资料数据不完整、不准确，建档工作不完善； () 5管线竣工后，尚未建立起对管线进行评价和测绘的体系。 非开挖市场在近些年快速发展，水平定向钻在各个管线行业内都得到了较为广泛的应用

水平定向钻机综合分析

水平定向钻机 (第一部分)

◇徐工研究院 张启君

概述

水平定向钻机是在不开挖地表面的条件下，铺设多种地下公用设施(管道、电缆等)的一种施工机 械，它广泛应用于供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等管线铺设施工中，它适用于沙土、粘土、 卵石等地况，我国大部分非硬岩地区都可施工。工作环境温度为-15℃~+45℃。水平定向钻进技术是 将石油工业的定向钻进技术和传统的管线施工方法结合在一起的一项施工新技术，它具有施工速度 快、施工精度高、成本低等优点，广泛应用于供水、煤气、电力、电讯、天然气、石油等管线铺设施工 工程中。水平定向钻进设备，在十几年间也获得了飞速发展，成为发达国家中新兴的产业。目前其发 展趋势正朝着大型化和微型化、适应硬岩作业、自备式锚固系统、钻杆自动堆放与提取、钻杆连接自 动润滑、防触电系统等自动化作业功能、超深度导向监控、应用范围广等特征发展。该种设备一般适 用于管径φ300~φ1200mm的钢管、PE管，最大铺管长度可达1500m，适应于软土到硬岩多种土壤条 件，应用前景广阔。下面因此对水平定向钻的研究意义十分重要！

1 水平定向钻机的相关产品与关键技术及分类

1.1国内外相关产品的发展特点

国内有

摘要：本文主要阐述了燃气管道水平定向钻穿越设计应该遵循的基本原则和相关设计规范。提出了工程测量和地质钻探在燃气管道水平定向钻设计中的基本要求，分析了燃气管道水平定向钻穿越的设计要点。希望通过本文的分析，为相关设计人员提供依据和思路，以供参考。

关键词：燃气管道；水平定向钻穿越；设计要点

燃气管道的敷设不时需穿越河道、铁路、箱涵等障碍物，同时明槽开挖敷设管道所导致的社会、交通及环境污染等问题也越来越受人民的关注。水平定向钻hdd（horizontal directional drilling）技术，因其自身特点在应对上述两方面问题时具有显著的优势。 1.水平定向钻穿越技术概述及优势 1.1水平定向钻敷管技术概述

水平定向钻敷管技术是管道敷设中的一种新型技术，采用非开挖方式，利用水平定向钻机在不同深度以及不同地层的环境下进行钻进，并结合导向仪达到精准的设计位置。在施工中可按照预先设定的轨迹钻取一个导向孔，再将扩孔器安装在导向孔出口端的钻杆头部，进行扩孔处理。扩孔达到一定的标准后，将管道、旋转接头以及拉管头连接在扩孔器的后端，进行回拉敷设地下管道。

1.2水平定向钻敷管技术的优势

该项技术较传统的管道敷

涩宁兰复线黄河水平定向钻穿越施工技术

（中国石油天然气管道局穿越公司，河北廊坊，065001）

摘要：涩宁兰复线黄河穿越工程于2009 年1 月13 日回拖成功，创造了国内大型河流、山体、铁路三连穿的先河，在国内大型河流定向钻穿越中率先尝试了断裂带地质、破碎岩层的穿越，穿越深度达到84 米，在国内外定向钻穿越工程中实属罕见。 关键词：导向孔、扩孔、回拖、破碎带

2009 年1 月13 日，中国石油天然气管道局穿越分公司在甘肃兰州完成了集河流、山体、铁路三位一体的涩宁兰复线八盘峡黄河穿越工程，穿越破碎岩石层及断裂带，克服出土点高出入土点18 米引起的泥浆空洞及出土点侧穿越段管线预制场地起伏不平且水平弯多的不利条件等，成功完成全线控制性工程，在穿越技术上取得了新的突破。

图1 回拖成功

1 工程概况

涩宁兰复线工程起自青海省柴达木盆地涩北一号气田涩宁兰一线涩北首站，东至兰州市河口末站，线路长度921.4km。干线管径φ660mm，材质L450,设计压力6.3MPa。八盘峡黄河穿越位于甘肃省兰州市西固区河口镇八盘村北，已建涩- 宁- 兰输气管道黄河跨越上游约200m 处。本工程采用定向钻穿越黄河、兰青铁路和青石咀山体。同时并排穿越2 条管道，分别为φ660&#