场地受限的长距离大孔径水平定向钻管道回拖施工工艺的制作方法

1.本技术涉及管道安装的技术领域，尤其是涉及场地受限的长距离大孔径水平定向钻管道回拖施工工艺。

背景技术：

2.目前，随着中国城市化进程的发展和管道非开挖施工技术的日趋成熟和完善，水平定向钻技术由于具有成本低、工期短以及安全环保等特点，在上海、广州、北京以及江苏等地得到了广泛的认可，并开始迅猛发展。

3.施工人员在安装管道之前，需要在路面先选取导向入钻点和导向出钻点，接着在导向入钻点的一侧安装水平定向钻机，在地面的导向出钻点处放置半径大于待安装的管道管径的钻头。然后在水平定向钻机的输出端连接钻杆和钻头，此时，钻头的半径小于待安装管道的管径，通过逐渐增加钻杆的数量使钻头逐渐靠近导向出钻点，从而在土壤内形成管径较小的导向管道。

4.当钻头运动至导向出钻点处时，操作人员将钻杆靠近导向出钻点的一端与半径较大的钻头固定连接。接着逐根减少钻杆的数量，从而便于水平定向钻机驱动钻杆带动半径较大的钻头沿着导向管道的路径向靠近导向入钻点的位置移动，从而便于形成用于安装管道的管孔。

5.水平定向钻作为一种新型快捷、安全环保的施工工艺具有良好的发展前景，但定向钻穿越工艺也存在诸多局限性，拖管场地受限、岩层硬度大、覆土深以及地下水的位置难以判断等特殊工况均限制了定向钻穿越工艺的推广应用。

6.其中，回拖管场地受限对水平定向钻工艺的影响尤其突出，使回拖管组对困难，且无法预制完整的回拖管，从而使回拖周期增加，大大增加定向钻塌孔和缩径的风险，而且由于施工场地的地势复杂，通常需要跨过山体和河流，从而给运输管道带来了很大的困难，上述情况都给回拖管施工带来了很大的难度。

技术实现要素：

7.为了便于降低回拖管在回拖施工过程中的施工难度，本技术提供场地受限的长距离大孔径水平定向钻管道回拖施工工艺。

8.本技术提供的场地受限的长距离大孔径水平定向钻管道回拖施工工艺采用如下的技术方案：场地受限的长距离大孔径水平定向钻管道回拖施工工艺，包括如下步骤：s1、清孔处理：操作人员先在导向出钻点一侧的地面上放置钻头，当钻杆的一端移动至导向出钻点处后，将钻杆的一端与钻头固定连接，然后通过水平定向钻机带动钻头沿管孔从导向出钻点向靠近导向入钻点的方向移动，从而对管孔进行清理；重复上述操作，直至无卡钻现象出现时，便具备试回拖条件；s2、试回拖作业：操作人员先在导向出钻点一侧的地面上放置试回拖管，接着将钻

杆的一端与试回拖管通过钻具组件转动连接，然后通过水平定向钻机带动试回拖管沿管孔从导向出钻点向靠近导向入钻点的方向移动；当操作人员将试回拖管从导向入钻点处取出后，检测固化在试回拖管外侧壁的玻璃钢的磨损程度，并判断是否需要再次进行清孔处理；s3、回拖作业准备，具体包括以下准备工作：（1）、回拖管的排布组对：现场多次进行回拖管组对试验，确定回拖管的回拖作业方式；（2）、回拖管的防腐层和保护层的施工：试回拖作业和正式回拖作业用的所有回拖管的管身以及焊口全部采用3pe加强级防腐层和玻璃钢保护层防护处理，玻璃钢保护层包覆在防腐层的外侧；（3）、增加回拖管的配重以降低回拖力：在回拖作业的过程中，回拖力主要受到回拖管因浮力与管孔的上孔壁产生的摩阻力和回拖管在管孔内移动过程中与泥浆产生的摩擦力的影响；为降低回拖管因浮力与上孔壁之间的摩阻力影响回拖管的回拖，在施工过程中采用向回拖管内注水的方法，增加回拖管的配重；（4）、回拖管吊装：吊装作业由专业吊装单位负责，出具吊装方案并进行专家论证，对吊车吨位和布置位置进行验算；在回拖过程中利用吊车与挖掘机配合，用于确保回拖管始终在土堆上，发现土堆偏移后及时进行调整；正式吊装前对回拖管进行试吊作业，吊带禁止安放在回拖管连接的焊口处，试吊过程中保证全线吊车起吊高度和摆臂角度统一，试吊高度根据施工现场确定；根据回拖管吊离地面的高度和回拖管的弹性变形来判断吊车的受力情况，保持回拖管处于水平状态，使吊车受力均匀；（5）、钻杆和钻头的选用与检查:操作人员根据试回拖作业的情况确定钻杆和钻头的连接方式，对钻杆和钻头在使用前派专人进行逐根检查，对扣型、丝扣磨损、钻杆以及钻头是否有裂纹进行检查；（6）、泥浆配置和储水：在施工前提前清理出一个泥浆池，泥浆池内插接有连通管，连通管的另一端插接于导向入钻点内，泥浆池内还安装有泥浆泵，泥浆泵连通有泥浆管，泥浆管的另一端插接于导向出钻点内；在导向出钻点一侧的地面上设置一个临时水箱，临时水箱内安装有注水泵，注水泵连通有便于插入回拖管的管腔内的注水管；s4、首段回拖管回拖：用吊车将首段回拖管吊装至预先设置于导向出钻点处的“猫背”上，“猫背”为具有斜坡面的土墩，该斜坡面的坡底与管孔的导向出钻点相连接且倾斜度相同；再将钻杆的端部固接桶式岩石扩孔器，接着使桶式岩石扩孔器通过钻具组件与首段回拖管的前端固定连接，水平定向钻机启动并开始首段回拖管的回拖作业，回拖作业的同时开启注水泵，通过与注水泵相连接的注水管向首段回拖管的管腔内进行动态注水作业以增加首段回拖管的配重，直至首段回拖管的尾端距离导向出钻点40

