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水平定向钻进技术在供水管道施工中的应用 　　摘要:随着城市建设的迅猛发展,水平定向钻进技术在自来水供水管道施工中得到越来越广泛的应用。 　　Abstract: With the rapid development of urban construction, horizontal directional drilling technology in the construction of water supply pipelines is more widely used. 　　关健词:水平定向钻进技术;地质;泥浆浓度;施工问题 　　Key words: horizontal directional drilling technology;geology;slurry concentration;construction problems 　　中图分类号:TU991.05 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)07-0116-01 　　 　　0引言 　　水平定向钻进法是发展最快的一种非开挖施工方法,是利用水平定向钻机在不开挖地表的条件下或以最小的地表开挖工作量进行铺设多种地下公用设施(如管道、电缆等)的技术,其具有定位精度高、不影响交通、不破坏环境,施工周期短、适合复杂地层条件下施工、社会效益显著等优点,是目前城市建设中管线穿越安装采用最多的工艺。 　　1水平定向钻进技术的应用 　　1.1 在供水管道施工中应用概况2003年,自首次使用水平定向钻进法进行供水管道穿越市政道路施工后,我公司逐步开始在承包的自来水管道工程中推广使用该项技术,到目前为止,我公司已在市政给水管道工程、农村饮用水工程、给水管道小型河道穿越工程等多项工程中使用到水平定向钻进法,已成了我公司必不可少的施工方法。经过近几年的施工实践,对水平定向钻进技术有了一些了解,并积累了一些经验,下面介绍水平定向钻进法的一些应用情况。 　　1.2 施工前准备 　　1.2.1 导向孔轨迹设计①根据建设单位提供的管线工程平面图、既有管线地下管网图、工程技术要求等资料,对施工现象实地堪察,记录对既有管线的检查井标记的位置,并进行仪器探察结合人工探察,以确定既有管线的准确位置。②定向钻导向孔轨迹一般由斜直线段、曲线段、水平直线段等组成,类似于倒抛物线的形状,根据事前收集的相关资料、实地勘察结果及待敷设的管材曲率设计出导向孔轨迹(包括确定入土角、出土角、入土点、出土点、第一曲线段和直线段轨迹变化点、直线段和第二曲线段轨迹变化点),并绘制导向孔轨迹图。 　　1.2.2 施工泥浆配制和钻具选择在水平钻进施工过程中,泥浆起到稳定钻孔土体、冷却润滑钻头和钻杆及其他孔内钻具、清理钻屑等作用,正确适当的泥浆的配置对穿越起决定性作用,泥浆由水、膨润土和具有某种性能的胶体化学材料(视土质选用)通过专用搅拌容器配制而成,而选用不同粘度的泥浆要视具体地质情况而定。 　　钻机回拉力按管材回拉力计算值的1.5～3倍进行选择,以确定钻机型号,施工前评估土壤状况,以便确定最佳钻进液和钻具组合。 　　1.3水平钻进施工 　　1.3.1导向孔钻进做好施工安全措施、发射和接收工作坑开挖、设备进场、钻机锚固后,进行全系统联机调试,调试完成可进行导向孔钻进,选择符合施工现场土质情况的导向钻头,开动高压泥浆泵,钻头开始正常喷浆后,在导向系统的引导下,钻机按设计好的导向孔轨迹进行钻进,高压泥浆的射流作用与钻头的切削作用共同在地下形成孔壁。钻进过程中,钻头内信号棒发出的信号被接收后,监视设备显示出钻头的深度、位置、角度等信息,据此及时调整钻头方向。导向孔施工是工程的重要阶段,它决定生产管铺设的最终位置,故钻进轨迹需要很好的控制。 　　1.3.2 扩孔导向孔完成后,选择与土质类型相应的扩孔钻头,按配套扩孔钻头由小到大逐级回拉扩孔,在回拉扩孔时,泥浆泵会向孔壁提供足够的钻进泥浆液,在孔壁表面迅速形成一层护壁泥浆层,并将切削下的土屑带回到地面,经多次扩孔使终孔直径达到设计铺设生产管径的1.2～1.5倍。为避免蛮干造成钻头丢失孔内,加大泥浆量,松脱扭矩,转动钻头,放慢扩孔速度,问题基本解决。当钻头回扩到农地中段下方时,扭矩突然增加,钻机有较明显振动,据村民口中得知,钻头上方地段曾种有多棵大树,经分析确定钻头与原有的大树树根相遇造成卡钻,为此松脱扭矩,缓慢回扩,通过树根后又跟进重新回扩,将树根粉碎,以防铺管时有障碍。在近几年的扩孔施工中,由于地形地质复杂、技术、人为等原因,还造成坍孔、缩径、钻孔膨胀、泥浆漏失等施工事故,我们通过加强施工前测量精度、改变泥浆粘度和配方、加强孔内泥浆压力平衡、改善回扩程序等方法进行处理,得到了较好的效果。 　　1.3.3 回拖管材扩孔结束后,采用清孔器进行