隨著城市限制開挖施工的法規將陸續出臺，非開挖施工的水平定向鉆穿越施工技術將是城市市政建設的最佳選擇，是不破壞地貌狀態和保護環境的最理想的施工方法。近幾年水平定向鉆穿越技術在世界各國及各個行業得到了廣泛的應用，尤其在市政管網改擴建項目及大型管道穿越江河工程項目上更顯出了其獨特的優勢，其工作過程是通過計算機控制進行導向和探測，先鉆出一個與設計曲線相同的導向孔，然后再將導向孔擴大，把產品管線回拖到擴大了的導向孔中，完成管線穿越的施工過程。
　　一、水平定向鉆穿越施工工藝：
　　使用水平定向鉆機進行管線穿越施工，一般分為二個階段：第一階段是按照設計曲線盡可能準確的鉆一個導向孔；第二階段是將導向孔進行擴孔，并將產品管線（一般為PE管道，光纜套管，鋼管）沿著擴大了的導向孔回拖到導向孔中，完成管線穿越工作。
　　1、鉆導向孔:
　　要根據穿越的地質情況，選擇合適的鉆頭和泥漿馬達，開動泥漿泵對準入土點進行鉆進，鉆頭在鉆機的推力作用下由鉆機驅動旋轉（或使用泥漿馬達帶動鉆頭旋轉）切削地層，不斷前進，每鉆完一根鉆桿要測量一次鉆頭的實際位置，以便及時調整鉆頭的鉆進方向，保證所完成的導向孔曲線符合設計要求，如此反復，直到鉆頭在預定位置出土，完成整個導向孔的鉆孔作業。
　　2、預擴孔和回拖產品管線：
　　預擴孔的直徑和次數，視具體的鉆機型號和地質情況而定。按經驗是最終成孔直徑一般比管子直徑大200mm，擴孔器的拉力或推力要求為每毫米孔徑175N。根據成品管的鉆機的規格，可采用多級擴孔。
　　回拖產品管線時，先將擴孔工具和管線連接好，然后，開始回拖作業，并由鉆機轉盤帶動鉆桿旋轉后退，進行擴孔回拖，產品管線在回拖過程中是不旋轉的，由于擴好的孔中充滿泥漿，所以產品管線在擴好的孔中是處于懸浮狀態，管壁四周與孔洞之間由泥漿潤滑，這樣即減少了回拖阻力，又保護了管線防腐層，經過鉆機多次預擴孔，所以不會損傷防腐層。
　　在鉆導向孔階段，鉆出的孔往往小于回拖管線的直徑，為了使鉆出的孔徑達到回拖管線直徑的1.3～1.5倍，需要用擴孔器從出土點開始向入土點將導向孔擴大至要求的直徑。
　　地下孔經過預擴孔，達到了回拖要求之后，將鉆桿、擴孔器、回拖活節和被安裝管線依次連接好，從出土點開始，一邊擴孔一邊將管線回拖至入土點為止。
　　二、水平定向鉆施工的特點：
　　1定向鉆穿越施工具有不會阻礙交通，不會破壞綠地，植被，不會影響商店，醫院，學校和居民的正常生活和工作秩序，解決了傳統開挖施工對居民生活的干擾，對交通，環境，周邊建筑物基礎的破壞和不良影響。
　　2采用水平定向鉆機穿越施工時，沒有水上、水下作業，不影響江河通航，不損壞江河兩側堤壩及河床結構，施工不受季節限制，具有施工周期短人員少、成功率高施工安全可靠等特點。
　　3與其它施工方法比較，進出場地速度快，施工場地可以靈活調整，尤其在城市施工時可以充分顯示出其優越性，并且施工占地少工程造價低，施工速度快。
　　四、水平定向鉆機系統簡介：
　　各種規格的水平定向鉆機都是由鉆機系統、動力系統、控向系統、泥漿系統、鉆具及附助機具組成，它們的結構及功能介紹如下：
　　1 鉆機系統：是穿越設備鉆進作業及回拖作業的主體，它由鉆機主機、轉盤等組成，鉆機主機放置在鉆機架上，用以完成鉆進作業和回拖作業。轉盤裝在鉆機主機前端，連接鉆桿，并通過改變轉盤轉向和輸出轉速及扭矩大小，達到不同作業狀態的要求。