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44米的位置时停止回拖作业，同时停止注水并撤出注水管；s5、第二段回拖管回拖：（1）、焊接、检测以及防腐作业：首段回拖管回拖作业完成后，将第二段回拖管吊起并与首段回拖管的轴线相重合，将第一段回拖管与第二段回拖管焊接固定，对焊接口处和管身进行防腐、玻璃钢固化处理；（2）、注水回拖：焊接、检测以及防腐作业全部完成后，将注水管的一端插进第二段回拖管的管腔内，接着启动水平定向钻机并开始第二段回拖管的回拖作业，回拖作业的同

时开启注水泵，通过与注水泵相连接的注水管向第二段回拖管的管腔内进行动态注水作业以增加第二段回拖管的配重，直至第二段回拖管的尾端距离导向出钻点40

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44米的位置时停止回拖作业，同时停止注水并撤出注水管；s6、重复s5步骤，直至最后一段回拖管回拖至管孔内；s7、回拖完成后对回拖管进行质量检验：最后一段回拖管回拖完成后，对前端漏出导向入钻点的首段回拖管的防腐层和保护层进行检验。

9.通过采用上述技术方案，在s1步骤中，水平定向钻机驱动钻头在管孔内从导向出钻点向导向入钻点处移动，能够将管孔内的杂石取出，而且便于使管孔的内壁更加光滑，从而降低后续的回拖管在管孔内移动时，杂石刮伤回拖管的概率；在s2步骤中，试回拖作业便于预先模拟回拖管在管孔内移动的过程，从而便于判断管孔内是否具备对回拖管进行回拖的条件；在s3步骤中，回拖作业的准备工作便于对试回拖或者正式回拖作业进行准备，从便于对后续的回拖管的回拖作业；在s4步骤中，先在导向出钻孔一侧的地面上设置“猫背”，将首段回拖管通过吊机吊装在“猫背”上，接着通过对首段回拖管进行注水回拖，当首段回拖管拖入管孔内后，且首段回拖管的尾端距离导向出钻点40

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44米的位置时停止回拖作业，同时停止注水并撤出注水管，“猫背”的设置便于对首段回拖管的回拖进行导向，从而减轻了首段回拖管与导向出钻点之间的刚性摩擦；在s5步骤中，接着将第二段回拖管的前端与第一段回拖管的尾端焊接固定，然后对第一段回拖管和第二段回拖管的焊接口以及各自的管身设置防腐层和固化层；在s6步骤中，重复s5步骤，最终能够将多个回拖管逐根回拖至管孔内；在s7步骤中，对首段回拖管的防腐层和保护层进行检验，不仅便于及时了解管孔内的土壤情况，而且便于验证回拖方案是否完善；综上所述，多次清孔处理、试回拖作业以及设置“猫背”对回拖管进行支撑和导向，从而便于降低回拖管在回拖施工过程中的施工难度。

10.优选的，所述s2步骤中，若第二次试回拖作业结束后，试回拖管的玻璃钢的磨损程度超过设定参数指标，即停止继续试回拖作业，并向管孔内插接保护套管。

11.通过采用上述技术方案，当试回拖管的玻璃钢的磨损程度超过设定参数指标时，操作人员能够判断出管孔内有较多的杂石，从而可以推断出管孔内的管壁结构不够稳定，在这种情况下进行回拖作业，极容易损伤回拖管的保护层和防腐层；在管孔内安装保护管后，当在保护套管内进行回拖作业时，降低了回拖管与管孔内的杂石接触的概率，从而能够对回拖管进行保护。

