市政工程中的非开挖水平定向钻施工技术

市政工程中的非开挖水平定向钻施工技术

作者：廖江波

来源：《建筑工程技术与设计》2014年第34期

【摘要】随着我国经济社会的不断发展，现代化城市建设的速度也不断加快，与此同时，市政工程的建设也得到了非常快的发展，以不断满足人们对于基础设施更高的要求。非开挖水平定向钻施工技术在市政工程建设中有着明显的优势，尤其在穿越河流和交通干线以及城市管网等工程之中，在保证施工要求的精度与质量的同时还有效降低了对于地面设施的干扰，在各种市政工程中得到了普遍的认可。

【关键词】市政工程；水平定向钻技术；非开挖施工

市政工程对现代化城市的建设有着十分重大的意义，而工程的施工质量在一定程度上取决于市政工程采用的施工技术，所以在市政工程建设中，选择合理而又科学的施工技术进行工程建设，有着重要的作用。传统的施工技术在工程建设中，越来越显示出局限性，而非开挖技术在近些年来的市政工程建设过程中得到了十分显著的成效，和传统的施工技术相比较，非开挖技术可以有效减少在施工中对周围群众的交通和生活以及环境卫生等导致的困扰与不便。非开挖技术的应用范围也越来越广泛，普遍适用与地下管线、交通干线以及河流湖泊等，给工程的建设带来了极大的方便。

1、非开挖水平定向钻施工技术优势

水平定向钻是一种新型的施工技术，在施工过程中具有突出的优势。在施工的过程中不会对交通和制备造成不好的影响，这是因为水平定向钻在实施过程中不需要挖掘地表。水平定向钻工艺设备的精度比较高，具有良好的操控性，可以对方向和埋深进行调整，管线弧形铺设具体增加，可以全面迎合特殊设计的需要，同时还可以有效的避开一些障碍物的阻挡。使用和穿越工程，比如河流等特殊的地形，在施工的过程中假如遭遇水上作业的时候，不会划分水上与水下作业面，不会影响到正常通航的情况，对两岸防护设施与河床也不会造成损坏，而且不会受到季节的影响，施工的周期也比较短，所需的人员与设备用量较少，安全性与可靠性比较高。在实际的施工中和其他的施工技术比较起来，水平定向钻的技术进场的速度比较快，施工场地比较灵活，能够根据实际的情况来进行设备的调整，特别是在市政工程中，由于干扰比较小并且对于场地的要求不高，具有更加明显的优势，也降低了相对的费用花费，并且施工的速度较快，这是一种适合全天候的施工工艺，不会受到环境与气候影响，能够最大限度满足工期的要求。

2、非开挖水平定向钻在市政工程的应用

2.1某市的市政工程要进行管线的改造，要把市区里的污水管网进行有效的整合，并且要利用已经建设好的污水窖来提高排水能力。这个工程涉及的主要是市区之内的管网，所以要从

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速度和影响两个角度来进行考虑，采用非开挖水平定向施工技术进行施工，满足市政工程的要求。

2.2水平定向钻进法的施工方式

水平定向钻进法是非开挖技术中唯一适合在所有图层都适合的非开挖施工技术，目前主要主要是应用在机场跑道和有各种大型的障碍物阻挡的地下铺设施工中。运用这种技术进行施工的时候，要选择方向灵活度较高并且很容易控制的旋转钻头，按照规定来进行钻入。在钻进的过程中，要采用直径约12.5cm的套洗钻杆，把它跟进在导向杆之外，距离钻头大约10cm的地方，之后连续交替使用两者进行钻进，指导套洗钻杆与导向钻杆都抵达对面出口坑位置。在完成钻进之后，卸下导向钻杆，在套洗钻杆上连接上旋转型的筒状扩孔器来进行回拉落空，在这个时候，钻进泥浆会支撑扩大钻孔并冲走钻屑。假如需要的话，可以进行多次的扩孔，此外，还要准备把铺设的管道与扩孔钻头相互连接，并拉入钻孔之中。 2.3前期准备

