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工程概況

　　工程采用水平定向鉆進(jìn)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(jìn)行穿越。

　　因地制宜 選配機(jī)型

　　地質(zhì)信息：施工地點(diǎn)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(qiáng)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(qiáng)度最大可達(dá)到53.5Mpa。

　　機(jī)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(jìn)的施工效率，XZ400鉆機(jī)需額外配置600L/min規(guī)格的獨(dú)立泥漿泵，用于驅(qū)動泥漿馬達(dá)進(jìn)行巖石導(dǎo)向鉆進(jìn)。

　　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(jìn)到硬巖；隨后更換泥漿馬達(dá)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(jìn)直至出土。

　　擴(kuò)孔：擴(kuò)孔分五級進(jìn)行，最終成孔直徑為600mm，擴(kuò)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(kuò)孔器、分動器、弓形卸扣、管道，進(jìn)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(dá)和牙輪鉆頭，并計(jì)劃沿原鉆孔軌跡推進(jìn)，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(shí)容易不斷切削下孔壁而導(dǎo)致鉆進(jìn)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(jìn)新孔。

　　施工效率

　　通過現(xiàn)場一段時(shí)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(shí)，需要大功率泥漿泵為泥漿馬達(dá)提供動力，從而達(dá)到理想的施工效率。

　　泥漿馬達(dá)的造斜效率低，推進(jìn)一根3m鉆桿，造斜角度通常在1°左右，在軟土地層的鉆進(jìn)角度很難抬升。

　　小噸位鉆機(jī)巖石擴(kuò)孔分級跨度建議為100mm，孔徑較大時(shí)，擴(kuò)孔分級跨度應(yīng)適當(dāng)減小。

　　巖石地層施工時(shí)要及時(shí)清孔，保證鉆孔暢通，防止卡鉆。