一种长输压力管道定向钻穿越回填塌陷区的施工方法技术

本发明专利技术公开一种长输压力管道定向钻穿越回填塌陷区的施工方法，包括：进行导向孔施工，所形成的导向孔穿越稳定岩土层和易塌陷区，期间从导向孔第一端进行持续注浆；在形成导向孔后，从导向孔第二端通过扩孔钻头进行扩孔施工，期间从导向孔第一端进行持续注浆，扩孔钻头施工穿越稳定岩土层和易塌陷区，直至完成扩孔作业；在扩孔完成后，进行管道回拖施工。采用本发明专利技术的施工方法，定向钻顺利穿越回填塌陷区，保障了工程顺利按时实施，维护了孔道周边岩土层整体结构，保障管道的后期使用环境。保障管道的后期使用环境。保障管道的后期使用环境。

【技术实现步骤摘要】
一种长输压力管道定向钻穿越回填塌陷区的施工方法


[0001]本专利技术涉及地下管道施工
，尤其涉及一种长输压力管道定向钻穿越回填塌陷区的施工方法。

技术介绍

[0002]长输压力管道在地下铺设如穿越铁路、公路等路段时，地表构筑物无法破坏，需采取定向钻或顶管等特殊施工工艺。采用定向钻施工工艺铺设管道时，一般分为导向孔、扩孔、清洗、管道回拖四步进行施工。
[0003]但在遇到碎石区域等易塌陷的区段时，扩孔施工难度较大，极易产生孔内塌陷，出现返工，多次返工还易造成孔道周边岩土层整体结构的破坏，为管道后期使用埋下安全隐患，使施工难度增大，最终导致工程延期，并带来安全、经济等多方面的不利影响。