12.优选的，所述s3步骤中，两个回拖管焊接完成后，至少间隔24小时后对焊接口进行拍片检测，检测焊缝是否完整，检测合格后再进行防腐工作，防腐工作完成间隔3

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4天后，再进行下一段回拖管的回拖作业。

13.通过采用上述技术方案，及时对焊接口进行拍片检测，便于使焊接口的质量更高，从而降低回拖作业时，两个回拖管发生分离的概率。

14.优选的，所述s1步骤中，水平定向钻机上可拆卸连接有钻杆，钻杆的另一端固接有牙轮，牙轮的另一端固接有桶式岩石扩孔器；第二次清孔作业中使用的牙轮的直径大于第

一次清孔作业中使用的牙轮的直径。

15.通过采用上述技术方案，在清孔作业的过程中，水平定向钻机工作驱动钻杆转动，钻杆转动驱动牙轮转动，牙轮转动驱动桶式岩石扩孔器转动，牙轮转动便于将杂石从管孔的孔壁上刮下，接着桶式岩石扩孔器转动对管孔的杂石进行碾压，从而便于将杂石碾碎，接着逐渐减少连接在水平定向钻机的钻杆的数量，从而驱动牙轮和桶式岩石扩孔器向靠近导向入钻点的方向移动，进而便于将碾碎的碎石从管孔内推出；第二次清孔作业中使用的牙轮的直径大于第一次清孔作业中使用的牙轮的直径，从而便于在第二次清孔作业时扩大管孔的孔径。

16.优选的，所述钻具组件包括安装于钻杆一端的回拖旋转节，回拖旋转节的另一端固接有固定环，固定环的另一端固接有回拖头，回拖头的另一端转动连接于试回拖管的前端或者转动连接于首段回拖管的前端。

17.通过采用上述技术方案，正式回拖过程中，水平定向钻机工作驱动钻杆转动，钻杆转动驱动桶式岩石扩孔器转动，桶式岩石扩孔器转动驱动回拖旋转节转动，回拖旋转节转动驱动固定环转动，固定环转动驱动回拖头转动，回拖头与回拖管之间发生相对转动；桶式岩石扩孔器转动将管孔内的杂石碾碎，接着逐渐减少连接在水平定向钻机的钻杆的数量，从而驱动桶式岩石扩孔器和多个回拖管向靠近导向入钻点的方向移动，进而便于将碾碎的碎石从管孔内推出，而且最终能够将多个回拖管回拖至管孔内。

18.优选的，所述s1步骤中，若出现卡钻现象，及时回撤钻杆，回撤钻杆后清理出管孔内的大石块，分析管孔内的土壤情况。

19.通过采用上述技术方案，操作人员分析管孔内的土壤情况便于对管孔内的环境进行分析和预测，从而便于操作人员制定相应的处理方案。

20.优选的，所述s3步骤中，在第一段回拖管与第二段回拖管焊接固定之前拆除原先的“猫背”，使用吊车对第二段回拖管进行吊装支撑，等待对回拖管的焊接口处和管身的防腐、玻璃钢固化施工作业完成后，制作用于支托处于吊装状态的第二段回拖管的“猫背”。

21.通过采用上述技术方案，“猫背”的设置便于对回拖管进行支撑和导向，由于管孔内靠近导向出钻口的一端呈倾斜状，设置“猫背”便于使回拖管与管孔的倾斜角度一致，从而便于回拖管顺畅地回拖至管孔内。

22.优选的，所述s3步骤中，在对两段回拖管进行组对、焊接以及防腐施工的间隙，通过泥浆泵向管孔内补充泥浆。

23.通过采用上述技术方案，由于回拖管在管孔内移动的过程中，泥浆容易从管孔内溢出，向管孔内及时补充泥浆能够使管孔内的泥浆量保持恒定，从而对回拖管起到润滑的作用，进而减轻了回拖管与管孔内壁之间的摩擦；由于回拖管在移动的过程中，泥浆量也在动态减少，在对两段回拖管进行组对、焊接以及防腐施工的间隙，此时在管孔内的回拖管相对静止，从而便于操作人员控制添加进管孔内的泥浆量。

24.优选的，所述s7步骤中，采用馈电法对防腐层的电导率进行测试，防腐层标称电导率λ不应大于200μs/m2。

25.通过采用上述技术方案，操作人员采用馈电法对防腐层进行检测，快速高效，节省了操作人员的测量时间，从而便于缩短施工周期。

26.优选的，所述s7步骤中，回拖管回拖作业完成后，从导向入钻点向导向出钻点方向

进行通球作业，直至将回拖管内的积水排尽；然后使用高密封直板清管器清扫回拖管的内壁至少两次，直至回拖管的管口处不再排出杂物为止。

27.通过采用上述技术方案，通球作业为了使回拖管内的积水排出；高密封直板清管器清扫回拖管的内壁，从而便于使回拖管内保持洁净，进而便于在回拖管内铺设线缆等。

28.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：在s1步骤中，水平定向钻机驱动钻头在管孔内从导向出钻点向导向入钻点处移动，能够将管孔内的杂石取出，而且便于使管孔的内壁更加光滑，从而降低后续的回拖管在管孔内移动时，杂石刮伤回拖管的概率；在s2步骤中，试回拖作业便于预先模拟回拖管在管孔内移动的过程，从而便于判断管孔内是否具备对回拖管进行回拖的条件；在s3步骤中，回拖作业的准备工作便于对试回拖或者正式回拖作业进行准备，从便于对后续的回拖管的回拖作业；在s4步骤中，先在导向出钻孔一侧的地面上设置“猫背”，将首段回拖管通过吊机吊装在“猫背”上，接着通过对首段回拖管进行注水回拖，当首段回拖管拖入管孔内后，且首段回拖管的尾端距离导向出钻点40

