非開(kāi)挖施工的水平定向鉆技術(shù)

隨著現(xiàn)代文明意識(shí)和環(huán)境意識(shí)的逐漸增強(qiáng)，交通、環(huán)境保護(hù)問(wèn)題已經(jīng)越來(lái)越多的受到人們的關(guān)注，非開(kāi)挖施工的水平定向鉆技術(shù)就越來(lái)越多地被人們所接受。近幾年來(lái)水平定向鉆穿越技術(shù)在世界各國(guó)、各個(gè)行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其在管道穿越大型河流、高速公路、鐵路等工程項(xiàng)目上更加顯示了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。水平定向鉆施工過(guò)程是通過(guò)計(jì)算機(jī)控制進(jìn)行導(dǎo)向和探測(cè)，先鉆出一個(gè)與設(shè)計(jì)曲線相同的導(dǎo)向孔，然后再將導(dǎo)向孔擴(kuò)大，把預(yù)制好的管線回拖到擴(kuò)大的導(dǎo)向孔中，從而完成管線穿越施工。采用水平定向鉆技術(shù)進(jìn)行管道穿越施工，是油氣長(zhǎng)輸管線施工中穿越大、中型河流，中、小型水庫(kù)，高速公路，鐵路及管線光纜敷設(shè)的好的方案；是不破壞地貌狀態(tài)和保護(hù)環(huán)境的理想施工方法。探頭通過(guò)鉆桿后接電纜把信號(hào)傳給操作臺(tái),由于電纜必須由人工通過(guò)鉆桿一根根搭接起來(lái),因此有線導(dǎo)向儀的使用將相當(dāng)耗費(fèi)時(shí)間。

鉆導(dǎo)向孔

水平定向鉆施工之前要根據(jù)穿越的地質(zhì)情況，選擇合適的鉆頭和導(dǎo)向板或地下泥漿馬達(dá)，開(kāi)動(dòng)泥漿泵對(duì)準(zhǔn)入土點(diǎn)進(jìn)行鉆進(jìn)，定向鉆頭在鉆機(jī)的推力作用下由鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)（或使用泥漿馬達(dá)帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)）切削地層，不斷前進(jìn)，每鉆完一根鉆桿要測(cè)量一次鉆頭的實(shí)際位置，以便及時(shí)調(diào)整鉆頭的鉆進(jìn)方向，保證所完成的導(dǎo)向孔曲線符合設(shè)計(jì)要求，如此反復(fù)，直到鉆頭在預(yù)定位置出土，完成整個(gè)導(dǎo)向孔的鉆孔作業(yè)。鉆機(jī)被安裝在入土點(diǎn)一側(cè)，從入土點(diǎn)開(kāi)始，沿著設(shè)計(jì)好的線路，鉆一條從入土點(diǎn)到出土點(diǎn)的曲線，作為預(yù)擴(kuò)孔和回拖管線的引導(dǎo)曲線。另外,若鋼管采用陰極保護(hù),就要求防腐蝕層應(yīng)具有一定耐陰極剝離強(qiáng)度的能力。

管道水平定向鉆穿越包含鉆導(dǎo)向孔、擴(kuò)孔和管線預(yù)制、回拖等步驟

管道水平定向鉆穿越包含鉆導(dǎo)向孔、擴(kuò)孔和管線預(yù)制、回拖等步驟 陜西華偉建設(shè)

1 前言 目前水平定向鉆穿越已經(jīng)應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)的施工過(guò)程中，如石油、自來(lái)水、電力電訊等，成為比較成熟的非開(kāi)挖穿越技術(shù)。近年來(lái)，世界范圍內(nèi)定向鉆穿越技術(shù)得到了新的發(fā)展，特別是在石油管道建設(shè)中，大直徑的如Ф1220管道、長(zhǎng)距離的如2km長(zhǎng)管道都已經(jīng)成功穿越。本次定向鉆穿越工程主體管線通過(guò)區(qū)域主要有雨污水管道、電力溝道、通信管道。在我國(guó)，采用定向鉆技術(shù)完成了長(zhǎng)江、黃河等大型河流及海域的管道穿越工程，創(chuàng)造了一系列穿越世界紀(jì)錄。

2 定向鉆施工特點(diǎn)和可行性分析水平定向鉆進(jìn)管道鋪設(shè)技術(shù)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(shè)方法相比它對(duì)環(huán)境影響小，障礙物下管線覆蓋深度大，對(duì)管線保護(hù)的效果好。由于不需要清除地上障礙物，并且施工現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)工程量較小，可以減少工程建設(shè)投資。地下土質(zhì)復(fù)雜施工難度大華偉項(xiàng)目經(jīng)理介紹：“這個(gè)工地土質(zhì)是沙層，有大量卵石，很難形成孔，解決辦法就是加了化學(xué)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(guò)程中存在不可預(yù)測(cè)的因素，一旦穿越失敗將帶來(lái)不可挽回的損失。

管道水平定向鉆穿越包含鉆導(dǎo)向孔、擴(kuò)孔和管線預(yù)制、回拖等步驟，鉆導(dǎo)向孔是沿著穿越曲線鉆出一個(gè)小直徑的孔，然后采用不同規(guī)格的擴(kuò)孔器對(duì)導(dǎo)向孔進(jìn)行一遍或多遍擴(kuò)孔，以達(dá)到需要的孔徑，最后將預(yù)制完的成品管線回拖入孔內(nèi)，在全部施工過(guò)程中泥漿起非常關(guān)鍵的作用。另外，對(duì)地層狀況認(rèn)識(shí)是建立在分析鉆探巖芯性質(zhì)的基礎(chǔ)之上，由于鉆探調(diào)查是非連續(xù)地進(jìn)行，而管線穿越沿設(shè)計(jì)曲線連續(xù)進(jìn)行，在實(shí)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(duì)于給定的管道穿越工程，能否采用定向鉆施工主要應(yīng)考察兩個(gè)方面：即技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面。在技術(shù)方面，首先要通過(guò)工程物探和鉆探等手段對(duì)管道擬選路由區(qū)的地質(zhì)狀況進(jìn)行詳細(xì)勘察，其目的是了解地形地貌特征，基巖埋設(shè)深度和沉積層（特別是礫石層）結(jié)構(gòu)與厚度特征，各土層的物理力學(xué)特征，路由區(qū)地基土的穩(wěn)定性情況，以及區(qū)內(nèi)存在的災(zāi)害地質(zhì)特征等。為定向鉆穿越可行性分析提供基本數(shù)據(jù)：地層結(jié)構(gòu)中各種土質(zhì)的分類(lèi)；砂礫質(zhì)物等各成分的分布曲線；巖芯中巖石的品質(zhì)、抗壓強(qiáng)度、硬度。在經(jīng)濟(jì)方面，比較定向鉆穿越與其它方法穿越的費(fèi)用，在達(dá)到同一穿越效果情況下，如果定向鉆穿越的費(fèi)用低則在經(jīng)濟(jì)上就是可行的。下面主要討論如何進(jìn)行定向鉆穿越技術(shù)方面的分析。陜西華偉建設(shè)綜合管廊施工簡(jiǎn)介：綜合管廊是建于城市地下用于容納兩類(lèi)及以上城市工程管線的構(gòu)筑物及附屬設(shè)施。

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