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水平定向钻穿越技术的应用 摘要：水平定向钻穿越是非开挖施工技术的重要组成部分，该技术起源于石油钻井行业，该技术不阻碍交通、不污染环境、不破坏植被、不影响周边建筑物，可以按最短的合理途径穿越河流、湖泊、公路、铁路、城市建筑物等施工效率高，节约材料消耗，有较好的经济效益和社会效益。在可比性相同的条件下，非开挖管线铺设、更换修复的综合经济效益和社会效益均高于开挖施工，管径越大埋深越大时越明显。 主题词：定向钻 穿越 非开挖 水平定向钻穿越是非开挖施工技术的重要组成部分，该技术起源于石油钻井行业， 1964年第一台水平定向钻机问世，1978年钻机发明者研究出同一扩孔内同时回拉敷设多条管线的技术，现代水平定向钻进技术工艺走向成熟。 1水平定向钻技术特点 1.1不阻碍交通、不污染环境、不破坏植被、不影响周边建筑物，可以按最短的合理途径穿越河流、湖泊、公路、铁路、城市建筑物等施工效率高，节约材料消耗，降低施工费用，而传统的施工方法是无法做到的。 1.2由于使用了高精度的跟踪定位技术或MWD技术，可以控制铺管的方向和路径，通过对设备的认真操作，及时校正管道走向，可将误差控制在每100米5cm以内。从而避开地下原有的公共设施和施工复杂区。 1.3有较好的经济效益和社会效益。在可比性相同的条件下，非开挖管线铺设、更换修复的综合经济效益和社会效益均高于开挖施工，管径越大埋深越大时越明显。 1.4施工速度快：穿越速度可达3—5M/min，一次可穿越1km以上。按管线建造地的实际情况及沿线管件的安装位置设计施工段，在施工段的两端开挖操作坑。大量减少了开挖面积，避免了大开挖而造成的一切不利因素。 2水平定向钻穿越技术介绍 水平定向钻进穿越铺设施工普遍采用：首先钻进导向孔，然后扩孔，最后回拉铺管的施工技术工艺（图1），各分项技术工艺如下： 2.1导向孔 导向孔钻进一般采用小直径全面钻头，进行全孔底破碎钻进，同时使用钻进液喷射辅助破碎方式钻进。在钻头底唇面上或钻具上，安装有专门的控制钻进方向的机构。在钻具内或在紧接其后部位，安装有测量探头。钻进过程中，探头连续或间隔地测量钻孔位置参数，并通过无线或有线的方式实时地将测量数据发送到地表接收器。操作者根据这些数据及其处理这些数据得到的图表，采取适当的技术措施调整孔内控制钻进方向的机构，从而人工控制钻孔的轨迹，达到设计要求。 常用的孔内控制钻进方向的机构主要有两类：一类是钻头底唇面采用非平衡结构设计，如常钻头唇面是一个斜面，当钻头连续回转时钻进直孔，保持钻头不回转加压时，则钻孔钻进偏斜。这类方法因需要在不回转的条件下破碎岩层，所以在软质的土层大多数采用。 2.2扩孔 导向孔完成后，必须将钻孔扩大至适合成品管铺设的直径。一般，在钻机对面的出口坑将扩孔器连接于钻杆上，再回拉进行回扩，在其后不断地加接钻杆。根据导向孔与适合成品管铺设孔的直径大小和地层情况，扩孔可一次或多次进行。推荐最终扩孔直径按下式计算： D＝ Ad 式中： D——适合成品管铺设的钻孔直径 A——成品管外径 d——经验系数，d=1.2～1.5，当地层均质完整时，d取小值，当地层复杂时，d取大值。 2.3拉管 扩孔完成后，即可拉入需铺设的成品管。管子预先全部连接妥当，以利于一次拉入。当地层情况复杂，如：钻孔缩径或孔壁垮塌，可能对分段拉管造成困难。拉管时，将扩孔器接在钻杆上，然后通过单动接头连接到管子的拉头上，单动接头可防止管线与扩孔器一起回转，保证管线能够平滑地回拖成功。 图1水平定向钻进铺设管线施工工艺过程 3实际施工中的要点 在孤岛基地生活污水收集系统建设工程中，我项目部采用水平定向钻穿越技术进行了部分管线的施工，由于对该技术运用经验较少，项目运行过程中出现了许多问题，下面对该工程中出现的问题及定向钻穿越技术中赢注意的几点问题做下汇总。 3.1施工前准备 仔细对图纸进行研究，若该工程为重力流管线，建议不采用定向钻穿越施工。因为重力流管线对管线敷设标高要求非常严格，尤其是排水管线，往往其中有大量杂质，采用定向钻穿越技术精度较差，敷设的管线易产生起伏，在U型弯处出现杂质淤积，导致管线阻塞，需对敷设管线进行频繁疏通，提高管线运行成本。 定向钻穿越工程开工前应要求建设单位提供详细的地质勘探报告，已有地下管线——委托人应找到所有已有的地下管线位置。承包人在施工前，有义务进行核实或现场验证。损坏已标识出的设施，责任应由承包人承担；损坏未标识出的设施，责任应由业主/委托人承担。承包人对包括地下坍塌或爆炸做综合责任保险很重要。?地层条件——地层条件在很大程度上影响钻进速度、孔底钻具选择及其它关系到承包人价格的问题，因而提供的地层资料作为合同价款的基础，对委托人最有利，这将确保投标的可比性。然而合同也应允许有因不同的或未预见的地层变化导致价格的变化。以上是工程施工进行