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44米的位置时停止回拖作业，同时停止注水并撤出注水管，“猫背”的设置便于对首段回拖管的回拖进行导向，从而减轻了首段回拖管与导向出钻点之间的刚性摩擦；在s5步骤中，接着将第二段回拖管的前端与第一段回拖管的尾端焊接固定，然后对第一段回拖管和第二段回拖管的焊接口以及各自的管身设置防腐层和固化层；在s6步骤中，重复s5步骤，最终能够将多个回拖管逐根回拖至管孔内；在s7步骤中，对首段回拖管的防腐层和保护层进行检验，不仅便于及时了解管孔内的土壤情况，而且便于验证回拖方案是否完善；综上所述，多次清孔处理、试回拖作业以及设置“猫背”对回拖管进行支撑和导向，从而便于降低回拖管在回拖施工过程中的施工难度。；正式回拖过程中，水平定向钻机工作驱动钻杆转动，钻杆转动驱动桶式岩石扩孔器转动，桶式岩石扩孔器转动驱动回拖旋转节转动，回拖旋转节转动驱动固定环转动，固定环转动驱动回拖头转动，回拖头与回拖管之间发生相对转动；桶式岩石扩孔器转动将管孔内的杂石碾碎，接着逐渐减少连接在水平定向钻机的钻杆的数量，从而驱动桶式岩石扩孔器和多个回拖管向靠近导向入钻点的方向移动，进而便于将碾碎的碎石从管孔内推出，而且最终能够将多个回拖管回拖至管孔内；“猫背”的设置便于对回拖管进行支撑和导向，由于管孔内靠近导向出钻口的一端呈倾斜状，设置“猫背”便于使回拖管与管孔的倾斜角度一致，从而便于回拖管顺畅地回拖至管孔内。

附图说明

29.图1是本技术实施例的流程示意图。

30.图2是本技术实施例的回拖作业准备分解示意图。

31.图3是本技术实施例的第二段回拖管回拖分解示意图。

32.图4是本技术实施例的施工示意图。

33.图5是本技术实施例的钻具组件的结构示意图。

34.附图标记说明：1、管孔；2、水平定向钻机；31、钻杆；41、导向入钻点；42、导向出钻点；5、“猫背”；61、回拖管；62、首段回拖管；7、桶式岩石扩孔器；8、钻具组件；81、回拖旋转节；82、固定环；83、回拖头。

具体实施方式

35.以下结合附图1

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5对本技术作进一步详细说明。

36.本技术实施例公开场地受限的长距离大孔径水平定向钻管道回拖施工工艺。参照图1，场地受限的长距离大孔径水平定向钻管道回拖施工工艺包括如下步骤：s1、清孔处理：操作人员先在导向出钻点42一侧的地面上放置钻头，接着在导向入钻点41一侧的地面上安装水平定向钻机2。水平定向钻机2上可拆卸连接有多根依次连接的钻杆31，最靠近导向出钻点42一端的钻杆31为首根钻杆31，首根钻杆31远离水平定向钻机2的一端固接有牙轮，牙轮的另一端固接有桶式岩石扩孔器7。

37.操作人员先在水平定向钻机2上转动连接首根钻杆31，在首根钻杆31的另一端安装钻头，接着将钻头通过导向入钻点41放入管孔1内，然后在水平定向钻机2和首根钻杆31之间逐根增加钻杆31，从而便于推动钻头向靠近导向出钻点42的方向移动；当钻头移动至导向出钻点42处后，将钻头从首根钻杆31上拆下，将首根钻杆31的一端与牙轮固定连接，将牙轮的另一端与桶式岩石扩孔器7固定连接，之后，在水平定向钻机2和首根钻杆31之间逐根减少钻杆31，从而便于驱动牙轮和桶式岩石扩孔器7向靠近导向入钻点41的方向移动，进而对管孔1进行清理。

38.接着进行第二次清孔作业，第二次清孔作业的步骤与上述步骤大体相同，不同之处在于：第二次清孔作业中使用的牙轮的直径大于第一次清孔作业中使用的牙轮的直径。若出现卡钻现象，及时回撤钻杆31，回撤钻杆31后清理出管孔1内的大石块，分析管孔1内的土壤情况。接着重复上述操作，后续的清孔作业使用的牙轮的直径与第二次清孔作业中使用的牙轮的直径相同，直至无卡钻现象出现时，便具备试回拖条件。