技术实现思路

[0004]基于上述问题，本申请提供一种长输压力管道定向钻穿越回填塌陷区的施工方法。
[0005]本申请提供一种长输压力管道定向钻穿越回填塌陷区的施工方法，包括：进行导向孔施工，所形成的导向孔穿越稳定岩土层和易塌陷区，期间从导向孔第一端进行持续注浆；在形成导向孔后，从导向孔第二端通过扩孔钻头进行扩孔施工，期间从导向孔第一端进行持续注浆，扩孔钻头施工穿越稳定岩土层和易塌陷区，直至完成扩孔作业；在扩孔完成后，进行管道回拖施工。
[0006]在一些实施方式中，在扩孔作业中，扩孔钻头施工穿越稳定岩土层时持续注浆的浆液第一浓度和按照第一压力注浆，扩孔钻头施工穿越易塌陷区时持续注浆的浆液第二浓度和按照第二压力注浆，第一浓度小于第二浓度，第一压力小于第二压力；采用浆液第二浓度和按照第二压力注浆，在易塌陷区的孔壁周围形成了帷幕保护区。
[0007]在一些实施方式中，浆液第二浓度包括1:1的水灰比。
[0008]在一些实施方式中，第二压力包括0.5MPa。
[0009]在一些实施方式中，采用高压注浆机配合导向孔施工用的钻杆与钻头进行持续注浆作业。
[0010]在一些实施方式中，在管道回拖施工中，先拖进塑料套管，再穿进钢制管道。
[0011]在一些实施方式中，扩孔作业后形成了成孔，与成孔等长的塑料套管的自然沉降弧度与成孔轨迹一致。
[0012]在一些实施方式中，塑料套管包括PVC套管。
[0013]在一些实施方式中，依据地勘资料或在导向孔施工时，确定易塌陷区的分布区域及长度。
[0014]在一些实施方式中，塌陷区包括碎石区域。
[0015]本申请有益效果如下：提供一种长输压力管道定向钻穿越回填塌陷区的施工方
法，首先进行导向孔施工，穿越稳定岩土层和易塌陷区，导向孔具有两端分别是第一端和第二端，期间一直维持从导向孔第一端持续注浆，孔内充满浆液从而对孔壁进行支撑；从导向孔第二端通过扩孔钻头进行扩孔施工，期间从导向孔第一端维持持续注浆，尤其在钻头施工至易塌陷区时，对易塌陷区的裂缝或孔隙中进行高压注浆，使其固化，浆液凝结硬化后，起到胶结、堵塞作用，使地层稳固，改善该区域的物理力学性质，以保证顺利施工；以此，通过引入注浆法对易塌陷区进行加固治理，保障了扩孔顺利施工，之后顺利进行管道回拖；采用本申请的施工方法，定向钻顺利穿越回填塌陷区，保障了工程顺利按时实施，维护了孔道周边岩土层整体结构，保障管道的后期使用环境。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例。
[0017]图1为本申请提供的一种长输压力管道定向钻穿越回填塌陷区的施工方法的示意图。
[0018]附图标注：1
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导向孔，2
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注浆机，3
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扩孔，4
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帷幕保护区，5
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易塌陷区，6
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稳定岩土层。
具体实施方式
[0019]请参照图1，本申请公开一种长输压力管道定向钻穿越回填塌陷区的施工方法，包括：进行导向孔施工，所形成的导向孔1穿越稳定岩土层6和易塌陷区5，期间从导向孔第一端进行持续注浆；在形成导向孔1后，从导向孔第二端通过扩孔钻头进行扩孔施工，期间从导向孔第一端进行持续注浆，扩孔钻头施工穿越稳定岩土层6和易塌陷区5，直至完成扩孔作业；在扩孔3完成后，进行管道回拖施工。
[0020]导向孔1施工穿越稳定岩土层6和易塌陷区5后，导向孔1具有两端，分别是第一端和第二端，在图1中第一端位于图形的右上方，第二端位于图形的左上方。本施工方法在形成导向孔1后，以及在扩孔3施工期间，一直维持从导向孔1第一端持续注浆的操作，通过持续注浆，孔内充满浆液，从而对孔壁进行有效支撑。
[0021]从导向孔第二端通过扩孔钻头进行扩孔3施工，期间从导向孔第一端维持持续注浆，尤其在钻头施工至易塌陷区5时，对易塌陷区5的裂缝或孔隙中进行高压注浆，使其固化，浆液凝结硬化后，起到胶结、堵塞作用，使地层稳固，改善该区域的物理力学性质，以保证顺利施工。
[0022]以此，通过引入注浆法对易塌陷区5进行加固治理，保障了扩孔3顺利施工，之后顺利进行管道回拖。采用本申请的施工方法，定向钻顺利穿越回填塌陷区，保障了工程顺利按时实施，维护了孔道周边岩土层整体结构，保障管道的后期使用环境。
[0023]本申请的实施方法，限定了从导向孔第一端持续注浆，若涉及多次扩孔3操作时，扩孔3方向均由导向孔1的第二端朝向第一端，扩孔钻头采用向前推进的方式。
[0024]从成本的角度出发，对上述的持续注浆作业进行限定，在一些实施方式中，在扩孔3作业中，扩孔钻头施工穿越稳定岩土层6时持续注浆的浆液第一浓度和按照第一压力注
浆，扩孔钻头施工穿越易塌陷区5时持续注浆的浆液第二浓度和按照第二压力注浆，限定第一浓度小于第二浓度，限定第一压力小于第二压力；采用浆液第二浓度和按照第二压力注浆，在易塌陷区5的孔壁周围形成了如图1中所示的帷幕保护区4。
[0025]在此方案中，在稳定岩土层6进行扩孔3施工时，采用普通的钻液润滑的施工方式；而在扩孔3施工至易塌陷区5时，增加浆液浓度和注浆压力，使注浆帷幕保护区4足够大，以保护扩孔3不坍塌，浆液不从扩孔3内渗漏。
[0026]关于扩孔施工至易塌陷区5时的浆液浓度、注浆压力，在一些实施方式中，浆液第二浓度采用1:1的水灰比；在一些实施方式中，注浆第二压力包括0.5MPa。
[0027]在一些实施方式中，采用高压注浆机2配合导向孔1施工用的钻杆与钻头进行持续注浆作业，充分利用现场的工具，降低施工成本。
[0028]关于易塌陷区5，需要确定易塌陷区5的分布区域及长度，可依据地勘资料进行判断，或者在导向孔1施工时进行确定。
[0029]本施工方法还对管道回拖进行限定，在一些实施方式中，采用塑料管作为钢制管道的套管，在管道回拖施工中，先拖进塑料套管，再穿进钢制管道。采用较软的塑料管作为套管，回拖塑料套管的过程中可以减轻对孔壁的撞击，有利于维持孔道周边岩土层整体结构。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长输压力管道定向钻穿越回填塌陷区的施工方法，其特征在于，包括：进行导向孔施工，所形成的导向孔穿越稳定岩土层和易塌陷区，导向孔具有第一端和第二端的相对两端，期间从导向孔第一端进行持续注浆；在形成所述导向孔后，从所述导向孔第二端通过扩孔钻头进行扩孔施工，期间从所述导向孔第一端进行持续注浆，所述扩孔钻头施工穿越所述稳定岩土层和所述易塌陷区，直至完成扩孔作业；在扩孔完成后，进行管道回拖施工。2.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在扩孔作业中，所述扩孔钻头施工穿越所述稳定岩土层时持续注浆的浆液第一浓度和按照第一压力注浆，所述扩孔钻头施工穿越所述易塌陷区时持续注浆的浆液第二浓度和按照第二压力注浆，所述第一浓度小于所述第二浓度，所述第一压力小于所述第二压力；采用浆液第二浓度和按照第二压力注浆，在易塌陷区的孔壁周围形成了帷幕保护区。3.如权利要求2所述的施工...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新明，魏宇，关东兴，韩永强，方智才，黄连富，王承云，杨建华，张欣，刘天领，
申请(专利权)人：首钢滦南马城矿业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：