论地下供水管道水平定向钻进穿越施工技术要点

论地下供水管道水平定向钻进穿越施工技术要点

田月普

中建新疆建工土木工程有限公司 830000

摘要：在城市化发展的关键阶段，我国城市道路系统越来越完善，城市道路交通也变得日益繁忙，在进行管道铺设期间，如果使用路面开挖法，则有可能对周边的环境以及城市的道路交通带来一定的阻碍以及消极影响，如果使用水平定向钻进穿越施工技术，那么这不会对路面的交通系统产生消极影响，而且也可以将环境污染降到最低程度。最近这几年使用的非开发施工管道水平定向钻进穿越技术的应用范围非常广泛，而且它的优势在于施工周期短施工现场和灵活调整以及安全性高等等，本次课题主要针对该技术的工艺以及具体的技术要点进行探讨。

关键词：自来水管道；水平定向钻进；穿越施工

一、水平定向钻进穿越施工技术

我们可以将水平定向钻进专业施工工艺分为两个阶段的内容，第1个阶段的内容是按照曲线尽可能地保证水平定向导向孔具有准确性的特点。第2个阶段是将导向孔进行扩孔工作，并且将产品管线回拖安装到导向孔当中，从而完成导线穿越的工作。导向孔的钻进工作需要根据地质情况选择合适的钻头导向板以及地下泥浆。预扩孔以及回拖产品管线的施工工作，同样也需要按照钻机型号以及地质情况确定。

1.钻导向孔

在进行导向孔钻进的过程当中，现场工作人员需要深入了解工程现场的地质情况，并且结合地质情况选择最合适的钻孔导向板或者地下泥浆的马达，在进入到施工状态之后，对准需要钻进的入土点之后，在钻头的推动下就会将地层逐渐切开，从而保持持续前进的状态，当一根钻杆已经完全钻进之后，工作人员还需要对钻头的具体钻进位置进行测量，保证钻头钻进的方向具有正确性的特点，确保最终获取的施工结果与设计结果，相符合如此反复操作，直到钻头达到预定的位置之后，就可以停止并出土。

2.预扩孔与回拖管线

在进行预扩孔和回拖管线工作时，现场工作人员均会选择小型的钻机，在这种情况下，直径超过200mm。那么在开展预扩孔工作时就是要使用大型的钻孔机，在此情况下 管道的直径超过350mm。在进行回拖管线操作时，需要先将扩孔的工具和管线进行有效连接，需要由钻机转盘对钻杆的运动过程进行带动。开始扩孔回拖作业时，如果管线回拖的过程处于不旋转的状态，那么很有可能是已经扩好的孔内布满了泥浆，这时管线有可能会处于孔内的悬浮状态，那么当管壁的四周以及孔洞内部出现泥浆润滑的情况，那么回拖的阻力会大幅度下降，此时管线的防腐层也可以起到很好地保护作用，经过撞击的反复扩孔之后，最后成孔的直径管道会超过200mm，所以不会对管道的防腐层产生消极的影响。

二、水平定向钻进施工特点

可以从6个角度针对水平定向钻进施工特点进行综合性分析。首先从第1个角度进行分析，水平定向钻进系统的使用，并不会对周边的交通产生阻碍作用，也不会对绿地植被，医院，学校或商店产生影响，中国研究居民可以在施工的同时进行正常生活，工作环境不会受影响，可以有效地解决传统开挖施工方案带来的消极影响。从第2个角度进行分析，使用水平定向钻进施工技术设计的施工设备，都具有现代化的特点，整体的穿越精确度相对较高，工作人员可以对系统的参数进行有效调整，从而对于敷设的方向埋深进行有效控制。第三，一般情况下，城市管网的埋深长度在三米以下，但遇到河流时埋深需要在河床的9米到18米之间，使用水平定向钻穿越技术，不会对周围的环境产生影响，也不会破坏地形地貌。第四，水平定向钻进创业施工技术，不需要在水面或者水下进行施工，所以不会对河流的堤坝产生影响，也不会破坏河床的结构。除此之外施工的过程并不会受到机械的限制，施工周期相对较短，具有安全性和可靠性的特点。第五，与其他的施工方法相比，水平定向钻井专业施工技术具有进出场地速度快，施工场地可以灵活调整的特点，工程造价低，而且施工的速度非常快。第六，在穿越大型河流时因为管线需要埋在地层以下的半米到18米之间，地底层内部的氧气以及其他的腐蚀物比较少，所以能够起到很好的防护作用和保温作用，保证管线的使用时间得到有效延长。

