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非開挖施工的水平定向鉆技術

隨著現代文明意識和環境意識的逐漸增強，交通、環境保護問題已經越來越多的受到人們的關注，非開挖施工的水平定向鉆技術就越來越多地被人們所接受。近幾年來水平定向鉆穿越技術在世界各國、各個行業得到了廣泛的應用，尤其在管道穿越大型河流、高速公路、鐵路等工程項目上更加顯示了獨特的優勢。水平定向鉆施工過程是通過計算機控制進行導向和探測，先鉆出一個與設計曲線相同的導向孔，然后再將導向孔擴大，把預制好的管線回拖到擴大的導向孔中，從而完成管線穿越施工。采用水平定向鉆技術進行管道穿越施工，是油氣長輸管線施工中穿越大、中型河流，中、小型水庫，高速公路，鐵路及管線光纜敷設的好的方案；是不破壞地貌狀態和保護環境的理想施工方法。探頭通過鉆桿后接電纜把信號傳給操作臺,由于電纜必須由人工通過鉆桿一根根搭接起來,因此有線導向儀的使用將相當耗費時間。

鉆導向孔

水平定向鉆施工之前要根據穿越的地質情況，選擇合適的鉆頭和導向板或地下泥漿馬達，開動泥漿泵對準入土點進行鉆進，定向鉆頭在鉆機的推力作用下由鉆機驅動旋轉（或使用泥漿馬達帶動鉆頭旋轉）切削地層，不斷前進，每鉆完一根鉆桿要測量一次鉆頭的實際位置，以便及時調整鉆頭的鉆進方向，保證所完成的導向孔曲線符合設計要求，如此反復，直到鉆頭在預定位置出土，完成整個導向孔的鉆孔作業。鉆機被安裝在入土點一側，從入土點開始，沿著設計好的線路，鉆一條從入土點到出土點的曲線，作為預擴孔和回拖管線的引導曲線。另外,若鋼管采用陰極保護,就要求防腐蝕層應具有一定耐陰極剝離強度的能力。

管道水平定向鉆穿越包含鉆導向孔、擴孔和管線預制、回拖等步驟

管道水平定向鉆穿越包含鉆導向孔、擴孔和管線預制、回拖等步驟 陜西華偉建設

1 前言 目前水平定向鉆穿越已經應用于多個行業的施工過程中，如石油、自來水、電力電訊等，成為比較成熟的非開挖穿越技術。近年來，世界范圍內定向鉆穿越技術得到了新的發展，特別是在石油管道建設中，大直徑的如Ф1220管道、長距離的如2km長管道都已經成功穿越。本次定向鉆穿越工程主體管線通過區域主要有雨污水管道、電力溝道、通信管道。在我國，采用定向鉆技術完成了長江、黃河等大型河流及海域的管道穿越工程，創造了一系列穿越世界紀錄。

2 定向鉆施工特點和可行性分析水平定向鉆進管道鋪設技術是在不清除地面障礙物的情況下，管道從障礙物的底部地下穿越，與其它管線鋪設方法相比它對環境影響小，障礙物下管線覆蓋深度大，對管線保護的效果好。由于不需要清除地上障礙物，并且施工現場恢復工程量較小，可以減少工程建設投資。地下土質復雜施工難度大華偉項目經理介紹：“這個工地土質是沙層，有大量卵石，很難形成孔，解決辦法就是加了化學泥漿，才能成孔”。但是管線采用定向鉆穿越施工受許多條件的制約，在穿越過程中存在不可預測的因素，一旦穿越失敗將帶來不可挽回的損失。

管道水平定向鉆穿越包含鉆導向孔、擴孔和管線預制、回拖等步驟，鉆導向孔是沿著穿越曲線鉆出一個小直徑的孔，然后采用不同規格的擴孔器對導向孔進行一遍或多遍擴孔，以達到需要的孔徑，最后將預制完的成品管線回拖入孔內，在全部施工過程中泥漿起非常關鍵的作用。另外，對地層狀況認識是建立在分析鉆探巖芯性質的基礎之上，由于鉆探調查是非連續地進行，而管線穿越沿設計曲線連續進行，在實際穿越中可能遇到意想不到的地層，施工前需充分考慮各種因素。

對于給定的管道穿越工程，能否采用定向鉆施工主要應考察兩個方面：即技術和經濟方面。在技術方面，首先要通過工程物探和鉆探等手段對管道擬選路由區的地質狀況進行詳細勘察，其目的是了解地形地貌特征，基巖埋設深度和沉積層（特別是礫石層）結構與厚度特征，各土層的物理力學特征，路由區地基土的穩定性情況，以及區內存在的災害地質特征等。為定向鉆穿越可行性分析提供基本數據：地層結構中各種土質的分類；砂礫質物等各成分的分布曲線；巖芯中巖石的品質、抗壓強度、硬度。在經濟方面，比較定向鉆穿越與其它方法穿越的費用，在達到同一穿越效果情況下，如果定向鉆穿越的費用低則在經濟上就是可行的。下面主要討論如何進行定向鉆穿越技術方面的分析。陜西華偉建設綜合管廊施工簡介：綜合管廊是建于城市地下用于容納兩類及以上城市工程管線的構筑物及附屬設施。

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