发布时间 : 星期六 文章水平定向钻进管线铺设工程更新完毕开始阅读
和施工受许多因素的制约，最主要的有施工现场地表和地下情况。地面情况包括地形、地貌以及，周围建筑物、道路、河流等，地下情况包括地下原有公用管线、地下水位、地层、土壤情况等。因此，在导向孔设计和施工之前必须有详细的现场勘察资料。
导向钻进非开挖铺管工程施工主要过程为：勘察现场—导向孔轨迹设计—施工前准备—导向孔施工—反拉扩孔及铺管施工—竣工资料编写 （1）现场勘察
现场勘察资料一方面是导向孔轨迹设计的重要依据，另一方面也是决定施工难易程度、计算工程造价的基础。现场勘察包括地表测量和地下勘察两部分，勘察资料必须精确、可靠并将勘察结果反映在施工剖面图和平面图上。 ★ 地表测量
地表测量主要是根据市政管理部门提供的审批路线，对管线工程周围地形进行测量，先按施工区域地形及路线范围初步定出钻孔中线和地表走向，测量中心线地面的标高或相对高度，根据要求的铺管深度初步确定导向孔造斜长度、入射点位置、铺管长度、下管位置。另外还应考虑施工用的钻机、泵站以及下管用吊车等设备放置操作所占用的场地和空间，测量河道周围地形地貌以及水流缓急情况，结果标注在施工平面图上。 ★ 地下勘察
地下勘察包括地下原有管线及设备的勘查和土壤的勘查。 1）
地下原有管线及设施勘查对于穿越城市街道尤为重要。 街道两侧地下往往有污水管、自来水管、高压电缆、通信电缆、热力管线等，有时纵横交错，有些地方甚至还有基础或人防工程等。
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导向孔设计时都应避开这些设施，并保持距这些设施一定的安全距离。这些设施的位置和走向应标注在施工剖面图和平面图上。了解相关部门的管线档案资料、查找现场原有的井盖等标志、测量管线深度将有助于确定管线的准确位置。对于金属管线或电缆线可用管线仪对其进一步验证。 2）
土壤调查对于工程十分重要。
对水平定向钻进穿越土壤的调查，包括调查钻进技术、土壤力学参数及对颗粒尺寸分布曲线的分析。土壤调查的目的是为了获得土层的全面的详细资料、不同土层之间的边界位置和特殊物理性能。所有的调查应遵循DIN 18319规定。 （2）导向孔轨迹的设计
导向孔轨迹设计是在管线剖面图的基础上，设计出钻孔的最佳曲线。一般原则是离开现在管线越远越好，离开压力管线、电力管线、光缆越远越好；将钻机放置在有风险管线的一侧；钻孔曲线越简单越好；弧型部分曲率半径越大越好。
下面介绍钻孔轨迹角度值的取得原则。
入土角和出土角应分别在6°至15°之间（取决于欲铺设的工作管直径等）。
所铺管的允许最小弯曲半径可以用下列公式计算。然而，为了易于铺管，最小弯曲半径应尽可能大。
Rmin=206·DA·S/K (m) Rmin—最小弯曲半径 （m） 206—常数 （Nm/mm2） DA—管子的外径 （mm）
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S—安全系数
K—管子的屈服极限 （N/mm2）
入土点或出土点与欲穿越的最近障碍物之间的距离（例如道路、沟渠等）至少应为5m。
与水体的最小距离至少应为5—6m，以保证不发生泥浆喷涌。 出于钻进技术考虑，第一段和最后一段钻杆轨迹应是直线状的，即没有垂直弯曲和水平弯曲，这两段个别杆轨迹的长度各自至少应为5米。
对入土点与出土点有高差的情况，应专门另作考虑。 （3）施工前准备
施工前准备包括施工组织和施工人员培训。施工组织设计的内容应包括工程概况、施工技术方案、施工进度计划和施工图说明、质量目标、安全措施、人员安排等等；施工导向孔是一项技术性很强的工作，施工前除对施工人员进行一般性技术培训外，最重要的是对司钻和使用导向仪的工作人员进行培训。为保证施工的顺利进行，安全知识也必须列为培训的一项重要内容。 （4）现场准备
与传统的铺管方法完全不同，水平定向钻进只需要很小的施工场地。场地大小取决于钻进长度、工作管直径和所钻地层情况。水平定向钻进穿越工程需要两个分离的工作场地：设备场地（钻机的工作区）和工作管场地（与设备场地相对的钻孔出土点工作区）。
1） 设备场地
对于本穿越工程来说，设备的工作场地约为15×15m，但安装钻机的地基必须平整、坚实，必要时应用混凝土对钻机前支点处的地基进行加固。安装钻机时应保证钻机导轨中线和设计导向孔轨迹在同
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一垂直面上，导轨和水平面夹角与设计的入射角一致，机上钻杆与地面交点在设计的入地点上。 2） 工作管场地
管柱的工作场地一般应离出土点约10m左右，而宽度约为5—10m。在穿越工程设计时，应尽量设法将欲安装的管线做到以全长度一次拉入，并尽可能避免水平方向的弯曲。 （5）导向孔施工
导向孔轨迹是直线和曲线连接而成，钻具回转和给进同时进行时，钻头直线前进。当不回转只给进时，钻头沿斜掌面法线方向前进。由于钻头是靠土层对造斜面的反作用力而使钻孔变向，故地层愈硬，造斜效果愈好；地层愈软，造斜效果愈差；当钻头前方为空洞时，将不能造斜。另外，给进速度对造斜效果也有影响，斜掌面的大小也会影响造斜效果。
导向钻进中应使钻孔实际轨迹尽可能接近设计轨迹。实钻中不可避免地会发生偏设计轨迹的情况，一般采用以深度控制为主，顶角控制为辅的方法来纠正钻孔偏差。以深度控制为主，就是当实际钻头浓度大于或小于该点设计深度时，不管钻头倾角如何时，进行造斜钻进，使深度偏差缩小。
（6）反拉扩孔、铺管施工
导孔完成后，取下导向钻头，接上反扩钻头、分动器即可进行回拉扩孔。扩孔时应视地层的不同选择不同类型的反扩钻头，同时根据地层情况，选择泥浆配方。一般情况下，地层粘质成份多，可用清水和刮刀钻头扩孔，自然造浆保持孔壁稳定。如果地层砂质成份含量高，必须选用优质泥浆，最好用钻井液和钻液宝进行处理，使泥浆达到一定粘度，低的失水量，同时能抑制地层土体的分散，保持孔壁稳定。根据铺管直
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