安姍

摘 要 我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速發(fā)展，推動(dòng)了建筑工程建設(shè)的大力實(shí)施。各種線路與管道共同構(gòu)成了城市的電力、通訊與能源網(wǎng)絡(luò)，因此在城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖氖┕み^程中，運(yùn)用非開挖鋪設(shè)地下管道進(jìn)行施工，成為城市管道施工的主流方案。本文主要對(duì)導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)在城鎮(zhèn)燃?xì)庵械膽?yīng)用進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞 城鎮(zhèn)燃?xì)?；管道敷設(shè)；導(dǎo)向鉆進(jìn)

中圖分類號(hào) TU9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）15-0045-01

城鎮(zhèn)道路網(wǎng)絡(luò)的日益復(fù)雜化，對(duì)城鎮(zhèn)水流調(diào)運(yùn)、城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖氖┕硖魬?zhàn)。當(dāng)前城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿罒o法使用直接開挖的方式進(jìn)行施工，只能夠根據(jù)道路走向進(jìn)行非開挖地下鋪設(shè)管道的方案進(jìn)行施工。導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)是針對(duì)非開挖地下鋪設(shè)管道的挖槽技術(shù)，這種技術(shù)的挖槽范圍小、精度高，能夠較好完成城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖氖┕と蝿?wù)。

1 導(dǎo)向鉆進(jìn)的技術(shù)原理與施工工藝

1.1 導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)原理

導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)是非開挖鋪設(shè)地下管道最主要的施工技術(shù)，它能夠應(yīng)用在各種砂土、粘土的城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿朗┕ぶ小Ｔ诓煌牡匦蔚孛才c土層條件下，燃?xì)夤艿赖匿佋O(shè)直徑也有著較大差別，一般在DN40mm～DN4 000mm范圍內(nèi)。在城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖匿佋O(shè)過程中，大多使用法蘭焊接管或無縫鋼管作為主要施工材料，壓力低的燃?xì)夤艿朗褂梅ㄌm與螺母連接的鐵管，連接的燃?xì)夤艿揽诘闹睆皆贒N15mm～DN1 500mm之間。非開挖鋪設(shè)導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)的施工，主要分為導(dǎo)向鉆進(jìn)、擴(kuò)孔、HDPE實(shí)壁拉管3個(gè)步驟，使用的主要施工工具為水平定向鉆機(jī)、無線隨鉆測(cè)量?jī)x、導(dǎo)向探測(cè)與管線探測(cè)等儀器。水平定向鉆機(jī)會(huì)按照鋪設(shè)的路線鉆進(jìn)導(dǎo)向孔，結(jié)合管線探測(cè)儀調(diào)整鉆頭、避開管線，鉆頭導(dǎo)向孔的鉆進(jìn)方式分為干式鉆進(jìn)、濕式鉆進(jìn)（干式鉆進(jìn)主要應(yīng)用于土質(zhì)較為松軟的地形地貌中，濕式鉆進(jìn)則應(yīng)用于硬土與大塊砂石的地質(zhì)環(huán)境）；然后將鉆頭拉出以擴(kuò)大導(dǎo)向孔，反復(fù)多次進(jìn)行操作直到導(dǎo)向孔符合施工要求；最后使用HDPE實(shí)壁管將燃?xì)夤艿览肫渲?，完成非開挖城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖氖┕ぁ?/p>

1.2 導(dǎo)向鉆進(jìn)施工工藝

1）燃?xì)夤艿拦ぷ骺拥臉?gòu)筑。在起始工作坑進(jìn)行開挖完畢后，水平定向鉆機(jī)進(jìn)入目標(biāo)工作坑，完成擴(kuò)大導(dǎo)向孔與管道拉入的工作。在工作坑的選擇過程中，會(huì)使用管線探測(cè)儀對(duì)周圍的管道與線路排布情況進(jìn)行檢測(cè)，避開存在管線與暗流的位置。一般對(duì)于城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖匿佋O(shè)，都會(huì)選擇靠近道路的綠地或者空地，先開挖出起始工作坑的位置。起始工作坑的坑道長(zhǎng)度至少比城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿篱L(zhǎng)1 000mm，工作坑的坑道寬度也要比燃?xì)夤艿缹? 000mm。

2）導(dǎo)向孔軌跡的設(shè)計(jì)。導(dǎo)向孔軌跡的設(shè)計(jì)分為以下幾個(gè)步驟：首先是對(duì)于整個(gè)導(dǎo)向孔軌跡的左半部分弧度（或右半部分弧度）的設(shè)計(jì)，然后是直線段設(shè)計(jì)，最后為右半部分弧度（或左半部分弧度）的設(shè)計(jì)，其中直線段的設(shè)計(jì)是保證燃?xì)夤艿罍?zhǔn)確的穿過障礙物。第一部分弧度設(shè)計(jì)在于幫助燃?xì)夤艿肋M(jìn)入HDPE實(shí)壁管，第三部分弧度設(shè)計(jì)是保證燃?xì)夤艿理樌┏鲣佋O(shè)管道。在城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿缹?dǎo)向鉆進(jìn)施工過程中，導(dǎo)向孔軌跡的影響因素包括：起點(diǎn)與終點(diǎn)的確定（起點(diǎn)B、終點(diǎn)C）、鋪設(shè)管道的深度（h）、左半部分弧度（或右半部分弧度）曲線的曲率倒數(shù)等。