39.s2、试回拖作业：操作人员先在导向出钻点42一侧的地面上放置试回拖管61，接着将首根钻杆31的一端与试回拖管61通过钻具组件8转动连接，钻具组件8包括安装于钻杆31一端的回拖旋转节81，回拖旋转节81的另一端固接有固定环82，固定环82的另一端固接有回拖头83，回拖头83的另一端转动连接于试回拖管61的前端。

40.然后通过水平定向钻机2带动试回拖管61沿管孔1从导向出钻点42向靠近导向入钻点41的方向移动；当操作人员将试回拖管61从导向入钻点41处取出后，检测固化在试回拖管61外侧壁的玻璃钢的磨损程度，当试回拖管61外侧壁的玻璃钢的磨损程度大于设定的参数指标时，需要重新进行清孔处理，接着再次进行试回拖作业。

41.若第二次试回拖作业结束后，试回拖管61的玻璃钢的磨损程度仍然超过设定参数指标，即停止继续试回拖作业，并向管孔1内插接保护套管。保护套管为钢管结构，保护套管的管径大于回拖管61的管径，保护套管为钢管结构，且采用逐根焊接、逐根回拖的方式回拖至管孔1内。

42.参照图2，s3、回拖作业准备，具体包括以下准备工作：（1）、回拖管61的排布组对：现场多次进行回拖管61组对试验，确定回拖管61的回拖作业方式，工程中，一般常采用“6接1”或者“9接1”的方式；（2）、回拖管61的防腐层和保护层的施工：试回拖作业和正式回拖作业用的所有回拖管61的管身以及焊口全部采用3pe加强级防腐层和玻璃钢保护层防护处理，玻璃钢保护层包覆在防腐层的外侧；两个回拖管61焊接完成后，至少间隔24小时后对焊接口进行拍片检测，检测焊缝是否完整，检测合格后再进行防腐工作，防腐工作完成间隔3

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4天后，再进行

下一段回拖管61的回拖作业；（3）、增加回拖管61的配重以降低回拖力：在回拖作业的过程中，回拖力主要受到回拖管61因浮力与管孔1的上孔壁产生的摩阻力和回拖管61在管孔1内移动过程中与泥浆产生的摩擦力的影响；为降低回拖管61因浮力与上孔壁之间的摩阻力影响回拖管61的回拖，在施工过程中采用向回拖管61内注水的方法，增加回拖管61的配重；（4）、回拖管61吊装：吊装作业由专业吊装单位负责，出具吊装方案并进行专家论证，对吊车吨位和布置位置进行验算；在回拖过程中利用吊车与挖掘机配合，用于确保回拖管61始终在土堆上，发现土堆偏移后及时进行调整；正式吊装前对回拖管61进行试吊作业，吊带禁止安放在回拖管61连接的焊口处，试吊过程中保证全线吊车起吊高度和摆臂角度统一，试吊高度根据施工现场确定；根据回拖管61吊离地面的高度和回拖管61的弹性变形来判断吊车的受力情况，保持回拖管61处于水平状态，使吊车受力均匀；（5）、钻杆31和钻头的选用与检查：操作人员根据试回拖作业的情况确定钻杆31和钻头的连接方式，对钻杆31和钻头在使用前派专人进行逐根检查，对扣型、丝扣磨损、钻杆31以及钻头是否有裂纹进行检查；（6）、泥浆配置和储水：在施工前提前清理出一个泥浆池，泥浆池内插接有连通管，连通管的另一端插接于导向入钻点41内，泥浆池内还安装有泥浆泵，泥浆泵连通有泥浆管，泥浆管的另一端插接于导向出钻点42内；试回拖或者正式回拖的过程中，由于钻杆31、钻具组件8、试回拖管61以及回拖管61的移动容易使管孔1内的泥浆溢出，从而使管孔1内的泥浆逐渐减少，连通管的设置，便于将从管孔1内溢出的泥浆转移至泥浆池内，接着在对两段回拖管61进行组对、焊接以及防腐施工的间隙，通过泥浆泵和泥浆管及时将泥浆池内的泥浆导入管孔1内，从而实现对泥浆的循环利用；在导向出钻点42一侧的地面上设置一个临时水箱，临时水箱内安装有注水泵，注水泵连通有便于插入回拖管61的管腔内的注水管，从而便于向回拖管61注水，以此增加回拖管61的配重；s4、首段回拖管62回拖：参照图4和图5，当需要回拖首段回拖管62时，操作人员先在水平定向钻机2上逐根补充钻杆31，直至首根钻杆31上的钻头移动至导向出钻点42处，接着将钻头从首根钻杆31上拆下，将钻头更换成桶式岩石扩孔器7，接着在桶式岩石扩孔器7的另一端固接回拖旋转节81，回拖旋转节81的另一端固接固定环82，固定环82的另一端固接回拖头83，回拖头83的另一端转动连接于首段回拖管62的前端，后续的回拖管61沿首段回拖管62的长度方向依次焊接固定。

