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水平定向钻穿越铺管技术

(“拖拉管或牵引管”)

一、适用范围及其优势

适用范围

(1)地质条件:从理论上说,应该是除了流沙层以外的所有土质都能进行拖

拉管施工。但从实践来看，那些含有碎石、木桩的建筑回填土层也不适宜进

行拖拉管施工。因为旋转的偏向鸭嘴形钻头遇到硬物且没有打碎时，就会偏

离方向；再则，松散的回填土层很难形成孔壁，容易塌方，导致标高失控。

(2)管材、管径、管长：管材可采用钢管、PE管、HDPE管等。管径在

DN3000~DN1000范围内均可；管长应根据钻机的功率和管材的自重及施工工

艺而定。如孔扩得大一点，膨润土多一些，管子的孔中呈悬浮状，阻力就小，

管长就相对长一些。

优势

(1)顺利穿越障碍。采用“拖拉管”技术，可控制方向、避绕地下障碍物，

河流、湖泊、公路、铁路、闹市区、建筑物等不再成为铺设管线的障碍。

(2)减少对已建基础设施的破坏且不影响城市交通。水平定向钻机在路面

下钻孔铺管，不需要破坏路面，使已建的街道免遭开膛破肚之苦。也不影响

河流航运或地面的交通秩序。

(3)加快施工进度。采用“拖拉管”技术，钻杆自动装卸，效率更高、安

全性更好，可以加快施工进度、缩短周期，管线埋藏越深，这种优势越明显。

(4)综合效益好。避免了开挖时尘土飞扬、泥泞不堪的现象，其综合经济

效益和社会效益高于开挖施工，是一种经济、高效、环保的施工方法。

二、工艺流程

水平定向钻穿越铺管技术的工艺流程为：施工准备→打导向孔→扩孔、成

孔→牵引管道→砌检查井→验收

1.准备工作

前期调查：进场后调查施工范围内地下管线情况，摸查清楚后才能进行施工。

方位定位：根据施工图纸，进行测量放样。并根据施工范围的地质情况、埋

深、管径确定管材和一次牵引的管道长度，并设计好钻杆轨迹。

2．打导向孔

首先将探测棒插入导向头内，导向头后端与钢管连接，然后用顶管机给钢管

施加压力，推进导向头，将导向头打入地下；导向仪可随时接收导向头的方

位与深度，顶管机可根据此信息及时旋转导向头，使导向头承时改变深度和

方向，在地下形成一条直径为100mm的圆孔通道，孔道中心线即为所需敷

设管道的中心线。

3．扩孔、成孔

在孔洞形成后，将导向头卸下，装上一钻头，钻头孔径比孔洞大1.5倍，然

后将钻头往回拖拉至初始位置，卸下该钻头，换上更大的钻头，来回数次，

直到符合回拖管道要求。为了防止塌孔，在注射的水中加入外加剂，该外加

剂有固化洞壁。润滑钻杆等作用。

4．牵引管道

钻孔完成后，将管材按连接成需要长度，将管材两端封闭，一端与钻头相连，

将其一次性拖入已形成的孔洞中，即完成整个埋管工序。

5．砌筑检查井

牵引管施工完成后需要进行检查井施工，在牵引管末端砌筑检查井。

6．验收

根据设计及验收规范进行闭水试验等验收工作。

三、管材的质量要求

管道生产厂在产品出厂前做严格的出厂试验，产品出厂附带质量保证

书。运输管时，应用带挡板的平台车辆，车辆应配备平坦无锐棱的档杆，运

输时管材要固定，使管材和挡杆间尽量减少移动。

管材的选择

HDPE双壁缠绕管应符合以下要求：

1．抗外压能力强，能承受较大拉力的管材。

2．具有较好的柔韧性，能较好的适应沉降，从而提高管道的抗震能力。

3．单位重量轻。在牵引过程中减少与孔壁的摩擦力，提高施工效率和

节约成本。

四、管材的检验和堆放

管道安装安装前，建设单位、监理单位、施工单位应对施工管材和管材

连接件的产品资料进行检查验收。其产品质量应满足本工程的质量要求。其

管材资料验收项目如下：

1．管材及连接管件的检验报告和产品质量保证书。

2．要求厂商提供与产品有关的技术文件，其中包括连接管件的设计长

度、厚度、截面尺寸、连接要求等。

3．检验管材的产品合格标志。

4．连接管件的检验报告和产品保证文件。

5．管材应水平堆放平整的地面上，不得不规则堆放，也不得暴晒。管

件凡能立放的，应逐层码放整齐；不能立和的管件，应顺向或使其承口插口

相对地整齐排列。

6．管材进场后，堆放在现场附近，设专人看护。并设置产品标识。

五、施工方法

1.钻杆轨迹设计

根据地层勘察资料设计钻杆的钻进轨迹。轨迹包括两个部分：造斜段

和铺设段。

○造斜段距离L：