导向钻(拖拉管)管道敷设工艺在给水工程中的应用 .pdfVIP

导向钻(拖拉管)管道敷设工艺在给水工程中的应用

摘要：拖拉管一般叫做牵引拖拉管，拖拉管工艺的出现使城市道路上和交叉

口埋设地下管线避免了道路的开挖和对其它地下管线的损坏，同时降低了地下管

线施工时对交通、环境的影响。本文以PE管为例介绍了拖拉管在给水管道工程

中的应用。

关键词：管道敷设拖拉管导向钻非开挖

一、导向钻（拖拉管）管道铺设过程：

1、用导向钻机安装管道的方法称之为导向钻穿越法（拖拉管）。这是一种非

开挖地面就可以在地下快速铺装管道的方法。

导向钻进的过程是受三维控制的，通过钻杆的旋转和一个特殊设计的楔形钻

头来完成导向孔的曲线钻进。

设计钻进轨迹时要考虑设计平面位置、埋深的要求，地下公用管线的影响，

钻杆和管材的弯曲半径等多方面因素，最后设计出最佳的轨迹曲线，有条件的还

可利用现有的设计规划软件进行优化设计,如“非开挖设计施工专业软件

DrillSmart4.0等。根据”设计文件和地下管线探测结果，结合现场踏勘，设计导向

孔轨迹。

2、拖拉管材的选用：

非开挖施工时会对管线产生较大的牵引力和周向的挤压力，所以要求管材具

有较大的环刚度以及拉伸强度。经计算与比较，聚乙烯（PE）管具有很好的拉

伸屈服强度和弯曲模量，特别适用于非开挖工程。其热熔连接方式也使管道连接

方便、接头强度高，优良挠性使得PE管道走向容易依照施工轨迹的要求进行改

变；良好的抗刮痕能力，使得管道不易损坏而漏水。同时，PE管材符合饮用水

的要求。

适用管材不仅有PE管、PVC管，另外钢管也可以使用该法来铺装。3、其

施工过程为：①钻导向孔：根据入土点、入土角度结合现场实际情况使钻机准

确就位。定向钻机放置应符合下列要求：

（1）钻机应安装在管道中心线延伸的起始位置；

（2）调整机架方位应符合设计的钻孔轴线；

（3）按钻机倾角指示装置调整机架，应符合轨迹设计规定的入土角。

钻机设备、泥浆设备、固控设备安装完成后，对设备进行调试、检查、测试，

确保设备安全运行。控向设备仪器安装完成后，对其进行调试，确保导向孔的精

度。

启动钻机后根据设定的钻进路径和定位仪的指示向前推进旋转的钻头，需要

改变方向时，只需将钻头朝向设定钻进的方向，由钻机向前推进到一定距离即可，

达到设计的偏转角度后，即可再旋转钻进。一般只有在需要纠正方向时才停止旋

转。旋转钻进后，成孔的轴线为三维蛇形曲线。

钻进导向孔是水平定向钻进施工的最重要阶段，它决定铺设管线的最终位

置。钻杆按设计的进入点以预先确定的角度钻入地层，在钻进液喷射钻进的辅助

作用下，钻孔向前延伸。在坚硬的岩层，需要泥浆马达钻进，利用弯接头控制轨

迹的方向。在每一根钻杆钻入后，应利用定位仪测量钻头位置，对有地下管线、

关键的出口点或调整钻孔轨迹时，应增加测量点，将测量数据与设计轨迹进行比

较，确定下一段要钻进的方向。钻头在出口处露出地面，测量实际出口是否在误

差范围之内。如果钻孔的一部分超出误差范围，可能要拉回钻杆，重新钻进钻孔

的偏斜部分。当出口位置满足要求时，取下钻头和相关钻具，开始回扩②扩孔

与回拖：

当钻孔时由钻机驱动装着楔形钻头的钻杆从地面钻入，再按预定的方向抵达

目的地后，卸下钻头换上适当尺寸的特殊类型的回扩器。

同径铺设时，导向孔完成之后，可直接回拖铺管。但是，大多数导向孔需要

回扩，将孔径扩至能铺设管道。

回扩器快速旋转并通过回扩器上的多排高压泥浆喷嘴冲刷孔壁，使之能够在

拉回钻杆的同时将钻孔扩大到所需直径（有时可能需要进行多次扩孔），同时或

随后将需要铺装的管线进行回拖。

回拖管线时产品管线在扩好孔的孔中是处于悬浮状态，管壁四周与孔洞之间

由泥浆润滑，这样即减少了回拖阻力，又保护了管线在回拖时防腐层的磨损。经

过钻机多次预扩孔，最终成孔直径一般是管径的1.2~1.5倍（距离越长扩孔越

大、管径越大扩孔也越大），所以不会损伤防腐层。可安装管道的直径最大可达

1m。

钻孔扩大后，管线回拉进入充满泥浆的孔中。准备回拉的管线应在出口一侧

连接并进行检测。钻杆使用一个拉头或拉钩和一个单动接头与铺设管连接，单动

接头用于防止管线回转而拧坏管线。也可将回扩器安装于拉头与钻杆之间，以确

保钻孔畅通，回拉时，可向孔内泵入润滑液，并在待回拖PE管下，每间隔5~10m

摆放1个托辊，以便回拖中起到减阻护壁润滑作用。回拖启动后，要作到平稳、