1、试探供水管道施工水平定向钻进技术摘要：水平定向钻进技术是近年来逐步得到推广的非开挖管道施工技术的一种，其应用中突出的优势就是技术应用简单，且工期短，对地面设施干扰小，其在不具备开挖条件的中小口径管道的施工中获得较好的应用效果。笔者结合多年来的工作经验，探讨了供水管道施工水平定向钻进技术的相关问题，具有一定的参考价值。 关键词：供水管道施工，水平定向钻进技术，工艺，注意事项。 中图分类号： TU71 文献标识码： A 供水管道施工水平定向钻进技术的优势突出主要体现在：施工空间小不需要对地面进行大范围开挖；施工机械化程度高工期短；可以有效避免地面沉降而影响地面建筑；对已埋设的设施影响最小；开挖空间
2、小施工安全容易保障；可以在人口密集的地区进行隐蔽作业，对居民的影响较小；适合在穿越公路、铁路、河流等特殊地段进行施工。所以在供水管道施工中水平定向钻进是一种具有应用潜力的技术形式，其应用的范围也会随着其技术的成熟而拓展。 一、水平定向钻进技术的基本特点 水平定向钻进法主要是指在不进行地表开挖或最小地表开挖的前提下，使用水平定向钻机进行地下管道的掘进，该工艺定位精度高、不会对环境和交通产生影响，施工的周期也比较短，具有显著的社会经济效益，在我国城市建设中被广泛使用。其基本特点包括如下几个方面： 1、由于是非地表开挖，因此不会影响周边交通，也不会破坏周围的绿地和植被，对环境影响极小，解决了传统开挖
3、对居民出行和生活的干扰以及对周围建筑物的破坏问题。 2、挖掘精度高，对方向和深度的调整非常方便，能够绕过地下建筑物，管线的弧形敷设距离也比较长，能够满足设计埋深的基本要求。 3、施工时，不需要进行水面和水下的作业，对江河的通航没有影响，也不会破坏江河的堤坝和河床。 4、施工时间不受季节的限制，施工周期较短、施工人员少、成功率较高且施工安全可靠。 5、施工方式灵活，在城市施工时尤为显著，能够随时进行合适的调整，施工占地小，成本较低。 6、施工深度可以进行调整，避免地层内腐蚀性物质对管线的损坏，延长管线的使用寿命。 二、水平定向钻进设备简介 水平定向钻进设备主要包括如下几个部分： 1、动力系统 主
4、要为钻机系统提供动力支持，以及为施工现场和周围电气设备提供电力。 2、钻机系统 钻进设备的主要部分，包括主机、转盘等部分，其中，主机主要完成钻进和回拖作业。转盘主要通过对转盘的输出转速和扭矩进行调整以满足不同作业的要求。 3、控向系统 通过计算机对钻头的具体位置等参数进行监测和控制，并引导钻头钻进方向的正确。 4、泥浆系统 该系统主要为钻机提供适合钻进的泥浆，包括混合搅拌罐、泥浆泵和泥浆管路等部分。 5、其他辅助机具 包括进行钻孔以及扩孔的机具，用于辅助钻机系统的正常施工。 三、水平定向钻进工艺施工流程 （一）准备工作 1、设计导向孔轨迹 首先要详细分析建设单位提供的相关资料，包括管线工程平面
5、图、工程技术要求等等，并同时对施工现场进行实地考察，以确定现有管线和施工管线的准确位置。然后根据分析数据和勘察结果进行导向孔轨迹的设计，同时要绘制出导向孔的轨迹图。 2、选择钻具、配置泥浆 施工工艺中，泥浆能够对钻孔土体起到稳定的作用，并能够有效冷却润滑钻头和钻杆、清理钻屑等杂质。一般情况下，泥浆主要由水、膨润土以及胶体化学材料搅拌配制而成，材料配比和材料选择要根据实际情况而定。对于钻具的选择要求钻具的回拉力满足管材回拉力的 1.53倍。同时，要对土壤状况进行评估，以确定最佳的钻进液和钻具。 （二）导向孔的钻进 在完成发射和接收工作坑的开挖、钻机锚固等工作以后，需要对整个系统进行联机调试，之后
