[发明专利]一种高密度聚乙烯非压力管道水平定向钻进施工方法

摘要

本发明涉及工程施工技术领域，尤其涉及一种高密度聚乙烯非压力管道水平定向钻进施工方法，先进行地下管线探测，包括地下勘查和地表测量，对探测数据进行修正、判断和综合分析，提出探测成果；然后根据探测成果，确定钻孔轨迹，同时采用定向导向钻进系统，通过电磁波信号传输，按照钻孔轨迹，先钻进一个小直径的导向孔；随后在钻杆端部换接大直径的钻头进行多次扩孔；在最后一次扩孔的同时，将待铺设的管线拉入钻孔中指定的位置后，完成铺管施工；通过该施工方法就可以在错综复杂的城区施工中避开所在地下障碍，并且能够在一些松散破碎地层中采用非开挖铺管技术铺设管道，因此，该施工方法在城市非开挖施工中具有重要地位和作用。

主权项

一种高密度聚乙烯非压力管道水平定向钻进施工方法，其特征在于，先进行地下管线探测，包括地下勘查和地表测量，对探测数据进行修正、判断和综合分析，提出探测成果；然后根据探测成果，确定钻孔轨迹，分别确定中间水平直线段和两端的造斜段，并按照设计的钻孔轨迹，同时采用定向导向钻进系统，通过电磁波信号传输，按照钻孔轨迹，先钻进一个小直径的导向孔，实现钻孔施工时的直线前行或方向改变；随后在钻杆端部换接大直径的钻头进行多次扩孔，对后续大管径管线进行铺设；在最后一次扩孔的同时，将待铺设的管线拉入钻孔中指定的位置后，完成铺管施工;具体包括以下步骤：第一步、地下管线探测；第二步、钻孔轨迹设计，根据上述步骤中的地下管线勘察成果、现场地形地貌和周边环境、钻杆最小弯曲半径以及施工经验综合考虑和选取各设计参数；第三步、化学泥浆配制，施工中要根据不同地层使用不同的泥浆配比，以达到顺利成孔的目的；其中，采用马氏漏斗对泥浆粘度进行测量，马氏漏斗粘度（S/qt），实际施工时泥浆粘度根据地质条件进行确定：淤泥、淤泥质土为35‑45S/qt，人工填土为40‑50S/qt，粘土、亚粘土为30‑40S/qt，粉细砂质土为40‑55S/qt，中粗砂质土为50‑65S/qt；同时，泥浆用量为：V=理论建筑空间×(300%～500%)；第四步、导向孔施工，采用带水射流的斜面钻头和导向定位系统进行导向孔施工；第五步、扩孔施工，在上述步骤的导向孔顺利完成后，用扩孔钻头对导向孔进行多次扩孔，以满足工程需要；其中，扩孔系数K为一重要参数，具体取值根据实际土质进行选取：淤泥、淤泥质土为1.0‑1.1，人工填土为1.1‑1.2，粘土、亚粘土为1.2‑1.3，粉细砂质土为1.3‑1.4，中粗砂质土为1.4‑1.5，卵砾砂质土为1.5‑1.6；扩孔钻头包括挤压式、流道式和开放式，具体使用需根据实际施工土质进行选择；第六步、高密度聚乙烯管道热熔对接，使用热熔对接机进行对接施工；在对接时根据不同规格、材质和性能的管道进行对接，对接时注意对应的对接参数，该对接参数包括加热温度、加热时间、接触压力和接触时间；在管道对接后在接口处将形成接口环，接口环采用“削倒角法”，具体是：在管道接口两端面刨平后，用刀片在内缘削倒角，从而在接口热熔对接前形成“V”字坡口，待对接完成后，“V”字坡口被焊缝填平；且采用不同壁厚管材搭配使用时，搭配原则包括：入钻端用厚管，出钻端用薄管；穿越距离越长，回拖力越大，管壁越厚；管径越大，越易扁管，管壁越厚；第七步、拖管施工，在上述步骤的钻孔扩孔完毕后，进行管道回拖施工，从而最终完成铺管施工。