PE管道敷設(shè)水平定向鉆穿越施工技術(shù)

1 引言
      隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，在工程的建設(shè)過程中，新的技術(shù)和設(shè)備不斷的更新在應(yīng)用，其中水平定向鉆進技術(shù)憑借著出入施工地速度快、成本不高、施工精度高等優(yōu)勢，逐漸成為PE 污水管道鋪設(shè)工程建設(shè)技術(shù)應(yīng)用的主要應(yīng)用方式。
2 水平定向鉆技術(shù)優(yōu)勢、特點與限制
2.1 水平定向鉆技術(shù)優(yōu)勢
      水平定向鉆穿越是對環(huán)境影響最小的施工方法。這項技術(shù)同時還可以為管道提供最的保護層，并相應(yīng)減少了維護費用，同時不會影響河流運輸并縮短施工期，證明是目前效率最高，成本最低的穿越施工方法。
2.2 水平定向鉆施工的特點
      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(yī)院，學(xué)校和居民的正常生活和工作秩序，解決了傳統(tǒng)開挖施工對居民生活的干擾，對交通，環(huán)境，周邊建筑物基礎(chǔ)的破壞和不良影響。
現(xiàn)代化的穿越設(shè)備的穿越精度高，易于調(diào)整敷設(shè)方向和埋深，管線弧形敷設(shè)距離長，完全可以滿足設(shè)計要求埋深，并且可以使管線繞過地下的障礙物。
       城市管網(wǎng)埋深一般達到三米以下，穿越河流時，一般埋深在河床下 9―18 米，所以采用水平定向鉆機穿越，對周圍環(huán)境沒有影響，不破壞地貌和環(huán)境，適應(yīng)環(huán)保的各項要求。
采用水平定向鉆機穿越施工時，沒有水上、水下作業(yè)，不影響江河通航，不損壞江河兩側(cè)堤壩及河床結(jié)構(gòu)，施工不受季節(jié)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。
        與其他施工方法比較，進出場地速度快，施工場地可以靈活調(diào)整，尤其在城市施工時可以充分顯示出其優(yōu)越性，并且施工占地少工程造價低，施工速度快。
        大型河流穿越時，由于管線埋在地層以下 9―18mm，地層內(nèi)部的氧及其他腐蝕性物質(zhì)很少，所以起到自然防腐和保溫的功用，可以保證管線運行時間更長。
2.3 水平定向鉆技術(shù)的限制
      定向鉆施工技術(shù)首先應(yīng)用于美國海岸地區(qū)的沖積層穿越，現(xiàn)在已經(jīng)能夠開始在粗沙、卵石、冰磧和巖石地區(qū)等復(fù)雜地質(zhì)條件下進行穿越施工。最長的穿越施工已達 6000 英尺、管道直徑為 18 英寸。
2.4 水平定向鉆機系統(tǒng)簡介
      各種規(guī)格的水平定向鉆機都是由鉆機系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、控向系統(tǒng)、泥漿系統(tǒng)、鉆具及附助機具組成，它們的結(jié)構(gòu)及功能介紹如下：
      鉆機系統(tǒng)。是穿越設(shè)備鉆進作業(yè)及回拖作業(yè)的主體，它由鉆機主機、轉(zhuǎn)盤等組成，鉆機主機放置在鉆機架上，用以完成鉆進作業(yè)和回拖作業(yè)。轉(zhuǎn)盤裝在鉆機主機前端，連接鉆桿，并通過改變轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)向和輸出轉(zhuǎn)速及扭矩大小，達到不同作業(yè)狀態(tài)的要求。
      動力系統(tǒng)。由液壓動力源和發(fā)電機組成動力源是為鉆機系統(tǒng)提供高壓液壓油作為鉆機的動力，發(fā)電機為配套的電氣設(shè)備及施工現(xiàn)場照明提供電力。
       控向系統(tǒng)?？叵蛳到y(tǒng)是通過計算機監(jiān)測和控制鉆頭在地下的具體位置和其他參數(shù)，引導(dǎo)鉆頭正確鉆進的方向性工具，由于有該系統(tǒng)的控制，鉆頭才能按設(shè)計曲線鉆進，現(xiàn)經(jīng)常采用的有手提無線式和有線式兩種形式的控向系統(tǒng)。
