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做燃氣管定向鑽穿越時,這些問題不可忽視

來源:http://www.x5o.net/news13621.html   發布時間:2018/9/7 11:21:00

1、硬質土層、砂、卵石層的導向問題

1.1導向鑽頭的選擇
在選擇導向鑽頭前,必須先了解周邊地層的地質情況,很多建設單位對小型定向鑽施工鋪管前,都不采取地質鑽探,隻能通過長期在這一地區積累一些資料做為參考。當了解這一地段主要是以軟地層為主,那麼就采用導向闆面較大的導向鑽頭,以盡快控制導航方向,當了解施工段是主要以砂、卵石及硬質地層為主應采用鴨嘴式,闆面面積小的導向鑽頭并鑲焊一定數量的合金片,且鑲焊刃角不能過長以保護導航鑽頭的磨損,使其順利通過硬質地層、砂、卵石層。
1.2 開機操作的技巧
當導向鑽頭穿越砂、卵石層及硬質地層時,想改變軌迹方向時,如果一昧地想頂進,就會産生鑽杆彎曲,導向鑽頭出水口堵塞等情況,根據工作經驗,應采用邊頂進帶回轉的操作方法,例如想将方向朝上,那麼操作人員就應将給進頂力控制在鑽杆将要彎曲時,另一手控制回轉手把,使導向鑽頭方位在11――1方向之間,使導向鑽頭在這區間左右轉動,使其緩慢鑽進但效果很好,這種方法一定要注意泥漿的配制,特别砂、卵石難成孔,應配置較大比重泥漿保護孔壁,硬質土層孔壁與導向鑽頭外徑間隙較小,需及時把岩霄排出孔外,防止導向鑽頭、鑽杆抱死。


2、擴孔中存在的問題
2.1 縮頸
軟土層擴孔,容易産生縮徑現象,從表面上看:卸鑽杆時,孔内泥漿通過鑽杆倒流壓力大,說明孔内有縮徑現象,此時,擴孔鑽頭回拉艱難,機械負荷變大,操作不當時可能産生抱鑽事故,此時的司鑽手操作時應采用輕拉慢轉,緊盯儀器表盤,根據情況操作,泥漿師就要選用固相泥漿護壁,使孔内壓力平衡,保持成孔。 
2.2 坍孔
沙質粘土層、沙層、松散回填土層擴孔易坍孔、抱鑽、卡鑽,嚴重時可能出現路面裂縫下陷。選用固相泥漿、重膠質固相泥漿護壁。可有效的防止坍孔。如果塊石堆積處坍孔,隻有将塊石清除都方可繼續擴孔,此時的司鑽手操作方法是:輕拉慢轉,密切關注儀器表盤,待擴孔通過坍孔處時,鑽頭向後推,重新擴孔一次或多次,直至此孔較達到正常扭矩,如發現石頭在鑽頭後部可采用将推向尾部工作坑取出石頭。 
3、泥漿漏失或不返漿問題
3.1 在回填土層、沙質粘土層、沙層、軟土層擴孔
在松散的回填土層、地下水位較低、沙質粘土層、沙層、河床底的軟土層擴孔,泥漿不從孔口返出,而是從孔内漏失,此時司鑽手要适當控制泥漿泵量,泥漿師就要調制:增大泥漿濃度和粘度,在孔壁上形成泥皮阻漏,有效地防止泥漿漏失,在穿越河流時,泥漿漏失嚴重可在泥漿中加水泥或粉煤灰來控制漏失。
3.2 在擴孔或回拖鋪管時
在擴孔或回拖鋪管時,常見泥漿從孔内中滲出地面,泥漿滲出的原因一是擴孔、鋪管中殘留泥漿過多阻塞鑽孔,泥漿無法從孔口返出,泥漿在孔内形成高壓面從地面滲出;二是當地層松散給泥漿留出通道,泥漿順其通道滲出地面。一般情況泥漿從地面滲出對鋪設管線影響不大,但是在一些特定的環境下要控制泥漿滲出。如:泥漿不可從居民房中滲出,不可從鬧市區滲出,不可從養魚、蝦池中滲出,防止滲出泥漿的措施一是增加鑽孔深度;二是改變鑽頭結構,采用葉片式(a)、溜槽式鑽頭(b), 盡可能将泥屑攪成泥漿;三是司鑽手、泥漿 師要根據地層情況,控制好泥漿的濃度、粘度、流量,增加泥漿的護壁,懸浮和排屑能力,使鑽孔形成完整、通道泥漿暢通無阻地從孔口返出。