43.然后用吊车将首段回拖管62吊装至预先设置于导向出钻点42处的“猫背”5上，“猫背”5为具有斜坡面的土墩，该斜坡面的坡底与管孔1的导向出钻点42相连接且倾斜度相同；再将钻杆31的端部与首段回拖管62的前端固定连接，水平定向钻机2启动并开始首段回拖管62的回拖作业，回拖作业的同时开启注水泵，通过与注水泵相连接的注水管向首段回拖管62的管腔内进行动态注水作业以增加首段回拖管62的配重，直至首段回拖管62的尾端与导向出钻点42之间的距离为40

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44米的位置时停止回拖作业，本技术优选为42米，同时停止注水并撤出注水管。

44.在第一段回拖管61与第二段回拖管61焊接固定之前拆除原先的“猫背”5，使用吊车对第二段回拖管61进行吊装支撑，等待对回拖管61的焊接口处和管身的防腐、玻璃钢固化施工作业完成后，制作用于支托处于吊装状态的第二段回拖管61的“猫背”5。

45.参照图3，s5、第二段回拖管61回拖：（1）、焊接、检测以及防腐作业：首段回拖管62回拖作业完成后，将第二段回拖管61吊起并与首段回拖管62的轴线相重合，将第一段回拖管61与第二段回拖管61焊接固定，对焊接口处和管身进行防腐、玻璃钢固化处理；（2）、注水回拖：焊接、检测以及防腐作业全部完成后，将注水管的一端插进第二段回拖管61的管腔内，接着启动水平定向钻机2并开始第二段回拖管61的回拖作业，回拖作业的同时开启注水泵，通过与注水泵相连接的注水管向第二段回拖管61的管腔内进行动态注水作业以增加第二段回拖管61的配重，直至第二段回拖管61的尾端与导向出钻点42之间的距离为40

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44米的位置时停止回拖作业，本技术优选为42米，同时停止注水并撤出注水管；s6、重复s5步骤，直至最后一段回拖管61回拖至管孔1内；s7、回拖完成后对回拖管61进行质量检验：最后一段回拖管61回拖完成后，对前端露出导向入钻点41的首段回拖管62的防腐层和保护层进行检验。采用馈电法对防腐层的电导率进行测试，防腐层标称电导率λ不应大于200μs/m2。

46.最后，当回拖管61回拖作业完成后，从导向入钻点41向导向出钻点42方向进行通球作业，直至将回拖管61内的积水排尽；然后使用高密封直板清管器清扫回拖管61的内壁至少两次，直至回拖管61的管口处不再排出杂物为止。

47.本技术实施例场地受限的长距离大孔径水平定向钻管道回拖施工工艺的实施原理为：先进行s1步骤，在s1步骤中，水平定向钻机2驱动钻头在管孔1内从导向出钻点42向导向入钻点41处移动，能够将管孔1内的杂石取出，而且便于使管孔1的内壁更加光滑，从而降低后续的回拖管61在管孔1内移动时，杂石刮伤回拖管61的概率；然后进行s2步骤，在s2步骤中，试回拖作业便于预先模拟回拖管61在管孔1内移动的过程，从而便于判断管孔1内是否具备对回拖管61进行回拖的条件；接着进行s3步骤，在s3步骤中，回拖作业的准备工作便于对试回拖或者正式回拖作业进行准备，从便于对后续的回拖管61的回拖作业；然后进行s4步骤，在s4步骤中，先在导向出钻孔一侧的地面上设置“猫背”5，将首段回拖管62通过吊机吊装在“猫背”5上，接着通过对首段回拖管62进行注水回拖，当首段回拖管62拖入管孔1内后，且首段回拖管62的尾端与导向出钻点42之间的距离为40

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44米的位置时停止回拖作业，同时停止注水并撤出注水管，“猫背”5的设置便于对首段回拖管62的回拖作业进行导向，从而减轻了首段回拖管62与导向出钻点42之间的刚性摩擦；接着进行s5步骤，在s5步骤中，接着将第二段回拖管61的前端与第一段回拖管61的尾端焊接固定，然后对第一段回拖管61和第二段回拖管61的焊接口以及各自的管身设置防腐层和固化层；然后进行s6步骤，在s6步骤中，重复s5步骤，最终能够将多个回拖管61逐根回拖至管孔1内；最后进行s7步骤，在s7步骤中，对首段回拖管62的防腐层和保护层进行检验，不仅便于及时了解管孔1内的土壤情况，而且便于验证回拖方案是否完善；综上所述，多次清孔处理、试回拖作业以及设置“猫背”5对回拖管61进行支撑和导向，从而便于降低回拖管61在回拖施工过程中的施工难度。

