水平定向钻进技术在市政供水管道施工中的应用

市政供水管道施工中水平定向钻进技术的应用

摘要：水平定向钻进技术是近年来逐渐兴起的一项技术，已广泛应用于地下管线的非开挖。与传统技术相比，它具有导向准确的优点，能够准确绕过相应曲率半径内的障碍物，避免对周围生态环境的破坏，更适合在复杂地层下施工。因此，分析该技术在市政给水管道建设中的应用，对于促进城市地下管网建设具有十分重要的现实意义。

关键词：市政给水管道施工；水平定向钻井技术；应用分析研究

目前，随着城市化的不断发展，人们对城市交通和环境的要求越来越高。在城市交通繁忙的地段，地下供水管道的开挖和铺设将不可避免地影响环境和城市交通。当管道穿越公路、铁路、建筑物、河流、湖泊、历史遗迹、市区、农作物和植被保护区时，管道水平定向钻进可带来显著的社会和经济效益。水平定向钻进技术是利用水平定向钻机，不需要开挖地表，即用最小的地表开挖工作来铺设地下管道。在具体应用过程中，具有定位准确、工期短、不影响交通、不破坏环境等优点。水平定向钻进技术是自来水管道施工的理想施工技术，也是地下管线施工中经常采用的穿越障碍物的施工技术。

1水平定向钻井技术概述

1.1水平定向钻井技术概念

水平定向钻机主要用于在地面条件下不开挖敷设管道和电缆。它在供水、供电等柔性管道敷设中具有广泛的应用范围。水平定向钻井不能用于相对较高的地下水位或卵石层。我国大部分非硬研究领域均可采用该技术进行施工，工作温度约为-15℃~45℃。水平定向钻进技术将定向钻进技术与施工方法结合在一起，施工效率更高，施工成本更低，在供水、燃气等管道铺设施工工程中应用范围非常广泛。随着时代和社会的快速发展，水平定向钻井设备的更新换代也很快，在我国已逐渐成为一个新兴产业，朝着大型化、小型化方向发展。适用于直径300~1200的管道㎜, 铺设长度可达2500米，可适应各种土壤条件。水平定向钻井技术的应用前景十分广阔。

1.2水平定向钻进施工特点

水平定向钻进施工的优点如下：首先，水平定向钻进对正常交通和人们的正常生活影响不大，可以有效解决开挖施工对人们生活的影响。其次，水平定向钻具有非常高的穿越精度，可根据施工现场环境调整管道敷设方向，满足管道设计要求，绕过潜在断层。此外，管道穿越河流时，埋深约9-18米，需要使用水平定向钻机，不会破坏地貌环境，可以实现生态保护的理念。采用水平定向钻机时，施工受环境和季节影响较小，施工更安全可靠。最后，水平定向钻进可以灵活调整施工现场，设备进入现场的速度非常快。当穿越大河时，管道需要埋设9-18米。管道在地层中的腐蚀相对较小，可以起到天然防腐和防潮的作用。

水平定向钻在市政管网工程中的应用及控制

水平定向钻施工技术在市政管网工程中的应用能有效降低管网工程开挖施工对居民日常生活、周边交通及环境的影响，并且有效降低了整个工程的成本，具有良好的社会效益与经济效益，水平定向钻施工技术在市政管网铺设方面，具有精准度更高、埋深更易控制的优点。

标签：定向钻;污水管线;级配泥浆

1、施工工艺流程

导向钻机放置在入土点，钻进至出土点，分级扩孔至合适的孔径，然后再由出土点向入土点将成品管道回拉牵引到位。具体程序如下：

1.1设备就位安装

导向钻机分为三大部分：一是导向钻进系统，二是动力系统，三是泥浆系统。导向钻进系统是根据设计要求导向钻进，回拉扩孔，回拉拖管的系统;动力系统是为钻进系统提供液压动力的系统;泥浆系统为钻进系统提供合理的钻进液。

1.2导向轨迹设计

根据污水管道敷设技术要求和非开挖管道敷设的技术规范要求，并结合施工场地情况、地质条件及PE管的特点，合理设计导向孔的入土角控制、控制导向孔轨迹应尽量平滑等。

1.3导向孔的轨迹由三段组成

向下造斜段（辅助施工段）、水平段、向上造斜段 （辅助施工段）。

1.4导向孔施工

钻机钻杆前端设导向装置，导向装置把钻进的参数发送到接收装置，控向员根据接收装置接收到的信号按设计轨迹引导钻头钻进施工。钻进过程中，地面测量人员随钻进同步测控。

1.5管线连接施工方法

PE管道的连接采用电热熔带接口连接，保证连接处承受的拉力远大于施工回拖力，严格执行PE管道的连接操作规范。

1.6分级扩孔、回拉成品管

导向孔贯通后，卸下导向钻头，装上流线型挤压式扩孔钻头，逐级回拉扩孔，扩孔至回拉成品管外径的1.2-1.5倍孔径，最后将成品保护管顺着扩孔轨迹牵引到位。

1.7场地清理，设备撤场

2、施工前的准备工作

在市政污水管线施工前，需要对工程情况进行具体调查，对拉管施工区域地表以及地下情况进行掌握和了解，以此来对管线施工的单段长度和施工作业区域进行合理设计，对进出洞口位置进行合理选择，从而更好地应用非开挖拉管施工技术。