6、才能够进行导向孔的钻进。要选择合适的导向钻头，并在钻头开始进行正常的喷浆以后，通过导向系统的引导，钻机可以按照设计的导向孔轨迹钻进，在高压泥浆射流和钻头的共同作用下形成孔壁。钻进的过程中，通过钻头信号棒发出的信号，监视设备能够显示钻头的深度、位置等信息，并根据信息及时对钻头方向进行调整。导向孔的施工是管道钻进工程的重要阶段，对生产管铺设的最终位置起着决定性的作用，所以要对钻进轨迹进行严格的控制。 （三）扩孔施工 导向孔施工完成以后，就需要由小到大逐级进行回拉扩孔。在回拉扩孔的过程中，泥浆泵会向孔壁提供足够的钻进泥浆液，在孔壁表面快速的形成一层护壁泥浆层，同时把切削下来的土屑带回到地面，经过多次
7、的扩孔可以使终孔的直径达到设计管径的 1.21.5 倍。施工过程中，由于地形地质的复杂性特点和技术、人员的限制，容易造成钻孔的膨胀和泥浆漏失等事故，因此要加强施工前的精度测量，并调整泥浆的粘度和配比等，以达到最好的效果。 （四）施工结束后的操作 完成扩孔以后，需要使用清孔器对孔进行清理。要对管材进行检查以保证管材没有受到损伤，检验合格以后才可以进行拖管。把进行连接的管材依次连接接头、分动器和钻杆，回拖过程中要对孔内的情况、钻机的控制拉力和速度密切注意，以保证回拖的平衡。另外，还要尽量避免卡管、泥浆渗出以及铺管受压变形情况的发生。完成上述回拖施工以后，还要对管道高程轴线进行复核、管道变形进行检测
8、、处理废弃泥浆等工作。 四、定向水平钻进在供水管道施工中应用的注意事项 1、在施工中如遇到交通拥挤或者建筑物较多的地段，应做好对施工坑口的防护工作，一方面这样可以保证施工坑口的安全，防止出现车辆干扰，一方面也是为了降低对周围居民与交通的干扰，使之影响降至最低。同时也方便了对管道铺设后的安全性检查。 2、铺设中应先铺设支线管道，并保证主管道在下支管道在上。主干管道和支线管道都利用水平定向开挖的技术，应先对支线管道进行开挖，这样可以降低污水漏失的数量，也可方便后期对检查井的施工。 3、检查井的设置。非开挖的水平定向钻进技术因为其优势可以替代传统的大范围的管道施工，所以在长距离的供水工程中其工期短干
9、扰小的优势被最大程度的体现，这就使得其在供水工程中的应用逐步推广，但是一次性铺设管道的距离长也会影响检查井的设置，这是一个关系到日后维护的重要问题，在施工中也引起了重视。在应用中有两种做法，一种是铺设好管道后进行天窗作业完成检查井的施工，开挖到达深度后即可检查主管道铺设的情况；一种是先进行检查井的施工，在规划线路上选择位置设置混凝土井，然后进行定向钻进，实施管道铺设。这两种方式在实际的应用中差异不大，可以根据施工的地质差异而进行灵活选择，如在地下水位较高的地方，检查井深较大，此时可以先开挖然后将预制的检查井沉入其中，这样可以防止工作井坍塌，减少后期维护的成本。所以两者方式需要进行合理的选择，才能保证工程质量。 五、结论 目前，水平定向钻进技术是一项应用比较普遍的地下管道非开挖掘进技术，不仅施工工期短、而且对城市环境影响较小，具有良好的社会经济效益。随着我国城市建设的快速进行，市政供水管道的施工也越来越多，加强对水平定向钻进技术的研究和应用对于我国城市的发展具有十分重要的意义。 参考文献 1GB50268-2008,给水排水管道工程施工及验收规范S. 2金才芳.地下供水管道水平定向钻进穿越施工技术要点J.上海水务,2009. 3车延岗,张光烈等.导/定向钻进非开挖技术J.建筑机械化,2002(2). 4周伟彪.水平定向钻进技术在市政排污管铺设中的应用J.广东建设信息,2009.
