1 工艺简介

利用用比钻杆外径略大的箭咀式小钻头打导向孔，钻杆从地面钻入，地面仪器接受由地下钻头内传送器发出的消息，控制钻头的方向和深度，钻成准确的定位导向孔。再利用导向孔，反向回扩，回扩时只将设计孔径内的原状土搅碎。最后利用清孔设备清出孔道内泥土，形成安管的通道。

在钻进先导孔和扩孔时注水润滑钻具，扩孔搅碎孔内原状土时，要将孔内土搅拌形成塑性泥浆，在清孔时借助于机具的挤压，在孔壁上形成光滑的一层护壁泥皮，用以平衡孔道内的固岩压力，最终造成稳定光滑的安管通道。孔道成型后利用拉力机将管节拖拽入孔道内，完成安装工作。

2工艺流程

3施工方法

1） 施工区域设置

挖入土（出口）工作坑，按设计入土点、出土点位置挖掘长约 4.0m、宽1.5m、深 1.5m并配有发送沟（道）的工作坑。用于设置泥浆循环池和连接、拆卸钻具、钻杆、管线的工作坑的作业面。

为便于连接与铺设成品管道，管线场地一侧总长度（穿越管道长度19m+管线拖拉操作距离6×2m=场地的总长度31m），能置放所需穿越的管道，宽度满足管道施工的需要。

泥浆循环池一般由三个以上的坑池组成，从孔口算起依序是返回池、沉淀池、供浆池。坑池之间有供泥浆流动的沟槽连接，其间设置泥浆净化设备，泥浆池为 1×1×1m，为保证泥浆自由沉淀的效果，沉淀池可大一些。

2） 设备就位

孔机安装在工作坑旁边，管道轴线可根据设计图纸及现场条件进行桩位放线确定，钻杆中心与管道轴线应一致。确定拉管机方位后，应固定好钻孔机。此时根据现场测得的井位深度以及钻孔机位置，确定钻杆造斜度，入土角应不超过150。

钻机安装好后，应试钻运转并检测运转后的机座轴线及坡度是否有变化，借以检查钻机安装的稳固性和固定可靠程度。钻机的安装质量和稳固性的好坏是成孔质量好坏的关键，因此必须认真细致的反复进行，直至符合要求后方可进入下道工序。

将泥浆系统与钻机相连，水电系统接入,施工前对管线穿越范围及周边的建筑物进行详细的调查，防止地下障碍对工程实施造成影响；下锚前应在浅层地下管线前面开探槽，以免对地下管线造成破坏。

3） 导向钻进

（1）分别将探头装入探头盒内，导向钻头连接到钻杆上；转动钻杆，测试探头发射是否正常；回转钻进 2m左右；开始按设计轨迹进行导向孔钻进施工。

（2）导向仪器由探头、手提式地面跟踪仪和同步显示器组成。接收器接收并显示探测数据，同步显示接收器探测的数据，同步显示接收器应置于钻机旁。

（3）钻杆钻入后，安装在钻头腔室内的信号发射器发出导向钻头的准确位置状态和造斜面方向参数，手提式地面跟踪仪进行跟踪测定。操作人员应根据探测的数据比对设计钻进轨迹并对偏离值进行修正。

（4）导向孔每钻进一根钻杆应以地面跟踪仪测量一次，以确定钻头的位置。对有地下管线、关键的出口点或调整钻孔轨迹时，应增加测量点，将测量数据与设计轨迹进行比较，确定下一段要钻进的方向。

（5）钻头在出口处露出地面后，测量实际出口是否在误差范围之内。如果钻孔的一部分超出误差范围，应拉回钻杆，重新钻进钻孔的偏斜部分。当出口位置符合设计要求时，取下钻头和相关钻具，开始扩孔。

4） 扩孔

（1）当敷设管直径等于或小于导向孔直径时，导向孔完成之后可直接回拖铺管。

（2）当导向孔需进行回扩时，在钻具端部换接上回扩器进行扩孔，扩孔次数可根据钻机回转压力及回拖压力以及土层工况条件分数次进行。终孔孔径一般为管线外径的1.2～1.5 倍。

（3）扩孔钻头（扩孔器）小眼孔正常喷浆时，方能开始扩孔，严禁干扩。由钻机转盘带动钻杆旋转后退，进行扩孔回拖，边扩孔边打入泥浆。在扩孔过程中应严格控制扩孔速度，扩孔速度应控制在 830mm/min以内。

（4）扩孔时，边扩孔边打入泥浆，视旋转压力及回拖压力逐渐加大扩孔级别。

（5）扩孔结束后，可进行洗孔作业（清理一遍或多遍钻孔，使孔内保持通畅）。在扩孔过程中，如果发生扭矩、拉力突然增大情况时，应考虑进行洗孔作业；洗孔结束后，再继续进行扩孔。