三、施工现场布局和设计

在针对施工现场以及布局设计进行分析时，我们需要分别从道路，施工场地施工，现场勘查，施工设计参数，钻孔施工等多个角度进行综合性分析。水平定向钻进穿越施工技术，在施工期间，道路的两侧也就是施工现场的，两侧都需要进行重型设备的布置，所以为了缩减施工的成本，在通往施工现场的道路两侧，应该尽可能利用现有的道路缩减新修道的道路长度，或者使用道路管线进行施工操作，这样可以保证施工过程具有更高的便利性。工作场地可以分为管道测和钻机侧，为了保证与产品管道施工具有顺利性的特点，管道一侧需要有足够长的施工现场，钻机一侧的施工场地面积需要控制在30平方米以上。因为很多钻机配套的设备以及配件并没有规定的存放地点，属于钻机侧的施工场地，需要有不规则的小块共同组成，为了保证施工现场的占地面积足够，使用现场需要具有平整坚硬清洁的特点，而且穿越施工期间需使用大量的淡水进行泥浆搅拌，所以现场应该尽可能靠近自来水管道或者水源。

管道测除了需满足足够长度的施工现场之外，现场的宽度也应该满足管道施工的需求，一般情况下，宽度需要控制在12米到18米之间，同样在出土点的一侧现场的面积也需要在30立方米以上。从银质管到一侧的总长度必须满足管道施工现场的所有需求，在进行回脱之前，管道预制完成之后不能再进行一系列的管道连接工作，之所以需要进行回头，其主要原因是管道的连接，很有可能造成空洞出现塌方的情况，也有可能引发整个工程失败。

施工现场的勘查工作是地下供水管道施工必须经历的环节，一旦施工地点确定之后，工作人员就需要按照区域的特点进行一系列的测量以及勘查工作，按照测量以及勘察的结果对地质地貌图纸进行详细的绘制施工的精确度，最终将会取决于勘测结果的精确度。

施工设计参数，包括覆盖层厚度，钻进角和曲率的半径。一般情况下，地下供水管道水平定向钻进的覆盖，这个厚度需要控制在6米及6米以上，对于其他障碍物的穿越有另外的要求。大部分施工现场在进行穿越施工时，选择的用途较一般控制在8度到12度之间，而且大部分的施工单位会先进行斜直线的转进，接着再转一大段大半径的曲线，该曲线的具体半径需要由周边管线的弯曲度决定。

在进行实际钻井施工操作期间，现场工作人员的所有侧向控向工具应该包括地下测量电子设备以及地面接收设备，可以测量得出钻头所在位置的方位角。施工期间的精确度的要求一般取决于市场的变化，例如大型钢结构以及电力线路的数据，会对市场的毒素产生直接影响在参与出土点的导向孔目标偏差这方面应该控制在三米左右，长度应该控制在三米到10米之间。一般情况下，地下供水管道水平定向钻进完工图纸的导向孔测量以及控制应在导向孔钻进一根钻杆，或者每隔9米的距离进行一次测量，所有测量的结果在完成计算之后，获得的施工图纸都应该立即反馈给承包商或者业主。

结语

在供水管道施工工作当中，水平定向钻进穿越道路技术和其他类型的障碍物，施工方法相比应用价值相对较高，其主要原因是这种施工方法属于非开挖的施工方法，并不会对自来水管道施工周围的环境产生破坏作用，同时也不会干扰居民的日常生活和正常的出行。因为它属于非开挖的施工技术，所以在实际操作的过程当中，并不会给施工周围的道路交通带来一定的压力，同时也可以保证工程建设更顺利。

参考文献：

[1] 孔令镕, 王瑜, 刘宝林,等. 易坍塌地层双管水平定向钻进工艺研究[J]. 探矿工程：岩土钻掘工程, 2019, 46(2).

[2] 彭博, 胡远彪. 水平定向钻进虚拟仿真培训系统研究[J]. 探矿工程：岩土钻掘工程, 2019, 46(1).

[3] 戴寅. 浅析地下供水管道水平定向钻进穿越施工技术要点[J]. 科学与财富, 2020, 000(005).