市政给水管道水平定向钻进设计及施工技术探索.pdf

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1、2Q!Z生簋窆塑【望复呈!Q塑2江亘建挝趣王燕盎市政给水管道水平定向钻进设计及施工技术探索一李欣瓣上海达望元水务工程设计有限公司，上海201315摘要：作为非开挖铺管的重要方式，管道的水平定向钻进技术得到了普及应用。本文主要从市政给水工程发展的特点人手，重点对水平定向钻进技术优点、施工工艺及施工技术进行了分析和阐述，以供同业参考。关键词：给水管道非开挖水平定向设计施工目前，给水管道水平定向钻进法是发展比较迅速的一种非开挖施工技艺，其主要运用水平定向钻机在最小地表开挖幅度或者不开挖地表的情况下对多种地下公用设施进行铺设，且具有对环境破

2、坏小、不影响交通、施工周期短、定位准确、经济效益及社会效益显著等优势，是近年来城市管线建设工作使用最广泛的一种工艺。1水平定向钻进技术的优点分析第一，运用水平定向钻进技术进行穿越工程施工时不会对周围交通、商店、医院、学校和人们的正常生活及工作造成影响，能够降低对环境的破坏；第二，能够对埋深以及敷设方向予以灵活调整，以便管线能够有效避免地下障碍物，方便施工；第三，施工期间不需要进行水下或者水面作业，因此不会对江河堤坝以及河床的结构造成影响，不会影响江河通航，不受季节限制，施工周期短，安全可靠。2水平定向钻进的施工准备情况及施工工艺分析

3、2．1水平定向钻进技术施工准备2．1．1导向孔轨迹设计第一，依据建设单位提供的管线工程平面图以及工程要求等相关资料，对施工现场环境进行实地勘察，并对既有管线的位置予以检查和标记；第二，通常情况下，定向钻导向孔的轨迹是由曲线段、斜直线段以及水平直线段等构成的，与倒抛物线形状类似；第三，依据收集的资料、实地勘察结果及待敷设管材曲率对导向iL的轨迹加以设计，并绘制出合理的导向孔轨迹图表。2．1．2施工泥浆配制和钻具选择在水平钻进施工的过程中，泥浆对钻头和钻杆的润滑冷却、钻孔土体的稳定以及钻屑的清理发挥着重要作用。具体来说，泥浆主要是由膨润

4、土、水以及具有某种特殊性能的胶体化学材料进行科学配置而成，一般需要依据施工场地的地质情况对泥浆的粘度进行配置。2．2定向钻进施工方法2．2．1施工工艺流程(1)钻孔工地施工流程：测量放线一修整场地一三通一平一设备进场一组装钻机一调试控向系统一钻孑L导向一颈扩孑L一管道回拖一设备离场一恢复地貌。(2)管道工地施工流程：测量放线一修整场地一三通一平一设备进场一运管布管一组对相接一挖发送沟一管道拖进一设备离场一恢复地貌。2．2．2泥浆配制泥浆配比是否科学、合理对成孔有着直接影响。在正式施工之前，需依据地质情况对泥浆配比进行精准确定，并通过

5、对泥浆浓度、控制压力以及钻杆旋转速度进行调整的方式完成钻进作业。依据地质条件和钻进距离的不同，还需要对各类聚合物进行调整，确保施工过程中孑L洞的可靠性和较高的净化能力。2．2．3导向孔钻进在做好施工安全保障工作、发射和接收工作坑开挖、设备进场和钻机锚固之后，再对设备进行一系列的联机调试，调试工作结束之后方可进行导向孔钻进工作。2．2．4预扩孔完成导向孔施工之后，还需要依据土质情况对扩孔钻头加以选择，并从小到大一次回拉扩孔。具体回拉过程中，需要做到以下几个步骤：第一，泥浆泵能够为孔壁提供一定的泥浆液，从而在孔壁表现形成一层保护层，并将

6、切削的土屑带到地面；第二，为防止钻头丢失，还需要增加泥浆量，并适时放缓扩孔的速度，对钻头进行及时调整；第三，因地质地形、技术以及人为等方面因素，还可能导致缩径、坍孔以及泥浆漏失等工程事故。为此，我们应该有效提升扩孔施工之前的测量精准度，并依据现场地质情况对泥浆粘度进行调整，合理增强孔内泥浆压力，从而提升扩孔施工水平。2．2．5回托管材在完成扩孔施工之后，需要立即使用清孔器对孔洞进行清理，同时对管材质量、规格、数量等进行仔细复查。具体来说，可以分为以下几个步骤：第一，按次序对管材的接头、钻杆以及分动器进行连接，并沿接收坑坡道将连接好的

7、管材放好；第二，对管道进行回拖时，需要对孑L内情况予以严密监控，对钻机的速度和拉力予以严格控制，确保回拖的稳定性；第三，回拖管材过程中，应尽可能降低卡管、铺管挤压变形以及泥浆渗出等情况发生的频率，一旦发生应对其原因予以认真分析，及时采取相应措施解决问题。例如，某给水工程中有200米的准300HDPE管径需要穿过农地和公路，且距离民房最近处只有20米，敷设深度为2米，该工程段施工使用的是水平钻进法。在回拖管材施工20米时，其农地出现多处泥浆渗出。为避免大量泥浆从民房中渗出，必须立即停止回拖管材施工，并对泥浆渗出原因进行分析。具体来说，

8、出现泥浆渗出的原因有以下几点：第一，该施工段土质为砂质粉土层，土质松散；第二，在扩孔过程中，残留泥屑较多，堵塞了钻孔，使得泥浆不能从孑L口处返出，导致泥浆渗出。为此，可以采取以下几种措施进行处理：第一，使用挖掘机或者钻机将已经回拖的管