48.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。技术特征：

1.场地受限的长距离大孔径水平定向钻管道回拖施工工艺，其特征在于：包括如下步骤：s1、清孔处理：操作人员先在导向出钻点(42)一侧的地面上放置钻头，当钻杆(31)的一端移动至导向出钻点(42)处后，将钻杆(31)的一端与钻头固定连接，然后通过水平定向钻机(2)带动钻头沿管孔(1)从导向出钻点(42)向靠近导向入钻点(41)的方向移动，从而对管孔(1)进行清理；重复上述操作，直至无卡钻现象出现时，便具备试回拖条件；s2、试回拖作业：操作人员先在导向出钻点(42)一侧的地面上放置试回拖管(61)，接着将钻杆(31)的一端与试回拖管(61)通过钻具组件(8)转动连接，然后通过水平定向钻机(2)带动试回拖管(61)沿管孔(1)从导向出钻点(42)向靠近导向入钻点(41)的方向移动；当操作人员将试回拖管(61)从导向入钻点(41)处取出后，检测固化在试回拖管(61)外侧壁的玻璃钢的磨损程度，并判断是否需要再次进行清孔处理；s3、回拖作业准备，具体包括以下准备工作：（1）、回拖管(61)的排布组对：现场多次进行回拖管(61)组对试验，确定回拖管(61)的回拖作业方式；（2）、回拖管(61)的防腐层和保护层的施工：试回拖作业和正式回拖作业用的所有回拖管(61)的管身以及焊口全部采用3pe加强级防腐层和玻璃钢保护层防护处理，玻璃钢保护层包覆在防腐层的外侧；（3）、增加回拖管(61)的配重以降低回拖力：在回拖作业的过程中，回拖力主要受到回拖管(61)因浮力与管孔(1)的上孔壁产生的摩阻力和回拖管(61)在管孔(1)内移动过程中与泥浆产生的摩擦力的影响；为降低回拖管(61)因浮力与上孔壁之间的摩阻力影响回拖管(61)的回拖，在施工过程中采用向回拖管(61)内注水的方法，增加回拖管(61)的配重；（4）、回拖管(61)吊装：吊装作业由专业吊装单位负责，出具吊装方案并进行专家论证，对吊车吨位和布置位置进行验算；在回拖过程中利用吊车与挖掘机配合，用于确保回拖管(61)始终在土堆上，发现土堆偏移后及时进行调整；正式吊装前对回拖管(61)进行试吊作业，吊带禁止安放在回拖管(61)连接的焊口处，试吊过程中保证全线吊车起吊高度和摆臂角度统一，试吊高度根据施工现场确定；根据回拖管(61)吊离地面的高度和回拖管(61)的弹性变形来判断吊车的受力情况，保持回拖管(61)处于水平状态，使吊车受力均匀；（5）、钻杆(31)和钻头的选用与检查：操作人员根据试回拖作业的情况确定钻杆(31)和钻头的连接方式，对钻杆(31)和钻头在使用前派专人进行逐根检查，对扣型、丝扣磨损、钻杆(31)以及钻头是否有裂纹进行检查；（6）、泥浆配置和储水：在施工前提前清理出一个泥浆池，泥浆池内插接有连通管，连通管的另一端插接于导向入钻点(41)内，泥浆池内还安装有泥浆泵，泥浆泵连通有泥浆管，泥浆管的另一端插接于导向出钻点(42)内；在导向出钻点(42)一侧的地面上设置一个临时水箱，临时水箱内安装有注水泵，注水泵连通有便于插入回拖管(61)的管腔内的注水管；s4、首段回拖管(62)回拖：用吊车将首段回拖管(62)吊装至预先设置于导向出钻点(42)处的“猫背”(5)上，“猫背”(5)为具有斜坡面的土墩，该斜坡面的坡底与管孔(1)的导向出钻点(42)相连接且倾斜度相同；再将钻杆(31)的端部固接桶式岩石扩孔器(7)，接着使桶式岩石扩孔器(7)通过钻具组件(8)与首段回拖管(62)的前端固定连接，水平定向钻机(2)启动并开始首段回拖管(62)的回拖作业，回拖作业的同时开启注水泵，通过与注水泵相连

接的注水管向首段回拖管(62)的管腔内进行动态注水作业以增加首段回拖管(62)的配重，直至首段回拖管(62)的尾端距离导向出钻点(42)40

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44米的位置时停止回拖作业，同时停止注水并撤出注水管；s5、第二段回拖管(61)回拖：（1）、焊接、检测以及防腐作业：首段回拖管(62)回拖作业完成后，将第二段回拖管(61)吊起并与首段回拖管(62)的轴线相重合，将第一段回拖管(61)与第二段回拖管(61)焊接固定，对焊接口处和管身进行防腐、玻璃钢固化处理；（2）、注水回拖：焊接、检测以及防腐作业全部完成后，将注水管的一端插进第二段回拖管(61)的管腔内，接着启动水平定向钻机(2)并开始第二段回拖管(61)的回拖作业，回拖作业的同时开启注水泵，通过与注水泵相连接的注水管向第二段回拖管(61)的管腔内进行动态注水作业以增加第二段回拖管(61)的配重，直至第二段回拖管(61)的尾端距离导向出钻点(42)40

