工程概況
工程采用水平定向鉆進技術(shù)穿越山體鋪設(shè)成品油輸送管道，一孔雙管，管徑分別為Φ330mm、Φ115mm。穿越段水平距離280米，沿鄰近公路進行穿越。
因地制宜 選配機型
地質(zhì)信息：施工地點位于粵東低山丘陵區(qū)，巖石類型主要為花崗巖類，硬度較大。地勘資料顯示，穿越地層由上到下依次為：砂質(zhì)粘性土、全風(fēng)化花崗巖、強風(fēng)化花崗巖、中風(fēng)化花崗巖。該地區(qū)中風(fēng)化花崗巖的單軸飽和抗壓強度最大可達到53.5Mpa。
機型選配：根據(jù)管線規(guī)格、地層情況、施工距離等因素綜合考慮，徐工XZ400可滿足施工需求。針對硬巖地層，為保證導(dǎo)向鉆進的施工效率，XZ400鉆機需額外配置600L/min規(guī)格的獨立泥漿泵，用于驅(qū)動泥漿馬達進行巖石導(dǎo)向鉆進。
鉆具配置
施工工藝
導(dǎo)向：首先使用普通斜板式導(dǎo)向鉆頭，鉆進到硬巖；隨后更換泥漿馬達和牙輪鉆頭，鉆穿硬巖段，最后再更換普通斜板式導(dǎo)向鉆頭鉆進直至出土。
擴孔：擴孔分五級進行，最終成孔直徑為600mm，擴孔順序依次為300mm、400mm、500mm、550mm、600mm。
回拖：管道采用滾輪架托墊，鉆桿依次連接Φ500mm牙輪擴孔器、分動器、弓形卸扣、管道，進行回拖。
關(guān)鍵問題
導(dǎo)向鉆具“下沉”：施工中，斜板式導(dǎo)向鉆頭鉆穿砂質(zhì)粘性土和全風(fēng)化花崗巖地層后，需要更換泥漿馬達和牙輪鉆頭，并計劃沿原鉆孔軌跡推進，但由于砂質(zhì)粘性土層承載力較低，牙輪鉆頭在成形的鉆孔中轉(zhuǎn)動時容易不斷切削下孔壁而導(dǎo)致鉆進新孔，出現(xiàn)“下沉”現(xiàn)象，偏離原孔軌跡。
處理措施：采用小直徑的鋼套管隔離松軟地層，在無套管隔離的原鉆孔中，通過減小泥漿泵量，降低牙輪鉆頭的轉(zhuǎn)速，從而減少對孔壁的擾動，防止鉆進新孔。
施工效率
通過現(xiàn)場一段時間的跟蹤觀察，XZ400在各類地層的導(dǎo)向施工效率如下：
案例小結(jié)
硬巖導(dǎo)向施工時，需要大功率泥漿泵為泥漿馬達提供動力，從而達到理想的施工效率。
泥漿馬達的造斜效率低，推進一根3m鉆桿，造斜角度通常在1°左右，在軟土地層的鉆進角度很難抬升。
小噸位鉆機巖石擴孔分級跨度建議為100mm，孔徑較大時，擴孔分級跨度應(yīng)適當(dāng)減小。
巖石地層施工時要及時清孔，保證鉆孔暢通，防止卡鉆。
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