　　2動力系統：由液壓動力源和發電機組成動力源是為鉆機系統提供高壓液壓油作為鉆機的動力，發電機為配套的電氣設備及施工現場照明提供電力。
　　3控向系統：控向系統是通過計算機監測和控制鉆頭在地下的具體位置和其它參數，引導鉆頭正確鉆進的方向性工具，由于有該系統的控制，鉆頭才能按設計曲線鉆進，現經常采用的有手提無線式和有線式兩種形式的控向系統。
　　4泥漿系統：泥漿系統由泥漿混合攪拌罐和泥漿泵及泥漿管路組成，為鉆機系統提供適合鉆進工況的泥漿。
　　5鉆具及輔助機具：是鉆機鉆進中鉆孔和擴孔時所使用的各種機具。鉆具主要有適合各種地質的鉆桿，鉆頭、泥漿馬達、擴孔器，切割刀等機具。輔助機具包括卡環、旋轉活接頭和各種管徑的拖拉頭。
　　五、施工工藝流程
　　1、水平定向鉆穿越施工工藝流程圖
　　
　　                
　　
　　
　　2、管道施工流程圖
　　                      
　　六、監理工程師在水平定向鉆施工中應對以下幾點進行控制
　　1、施工前編制導向計劃
　　施工前要求施工單位根據管道安裝曲線編制每根鉆桿的導向軌跡即導向計劃。這個導向計劃要求施工單位對每根鉆桿的軌跡進行計算，計算出深度及斜率，以便在預擴孔時對鉆桿的軌跡進行控制。
　　2、鉆機的安裝應牢固
　　一方面如未將鉆機錨固好，則在推拉過程中容易發生位移，導致鉆機的控制能力降低，從而導致無法很好地按預定的計劃完成鉆進工作；另一方面，鉆機在運轉過程中振動較大，會引起鉆桿發生彎曲或損壞，使鉆孔無法按預先設計的軌跡完成。同時也容易發生設備破壞和人員傷害。鉆機安裝時要注意以下事項：
　　1） 防止將錨桿打在地下管線上，應先用探測儀器探明原地下管網的走向、埋深及性質，并做出標記，
　　2） 鉆機是依靠地錨座和后支承與地基固定的，安放鉆機場地要平整。
　　3、控制預擴孔的軌跡要符合鉆桿的導向計劃
　　在擴孔施工工序中最重要的技術環節是鉆孔軌跡的監視和調控。目前一般采用隨鉆測量方式，靠電纜傳輸測量信息。信息接收器（導向儀）對鉆桿的深度及方向的顯示便于操作者控制導向孔的軌跡。鉆孔曲線由放置在鉆頭后端鉆桿內的電子測向儀進行測量并將測量結果傳導到地面的接收儀，這些數據經過處理和計算后，以數字的形式顯示在顯示屏上，監理工程師應將測量到的數據與施工前編制的導向計劃的數據進行對比，以便確定鉆頭的實際位置與設計位置的偏差，并將偏差值控制在允許的范圍之內，如此循環直到鉆頭按照預定的導向孔曲線在預定位置出土。
　　4、擴孔器拉力的控制
　　擴孔器的拉力一般要求為每毫米孔徑175N。如未達到要求，拉力過大，可認為孔內成型不好，可能有孔內塌方現象則應繼續擴孔。根據成品管和鉆機的規格，可采用多級擴孔。擴孔時要將大量的泥漿輸入鉆孔，以保證鉆孔的完整性和不塌方，并將切削下的巖屑帶回到地面。泥漿由水和優質的膨潤土構成。
　　5、回拖管道：
　　回拖管道時一般回拖力不大于設備的額定功率的1/3。回拖過程要連續進行直到擴孔器和成品管道自鉆機一側破土而出。回拖時為防止管道在地上劃傷，應將待拖管道用木頭或沙袋墊起。
　　
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