5） 清孔

回扩钻孔时，在钻头尾部配装拉链（杆），钻孔回扩到达工作坑时，卸下扩孔钻头，在拉链（杆）一端换装拉泥盘，进行拉泥成孔工作。此项工序主要是拉运出扩孔搅碎的孔内土，形成光滑圆顺的安管通道。拉泥时，首次拉泥采用环形盘，反复来回拖拉后，如阻力减轻则在拉泥盘上加装横挡，再次入孔拉泥，逐次加封横挡，直至拉泥盘全封闭，并能轻松顺利拉出为止。

地层土质较硬，以粘质土为主时，应先采用环形盘较窄的拉泥盘拖拉，使拽拉阻力变小拉泥盘拉出顺利后，再换上环形盘较宽的拉泥盘拖拉钻孔。拉泥盘环形盘的大小及加装横挡封闭的选择，应根据地层土质确定。最终成形的孔道内壁光滑圆顺。

6）管道焊接

本工程中的PE管采用热熔焊接，管道接口质量的好坏直接影响到拉管施工的成功进行，因此要严格按以下操作步骤执行。  

（1）对口

将塑料管或管件放入夹具内夹牢，用刷子和棉布块将管口的氧化层、油污、尘埃清除干净。

将两管端的接口对正，对口间隙不得超过0.5mm，用卡尺检查两对口的端面是否平行，必须保证两连接管接口时的两个端面完全重合，不得有缝隙。同时要调整好对口的两连接管间的同心度，其误差应小于管壁厚的10%。对口达到要求后，将夹具夹紧。

（2）加热接口：用热平板模加热两个管口，将加热温度及加热压力调至需要位置。聚乙烯管材对接焊的最佳焊接温度为200～240℃，一般确定为210±10℃。经加热后的两个管口熔化，当加热至熔融状态即完成了吸热过程。焊接时应注意以下要点：

a、热熔连接加热时间和加热温度应符合热熔连接工具生产厂和管材、管件生产厂的规定。

b、当指示灯亮时，最好在等10分钟使用，以使整个加热板温度均匀。

c、热熔连接保压冷却时间，不得移动连接件或连接件上不得施加任何外力。

d、热熔对接连接，两管段应各伸出卡具一定的自由长度，校对连接件，使其在同一轴线上，错边不宜大于壁厚的10%。

e、温度适宜的加热板置于机架上，闭合卡具，并设系统的压力。达到吸热时间后，迅速打开卡具，取下加热板。应避免与熔融的端面发生碰撞。

f、迅速闭合卡具，并在规定时间内，匀速地将压力调节到工作压力，同时按下冷却时间按钮。达到冷却时间后，在按一次冷却时间按钮，将压力降为零，打开卡具，取下焊好的管子。

g、卸管前一定要将压力降至为零，若移动焊机，应拆下液压软管，并做好接头防尘工作。

（3）冷却接口：接口完成后，在卡具上应稳住对口，让其自然冷却，其时间确定为1.15～1.33×壁厚（mm）分钟，再放至地上还须再冷却，方可进行另一端对口的组对和熔热接口。打开夹具后卸除卡具，对熔融接合口的外观进行检查，对口热熔环向高度、宽度成形应均匀、美观、其高度、宽度应适宜。合格的焊缝应有两翻边，焊道翻卷的管外圆周上，两翻边的形状、大小均匀一致，无气孔、鼓泡和裂纹，两翻边之间的缝隙的根部不低于所焊管子的表面。

乙烯管材热熔对接焊参数值：按设计要求施工。

7）回拖拉管

（1）回拖前，应完成管道拼接作业，内容包括：按相应设计管道规范所规定的焊接质量、管道吹扫、通球及试压等检验和检测。

（2）根据地形地貌及铺管长度、材质、管径等因素，开挖发送沟（道）。

（3）当回拖管径大于1m时，宜进行回拉时浮力控制：在发送沟内注满水，用吊管机将拼接完毕的穿越管段放入发送沟中，使整个管段在沟中处于悬浮状态。

（4）管道连接：将成品管线两端封闭，在管段端部焊上拖拉头。将钻杆、扩孔器、旋转接头、U型环、拖拉头依次连接；

（5）管线回拖前，试喷泥浆，检查扩孔器水咀是否通畅，泥浆压力是否正常，一切正常后，开始回拖。回拖作业时严格控制泥浆压力、旋转扭矩、回拖力，密切注意管线回拖情况，直至管线在钻机侧出土。

（6）回拖时，可向孔内泵入润滑液，并在待回拖管线下，每间隔 2～5m摆放 1 个托辊，以便回拖中起到减阻护壁润滑作用。

（7）回拖管道时，操作人员应密切观察回拖速度，监测拉力、扭矩、钻进液流量，采取相应的减阻措施，以减小回拖阻力，做到平稳、匀速（回拖中不能停留），速度控制在 0.08m/s 左右。使管线一次回拖成功。

（8）回拖铺管应连续进行，不可中断作业，以避免地下孔洞的塌陷。

（9）回拖铺管作业应避免水平方向的横向弯曲。

（10）拉管就位后，应对管道两端进行封堵，避免异物进入管内。

8）导向坑回填

工作坑及接收坑还土选用黄砂进行回填，不得含砾石、垃圾。施工期间清除工作泥浆过滤后，用泥浆车外运。