       泥漿系統(tǒng)。泥漿系統(tǒng)由泥漿混合攪拌罐和泥漿泵及泥漿管路組成，為鉆機系統(tǒng)提供適合鉆進工況的泥漿。
        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(zhì)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(huán)、旋轉(zhuǎn)活接頭和各種管徑的拖拉頭。
3 水平定向鉆施工工藝
      施工場地選擇、布管；施工前檢驗；施工前檢驗是至關(guān)重要的，包括腐蝕試驗，焊接檢驗，清管，試壓和必要的其他措施，按照有關(guān)建設(shè)可以是標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)等具體實施要求的詳細施工可以保證管道的安全運行。
3.1 擴孔
      擴孔使土壤和泥土混合均勻，以形成一個合適的空間，減少阻力同時促進管道拉回，必須基于該地質(zhì)剖面、橫直徑、回拖阻力和其他因素合理確定擴孔孔徑和次數(shù)。選擇適當(dāng)?shù)臄U孔器根據(jù)每個擴孔，以每次 100 至 150mm 為宜進行階梯式增加。
3.2 施工后復(fù)驗
      單項工程的完工需要驗收依據(jù)，而經(jīng)過測試回拖后的管道，復(fù)驗?zāi)軌虮ＷC其強度和密閉性。包括強度試驗，密封性檢測，清管，干燥等。
4 水平定向鉆進技術(shù)在施工的應(yīng)用
      對于水平定向鉆進技術(shù)在施工的應(yīng)用這一方面來說，它包含有以下幾點：施工前的準(zhǔn)備、施工進行的流程、導(dǎo)向鉆進、擴孔以及清孔。
4.1 施工前的準(zhǔn)備
      要對地層勘察，這是為了了解新污水處理廠配套的主干管地層情況已經(jīng)地下暗流情況，對選擇有效的鉆進方案提供參考。其中對于地層的勘察包括有含水性、其他管道情況、地下暗流有無、基巖深度等等，這需要我們通過查閱資料、實際開挖以及鉆進時獲知。此外，也要選擇正確有效的施工設(shè)備，這就要求要通過前面的分析后，再根據(jù)實際情況進行選擇施工設(shè)備，這是尤其重要的。
4.2 導(dǎo)向鉆進
      鉆機到位之后，我們需要調(diào)整鉆機導(dǎo)向桿到稍高過新污水處理廠配套的主干管設(shè)計管位中心的高程的地方，接著水平鉆入地中，我們要在導(dǎo)向鉆頭中安裝發(fā)射器，通過地面上的接收器，可以得出鉆頭的深度、鴨嘴板的面向角、鉆頭的溫度已經(jīng)點錯的使用情況等有關(guān)數(shù)據(jù)，然后我們將測得的這些參數(shù)要與鉆孔路線進行比較，方便更正。其中地面接受器具有顯示和發(fā)射功能，我們可以通過接收孔底信息，操作人員就可以根據(jù)這反饋的信息調(diào)整鉆機按照正確的路線鉆進。在這實際過程要時時的根據(jù)情況隨時調(diào)整，并要記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)。
4.3 擴孔以及清孔
     我們需要根據(jù)實際上的土層松散的特質(zhì)，運用擠壓擴孔和出土擴寬的辦法進行交替。當(dāng)孔徑直徑不大于 400m/n，主張用擠壓辦法；而當(dāng)孔徑直徑不小于 400m/n，要進行進一步的擴張需要先出土；成孔孔徑必須要用擠壓辦法進行確保其成形而且不會崩塌；還有對于回鋪前要先把孔內(nèi)的泥土都清除出來，保證拉管可以順利進行。
      水平定向鉆進技術(shù)越來越受到人們的認(rèn)可與使用，給人們解決了不少的困難以及提高了施工的工作效率。隨著開挖技術(shù)的不斷進步，水平定向鉆進技術(shù)也得到了市政府部門的承認(rèn)，對地下管道的鋪設(shè)都將其作為首選，因為這不論是從環(huán)保的方面來說還是市場需求來說這個水平定向鉆進技術(shù)的應(yīng)用前景都是十分好的。
5 結(jié)語
     總之，水平定向鉆進技術(shù)越來越受到人們的認(rèn)可與使用，有利于推動我國經(jīng)濟效益和社會效益，水平定向鉆施工技術(shù)應(yīng)在行業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)大力推廣，從而保證施工質(zhì)量和施工的順利進行。