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44米的位置时停止回拖作业，同时停止注水并撤出注水管；s6、重复s5步骤，直至最后一段回拖管(61)回拖至管孔(1)内；s7、回拖完成后对回拖管(61)进行质量检验：最后一段回拖管(61)回拖完成后，对前端漏出导向入钻点(41)的首段回拖管(62)的防腐层和保护层进行检验。2.根据权利要求1所述的场地受限的长距离大孔径水平定向钻管道回拖施工工艺，其特征在于：所述s2步骤中，若第二次试回拖作业结束后，试回拖管(61)的玻璃钢的磨损程度超过设定参数指标，即停止继续试回拖作业，并向管孔(1)内插接保护套管。3.根据权利要求1所述的场地受限的长距离大孔径水平定向钻管道回拖施工工艺，其特征在于：所述s3步骤中，两个回拖管(61)焊接完成后，至少间隔24小时后对焊接口进行拍片检测，检测焊缝是否完整，检测合格后再进行防腐工作，防腐工作完成间隔3

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4天后，再进行下一段回拖管(61)的回拖作业。4.根据权利要求1所述的场地受限的长距离大孔径水平定向钻管道回拖施工工艺，其特征在于：所述s1步骤中，水平定向钻机(2)上可拆卸连接有钻杆(31)，钻杆(31)的另一端固接有牙轮，牙轮的另一端固接有桶式岩石扩孔器(7)；第二次清孔作业中使用的牙轮的直径大于第一次清孔作业中使用的牙轮的直径。5.根据权利要求1所述的场地受限的长距离大孔径水平定向钻管道回拖施工工艺，其特征在于：所述钻具组件(8)包括安装于钻杆(31)一端的回拖旋转节(81)，回拖旋转节(81)的另一端固接有固定环(82)，固定环(82)的另一端固接有回拖头(83)，回拖头(83)的另一端转动连接于试回拖管(61)的前端或者转动连接于首段回拖管(62)的前端。6.根据权利要求1所述的场地受限的长距离大孔径水平定向钻管道回拖施工工艺，其特征在于：所述s1步骤中，若出现卡钻现象，及时回撤钻杆(31)，回撤钻杆(31)后清理出管孔(1)内的大石块，分析管孔(1)内的土壤情况。7.根据权利要求1所述的场地受限的长距离大孔径水平定向钻管道回拖施工工艺，其特征在于：所述s3步骤中，在第一段回拖管(61)与第二段回拖管(61)焊接固定之前拆除原先的“猫背”(5)，使用吊车对第二段回拖管(61)进行吊装支撑，等待对回拖管(61)的焊接口处和管身的防腐、玻璃钢固化施工作业完成后，制作用于支托处于吊装状态的第二段回拖管(61)的“猫背”(5)。8.根据权利要求1所述的场地受限的长距离大孔径水平定向钻管道回拖施工工艺，其

特征在于：所述s3步骤中，在对两段回拖管(61)进行组对、焊接以及防腐施工的间隙，通过泥浆泵向管孔(1)内补充泥浆。9.根据权利要求1所述的场地受限的长距离大孔径水平定向钻管道回拖施工工艺，其特征在于：所述s7步骤中，采用馈电法对防腐层的电导率进行测试，防腐层标称电导率λ不应大于200μs/m2。10.根据权利要求1所述的场地受限的长距离大孔径水平定向钻管道回拖施工工艺，其特征在于：所述s7步骤中，回拖管(61)回拖作业完成后，从导向入钻点(41)向导向出钻点(42)方向进行通球作业，直至将回拖管(61)内的积水排尽；然后使用高密封直板清管器清扫回拖管(61)的内壁至少两次，直至回拖管(61)的管口处不再排出杂物为止。

技术总结

本申请涉及场地受限的长距离大孔径水平定向钻管道回拖施工工艺，涉及管道安装的技术领域，其包括如下步骤：S1、清孔处理；S2、试回拖作业；S3、回拖作业准备，具体包括以下准备工作：（1）、回拖管的排布组对，（2）、回拖管的防腐层和保护层的施工，（3）、增加回拖管的配重以降低回拖力，（4）、回拖管吊装，（5）、钻杆和钻头的选用与检查，（6）、泥浆配置和储水；S4、首段回拖管回拖；S5、第二段回拖管回拖；S6、重复S5步骤，直至最后一段回拖管回拖至管孔内；S7、回拖完成后对回拖管进行质量检验。本申请便于降低回拖管在回拖施工过程中的施工难度。拖管在回拖施工过程中的施工难度。拖管在回拖施工过程中的施工难度。

技术研发人员：刘兵 田建禹 秦树东 董佳节 费恺 邹威 杨翼 李浩然 徐志 李萌

受保护的技术使用者：北京城建亚泰建设集团有限公司

技术研发日：2021.08.20

技术公布日：2021/10/8