4、拉管中存在的問題
4.1 設備故障原因,延誤拉管最佳時間使孔内泥屑沉澱引起抱管。 
4.2 複雜地層,沒有相應的泥漿護壁、排屑原因引起管材變形、抱管。 
4.3 所鋪設的管材質量原因引起的管材變形斷管。 
對卡管、抱管、管變形、斷管的防範措施 :
A、既要防止欠壓平衡造成内撐壓力不足而縮徑,又要防止起平衡失水造成的地層軟化縮徑,泥屑無法正常排出,孔内泥漿的壓力應該控制在與孔深處的地應力相對平衡的數值。客觀上講,這是很難做到得。但是通過綜合分析,合理設計和嚴謹的施工操作業,盡量使不平衡程度減小。泥漿的靜壓力主要是調整泥漿重度來控制。一般應略小于平衡地壓力所需的重度、以備再疊加循環動壓力,孔口盛漿坑是維持壓力平衡的必需,通過此才能保持孔内泥漿具有一定的基本靜水頭。

B、采用強降水泥泥漿體系是控制易坍孔、縮徑的關鍵,首先選用優質配漿粘土,可交換的陽離子數目多,水分子易進入晶胞之間,粘土易水化膨脹,分散性好,同時可以吸引較多的陽離子,故“活性大”,接受處理的能力強,包被的水化膜多,是優質的降失水造漿粘土,此外還以加适量的降失水劑,如Na-CMC、納甲基纖維素、水解聚丙烯晴HPAN、植物膠LG等。

C、提高泥漿潤滑性,作為降低抱管引起的拉管摩擦阻力增大的輔助措施,提高泥漿的潤滑性是非開挖鋪管的重要技術,當抱管應力一定時,要減小管道與孔壁之間的摩擦阻力。主要是降低二者接觸面得摩擦系數。可在泥漿中加适量聚丙烯胺,既具提粘、降失水又具潤滑性。工地現場,也用洗衣粉當潤滑劑又可分解岩泥屑顆粒。總之,完整、幹淨、潤滑的孔壁是成功拉的關鍵。
4.4 機械操作及管理方面
由于壓力失衡和失水軟化造成的縮徑、坍孔程度是随時間增加而遞增的,所以非開挖應該以快速、緊湊、連續完成施工為原則,盡量搶在地層中蠕變、泥屑沉澱、泥漿失水而引起坍孔、縮徑抱管明顯增大之前鋪設完管道,優化設計現場操作程序,做好各工序的高效銜接是非常重要的,司鑽手操作時要控制拉、推速度;避免過快造成活塞效應,破壞孔壁。為此,施工前還應做好備件、維修準備等工作,一旦在用設備等發生故障,應盡可能短時間内修複,選用優質的管材,特别注意其防鋼度、抗拉強度。總之,拉管前要考慮方方面面的問題,才能在拉管時做到快速、緊湊、連續地完成鋪管施工。
5、拉管10個想一想
一是對設備性能、現有情況想一想;
二是對孔内幹淨、完整、潤滑(看清孔時扭矩表)情況想一想;
三是對管材質量、焊接情況想一想;
四是對拉管鑽頭搭配是否合理想一想;
五是對管頭結構、連接能力情況想一想;
六是對泥漿排放、清漿設備準備情況想一想;
七是對個崗位人員就位情況想一想;
八是對市政行政管理、監督人員是否要到現場想一想;
九是對環保部門、周邊群衆是否幹擾想一想;
十是對可能出現卡、抱、斷管等應急措施想一想。

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