水平定向钻技术在市政工程中的应用

摘要：随着城市化进程的加速，城市市政工程建设日益增多。在市政工程建设中，水平定向钻技术作为一种新兴的施工技术，被广泛应用于市政管道、电缆等地下设施的敷设。水平定向钻技术以其无需开挖地面、减少对周围环境的影响、施工快捷等优点，逐渐成为市政工程建设中不可或缺的一部分。

关键词：水平定向钻技术；市政工程；应用策略

引言

水平定向钻技术是一种在地下施工中，通过控制钻头方向和倾角，实现水平或者垂直定向钻进的技术。该技术具有施工速度快、占地面积小、环境污染少等优点，在市政工程中得到了广泛应用。

1水平定向钻穿越技术概述

水平定向钻施工主要就是在不将地面挖开的情况下，对各种地下管道进行铺设，主要涉及到了自来水、通信、电缆等的管道。该施工技术通常适合用在各类砂层、粘土层等较弱的地层施工，根据现阶段的施工工艺，其在许多较硬的地层同样能够使用，会产生较高的工程造价。水平定向钻施工的主要原理是通过水平定向钻机根据提前设计的曲线路径来对导向孔进行施工，之后再进行对于导向孔的扩孔操作，在扩孔的孔径符合相关要求以后，把管道自出土侧从所扩的孔洞内拖到入土侧，从而完成铺设管道的整个过程。在实际施工中，水平定向钻施工技术有着施工效率高、污染小、不影响交通等的优势，对于环境有着较强的适应性，可以在施工的过程中实现对地下障碍物的有效躲避。除此之外，该施工技术还有着自然防腐和保温的作用。

2水平定向钻技术的特点

2.1施工速度快 水平定向钻技术采用旋转钻头，可以快速地进行钻孔，而且施工过程中不需要进行大量的土方开挖和回填，因此施工速度非常快。相比于传统的开挖施工方式，水平定向钻技术可以节省很多时间和人力成本。

2.2占地面积小

水平定向钻技术可以在地下进行施工，不需要进行大规模的土方开挖和回填，因此可以大大减少占地面积。这对于城市建设和地下管线维修等工程来说非常重要，可以减少对城市环境的影响。

2.3环境污染少

水平定向钻技术在城市供水管网中的应用体会

城市供水管网施工中，水平定向钻技术在近年来得到广泛的应用。在很多地段由于场地条件的限制，无法采用开挖埋管，而采用非开挖水平定向钻技术，不需要开挖管沟，就能穿越构筑物和公路、铁路、河道等，不仅缩短工期而且还可能节省投资，但是如何防止地面沉降、防止影响周边环境建筑物等是该项技术运用中要做好的关键，本文对此谈一些应用体会。

Key words： urban water supply network； horizontal directional drilling；

geological conditions； ground subsidence

1.引言

城市供水管网道施工中，经常遇到河流、国道、高速公路、铁路、民房等障碍物，尤其是在南方地区内陆河流较多，交通发达，很多地段无法开挖埋管，如遇航道跨度较大时，普通钢制管桥无法满足设计要求，采用拱管过河又有工程造价高、施工工期长且维护管理不便等不利因素的存在。而水平定向钻技术的广泛应用为我们提供了解决问题的技术手段，采用非开挖水平定向钻技术，不需要开挖管沟，能穿越无地下基础的地面构筑物和地下管线及公路、铁路、河道等，不仅缩短工期而且还可能节省投资。

根据《湖州中心城市给排水专项规划》内容，湖州的规划目标是城乡供水一体化，即湖州中心城区与东部平原镇区及农村居民同网、同质、同价供水，其中供水管网的建设是不可或缺的重要组成部分。

根据湖州的交通特点：境内有南北走向的104国道、杭宁高速公路、宣杭铁路和东西走向的318国道、被誉为“东方小莱茵河”的长湖申航道、申嘉湖高速公路贯穿湖州全境。湖州有着便捷的水、陆运输条件，但同时也给供水管网的敷设增加了难度。传统的道路开挖施工会造成交通堵塞，道路路基沉降，容易造成安全隐患，而在河道地段围堰作坝，则工期长、造价高。通过引进和采用非开挖水平定向钻技术，就能做到不影响交通及航运、不破坏周边环境，施工安全可靠、周期短、成本低，是污染小、效率高等效果。