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水平定向钻工程主要施工机械设备和应急处理

施工机械计划表

详见后附图表

水平定向钻机操作

非开挖水平顶钻机的工作原理和施工程序

1、钻头、钻杆钻进

固定设备后，按照设定的角度，在动力头的作用下，钻头带动钻杆旋转前进，并在导向仪的控制下，按照施工要求的深度和长度进行钻进，穿过地面障碍物后，穿出地面。在钻进的过程中，为防止钻杆被土层夹紧、抱死，需要由泥浆泵通过钻杆、钻头打出膨化水泥或泥浆，同时也起到固化通道，防止管道塌陷的作用。

钻杆钻进示意图

2、回扩头回扩

在钻头带着钻杆穿出地面后，卸掉钻头，将回扩头于钻杆安装固定，动力头回拖，钻杆带着回扩头反向回拖，扩大管道直径尺寸。

回扩示意图

3、管道回拖

在回扩头回拖的同时，将管道固定在回扩头后，动力头拖动钻杆，带着回扩头和管道同时进行反向回拖运动，直至将管道拖出地面，完成管道铺设施工。

管线回拖示意图

应急处置机制预案

定向钻作业

钻导向孔应急预案

钻导向孔时，由于穿越施工相对风险较大虽然施工机具上没有问题但也不能掉以轻心，为防万一、我也以准备好相应的套管，一旦出现卡钻我们将及时补救下套管。

预案1：为防止钻杆抱死，提前准备好套管及清洗套管的专用工具备用。

预案2：采用挖掘机助力，配合钻机活动钻杆或套管。

预案3：钻杆或套管抱死时，可用主钻机解救。

预扩孔应急预案

在预扩孔，卡钻事故的发生将给穿越的成功带来很大的风险，处理不及时甚至会导致穿越工程的失败。

对于预扩孔阶段卡钻，采用套洗专用工具套洗解卡。

回拖应急预案

回拖卡钻是最主要的风险之一，处理不及时或不当造成的损失非常巨大，因此，必须制定回拖应急预案。我们充分做好反回拖各项准备工作：回拖前前预制好反回拖系统的地锚，回拖期间反回拖所需人员、设备、物资等现场待命，一旦卡钻，以最快时间实施反回拖解卡。

顶管作业

地下障碍物处理技术方案

顶管施工中地下障碍物的处理是十分重要的工作，如处理不当会严重影响顶管施工的进度和质量。针对我们选用的机型和比常见的地下障碍物，进行以下采用如下措施：

1、在施工范围内有无在用或废弃的管线或构筑物，如有须通过资料和实测确定与顶管管路相冲突，必要时向设计单位提出管路修改意见。

2、孤石：我们在本工程所选用的土压平衡机头前端有检查孔，对软土中的孤石，可以打开检查取走。在推挤孤石的同时，出会对机头产生反力，操作时应通过仪表和激光点的变化及时发现由推挤反力造成的偏移并通过在角度纠偏来补偿。

3、砼、砖墙：对小体积的C30以下的砼、砖墙均可以切削。具体操作时降低顶进速度，减少每次切削，通过仪表随时注意观察刀盘电机的电流大小，另外切削扭矩也会使机头产生制扭转，应不断改变刀盘旋转方向，使机头不至扭转过大。

4、如遇机型自身操作无法穿越障碍物，应停止顶进用钢套筒或开挖的方法来排除，待障碍物排除后，重新顶进。

降水施工设计方案

一、 施工准备

根据该工程实际情况，可分段降水,备用4台5.5千瓦的真空泵,降水设备4套,降水管2.5m长16根,VV4*25电源电缆、配电箱，3寸高压潜水泵，水龙带及水枪、水叉等，做好排水工作。

二、 施工工序及施工方法

按设计深度插集水管道──连接各个集水管至总抽水管──安装各级泵设备──探测降水深度──挖掘顶管双坑──顶管施工完毕──填实双坑──拆除降水设备及管道。

插管前，首先进行标高测量，钉好控制桩，拉线栓紧，控制插管深度，为了保证降水效果，插管间距在0.8m为宜（指单侧插管）插管完毕，横管与竖管连接采用软管，铁丝绑扎牢固，并用密封胶带包紧，做到万无一失，确保降水设备正常运转，真空泵运行中应派人轮流值班，人员在槽中进行挖坑测试水位下降情况，水位降至设计底标高下0.5m为准。

1、降水设备

降水设备主要由井点管、集水管和抽水机组组成。井点管采用管径为50mm的无缝钢管长2.5米，上端用弯头联管于总管联接，下端配有1米的滤管，滤管管壁钻有直径13-19mm的圆孔，外包两层滤网，滤网用铜丝网制作，滤网外面用粗铁丝网保护。抽水机组采用干式真空泵井点。它包括：真空泵、离心泵和水气分离器组成。

2、降水设备的安装

平面布置上采用单排双侧布置，两端延伸长度为5米，井点管距离沟槽壁不大于1米。保证降水管的滤管部分在透水层内。

3、降水的施工措施

降水设备制作安装完以后，必须进行不间断降水，首先启动真空泵，将水分离器抽成一定程度的真空。然后开动离心泵，水气分离器中的水经离心泵排出为对真空泵进行冷却，设置冷却循环水泵。

4、达到降水效果，符合施工要求后，应及时调配机具人员，进场突击开挖土方，为了保证真空泵正常运转，降水管不得损坏及跑气，挖到设计底标高时，应对基槽修铲并自检合格。

管线保护应急预案

1、工程开工第一时间购买工程一切险和第三者险的保险险种，防止因管线损坏造成不可挽回的损失。

2、对于施工中，因探测