其中水平定向鉆機(jī)在導(dǎo)向孔的鉆洞工作過程中，鉆機(jī)傾斜角度也就是整個(gè)導(dǎo)向孔軌跡的傾斜角度，定向鉆機(jī)的最大傾斜角度不超過45°。對(duì)于城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿乐械男】趶讲糠?，水平定向鉆機(jī)的開挖角度一般小于15°；對(duì)于燃?xì)夤艿赖拇笾睆讲糠?，水平定向鉆機(jī)的開挖角度要大，開挖的坑道長(zhǎng)度也隨著曲率半徑ρ的增大而增大。而在右半部分弧度部分的城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)中，大多使用直接開挖工作坑的方式進(jìn)行管道暗訪，以最大限度的節(jié)約成本。對(duì)于左半部分弧度的設(shè)計(jì)，由于左半部分管道大多使用法蘭與無縫鋼管的焊接制成，其剛性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于柔性，因此左半部分管道的施工，也使用水平定向鉆機(jī)開挖目標(biāo)工作坑。但從整體的項(xiàng)目施工來看，施工技術(shù)的選擇受到地質(zhì)底層、施工環(huán)境、鉆機(jī)最大傾斜角度、燃?xì)夤艿赖那拾霃降榷喾矫嬉蛩叵拗疲栽谑┕み^程中應(yīng)從多方面進(jìn)行考量，制定出較為合理的施工路線。

2 導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)在城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿朗┕ぶ械膽?yīng)用

2.1 導(dǎo)向孔鉆進(jìn)

導(dǎo)向孔鉆進(jìn)有兩種情況：導(dǎo)向孔鉆頭在前進(jìn)過程中旋轉(zhuǎn)，定向鉆孔會(huì)沿直線進(jìn)行前進(jìn)，整個(gè)鉆孔的開挖路線是直的；入土后，如果導(dǎo)向孔鉆頭只前進(jìn)不旋轉(zhuǎn)，鉆柱的彎曲受到土層壁的限制，而使鉆頭對(duì)井壁產(chǎn)生斜向力，實(shí)現(xiàn)鉆孔的曲率傾斜。在水平定向鉆機(jī)鉆進(jìn)過程中，鉆機(jī)數(shù)據(jù)分析器會(huì)對(duì)鉆機(jī)的鉆進(jìn)位置、最大傾斜角度、鉆進(jìn)深度等數(shù)據(jù)準(zhǔn)確表示，以方便鉆機(jī)工作人員實(shí)施調(diào)整施工路線。在城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿缹?dǎo)向孔鉆進(jìn)施工中，由于燃?xì)夤艿罏榫雀叩臒o縫鋼管，因此使用旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向孔鉆進(jìn)方式能夠滿足施工要求。

2.2 擴(kuò)孔

水平定向鉆機(jī)導(dǎo)向鉆進(jìn)后，即開始擴(kuò)孔的工作。擴(kuò)孔地點(diǎn)為鉆進(jìn)目標(biāo)工作坑，水平定向鉆機(jī)會(huì)在擴(kuò)孔過程中不斷更換鉆頭，以達(dá)到最終的施工要求。擴(kuò)孔的土層結(jié)構(gòu)為回填土，是在基礎(chǔ)、墊層隱蔽工程后，進(jìn)行5m以內(nèi)的取土回填，擴(kuò)孔的過程使用干式鉆進(jìn)技術(shù)，擴(kuò)孔直徑大小為DN300mm。在擴(kuò)孔直徑滿足要求后，將燃?xì)夤艿览際DPE實(shí)壁管。擴(kuò)孔過程中應(yīng)時(shí)常進(jìn)行泥漿鉆頭冷卻活動(dòng)，以保證鉆具對(duì)燃?xì)夤艿赖捻樌佋O(shè)。

2.3 套管的鋪設(shè)

套管鋪設(shè)工序在擴(kuò)孔之后，拉管頭被安裝在水平定向鉆機(jī)鉆頭后，對(duì)將要鋪設(shè)的燃?xì)夤艿肋M(jìn)行反向，鋪設(shè)完成后即會(huì)歸于原位。燃?xì)夤艿赖膬啥酥睆捷^小，以保證施工的沙土不流進(jìn)管道。在第一段燃?xì)夤艿览際DPE實(shí)壁管后，就開始第二段無縫鋼管的施工工作，重復(fù)此步驟直到整個(gè)鋪設(shè)施工工序的完成。其中燃?xì)夤艿劳獍奶坠芤褂媚透g的絕緣材料，法蘭與無縫鋼管的焊接部位要嚴(yán)格檢查。在鋼管焊接部位也要涂抹防腐蝕材料，然后將其拉入HDPE實(shí)壁管。

2.4 燃?xì)夤馨惭b

城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿涝诎惭b過程中，需要在燃?xì)夤艿馈⑻坠荛g加入防腐絕緣層，以保證套管絕緣層的完好無損。在燃?xì)夤艿琅c套管之間還存在滑動(dòng)管耳，來進(jìn)行燃?xì)夤軝M斷面的支撐（滑動(dòng)管耳橫斷面上間隔為120°，及一周有3個(gè)滑動(dòng)管耳展開平均排布）。在第一段燃?xì)夤艿览雽?shí)壁套管后，進(jìn)行套管外的管組焊接工作，重復(fù)此步驟直至燃?xì)夤艿腊惭b完成。

3 結(jié)論

非開挖鋪設(shè)導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)是新興的城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿朗┕ぜ夹g(shù)，它具有快速高效的導(dǎo)向、鉆孔方向易控制的特點(diǎn)，而且能適應(yīng)各種地質(zhì)條件的施工要求。導(dǎo)向與管線探測(cè)儀可在施工過程中檢測(cè)障礙物，以幫助定向鉆機(jī)完成燃?xì)夤艿赖氖┕ぁ?/p>

參考文獻(xiàn)

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