首先要对工程项目进行必要的测量和放线，这也是施工中控制线型重要的基础数据，主要的目的是恢复一些已经却是的控制桩与基准标，以便与在施工的时候作为参照。测量人员要按照水准基标和测绘的材料等来对管道的控制桩布置，其中包含选择对钻机场地与布管场地，要根据钻机的型号来合理选择钻机的场地，入土点与出土点，钻机的固定和运输等要进行综合考虑。最后是钻机的安装与辅助配件的进场，施工之前要对钻机位置在此确认，并进行相关的系统测试，确保每个系统都能够正常运行，之后锚固对钻机，并且保证锚固的平稳消除潜存的位移情况。 2.4施工流程 2.4.1导向孔的施工

完成前期的准备工作之后，就要对导向孔进行施工，一般导向孔是由导入口、直线孔段、出口段这三个阶段构成。钻进的过程中要按照方向控制系统提示的实时数据来调整钻头方向。一般进入土层时候的角度为8度到12度，出土的角度是5度到12度，管道的曲率半径在1000D到1200D之间。为了能够更好控制导向，在出入造斜段的时候，所有钻杆都要调整好角度，每一次调整幅度不要大于0.8度，这样做是为了方便回拖。在导向孔进入土层角度归零时，计算穿越的深度和埋深差异的时候，要对入土直线段的距离进行调整来改变控制角度。 2.4.2导向孔的扩展

导向孔在完成钻进之后，要把导向钻头与方向控制设备卸下，利用扩孔器扩展导向孔，方向和导向孔钻进时的方向正好相反，扩孔次数与扩孔型号的选择要根据不同管径来进行合理的适配。要注意不同地质的性质的承载力也会不相同，因为钻杆与扩孔器的自重会造成不同程度沉降效果，导致扩孔的时候管孔发生偏移，因此选择合理钻具与辅助的设备显得十分重要。

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2.4.3管道回拖施工

导向孔经过扩孔之后，此时需要进行必要的检查，在达到回拖的标准之后就可以进行管线的连接来完成回拖施工。施工过程要根据穿越管线回拖力选择适合的钻机。要注意穿越工程回拖力要比母材管标准的最大牵引力小，子啊施工过程中特别要注意对这个参数的确定与选择，假如不能满足施工的要求，就要考虑来更换管材或变换牵引的措施等相关方法来克服。同时还要在回拖之前对管材焊接的情况进行仔细的检查，避免在牵引过程中导致管材的焊接缝隙破裂，在回拖之前，要把管道安装到位，并且要对管道做压力和透水的试验，保证管道能够达到规范要求，并且要验收签字才能进入到回拖施工之之中。 2.4.4控制辅助泥浆

定向穿越所使用的辅助性泥浆是施工过程中的一个重要的环节，泥浆的质量能够保证是不是能够完成穿越施工。泥浆有润滑钻具的作用，冷却砖头与控制设备，携带的土渣，使钻具的腐蚀度降低，也降低成孔之后回拖的摩擦系数，使回转扭矩与拉应力降低，起到稳定孔壁与保护管材的作用。在施工的过程中要结合管网施工时的地质条件来配置泥浆，调整添加剂的含量与密度等。

施工的过程中，要注意进行稀释和过滤，使其性能可以保持稳定，在施工的过程中假如出现冒浆的情况，要立刻采取有效的措施来进行补救，防止泥浆过多的丢失而影响到施工的质量。 3、结语

水平定向钻施工技术在非开挖的领域应用极为广泛，特别是在城市的繁华区以及穿越河道路口以及水文地质情况比较复杂的情况下，排水管道或者其他管线施工中，不能进行开挖施工的时候，可以采用水平定向钻施工技术。在水平定向钻非开挖技术施工之后，要对施工场地进行必要的清理与维护，对管道口进行保护。 参考文献：

[1]胡忠密，马小艳.水平定向钻进技术在市政工程中的应用[J].建筑与文化.2013，（1）：378

[2]朱君其.浅析非开挖施工技术在市政管道施工中的应用[J].物流工程与管理.2013，（11）：365

[3]程思佳.非开挖技术在市政工程中的应用分析[J].建筑工程技术与设计.2014，（12）：499