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(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在工程的建設(shè)過(guò)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(jìn)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(shì)，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(shì)、特點(diǎn)與限制
2.1 水平定向鉆技術(shù)優(yōu)勢(shì)
      水平定向鉆穿越是對(duì)環(huán)境影響最小的施工方法。這項(xiàng)技術(shù)同時(shí)還可以為管道提供最的保護(hù)層，并相應(yīng)減少了維護(hù)費(fèi)用，同時(shí)不會(huì)影響河流運(yùn)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(diǎn)
      定向鉆穿越施工具有不會(huì)阻礙交通，不會(huì)破壞綠地，植被，不會(huì)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(duì)居民生活的干擾，對(duì)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(zhǎng)，完全可以滿足設(shè)計(jì)要求埋深，并且可以使管線繞過(guò)地下的障礙物。
       城市管網(wǎng)埋深一般達(dá)到三米以下，穿越河流時(shí)，一般埋深在河床下 9―18 米，所以采用水平定向鉆機(jī)穿越，對(duì)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(xiàng)要求。
采用水平定向鉆機(jī)穿越施工時(shí)，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(diǎn)。
        與其他施工方法比較，進(jìn)出場(chǎng)地速度快，施工場(chǎng)地可以靈活調(diào)整，尤其在城市施工時(shí)可以充分顯示出其優(yōu)越性，并且施工占地少工程造價(jià)低，施工速度快。
        大型河流穿越時(shí)，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(yùn)行時(shí)間更長(zhǎng)。
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(guó)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(jìn)行穿越施工。最長(zhǎng)的穿越施工已達(dá) 6000 英尺、管道直徑為 18 英寸。
2.4 水平定向鉆機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
      各種規(guī)格的水平定向鉆機(jī)都是由鉆機(jī)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、控向系統(tǒng)、泥漿系統(tǒng)、鉆具及附助機(jī)具組成，它們的結(jié)構(gòu)及功能介紹如下：
      鉆機(jī)系統(tǒng)。是穿越設(shè)備鉆進(jìn)作業(yè)及回拖作業(yè)的主體，它由鉆機(jī)主機(jī)、轉(zhuǎn)盤等組成，鉆機(jī)主機(jī)放置在鉆機(jī)架上，用以完成鉆進(jìn)作業(yè)和回拖作業(yè)。轉(zhuǎn)盤裝在鉆機(jī)主機(jī)前端，連接鉆桿，并通過(guò)改變轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)向和輸出轉(zhuǎn)速及扭矩大小，達(dá)到不同作業(yè)狀態(tài)的要求。
      動(dòng)力系統(tǒng)。由液壓動(dòng)力源和發(fā)電機(jī)組成動(dòng)力源是為鉆機(jī)系統(tǒng)提供高壓液壓油作為鉆機(jī)的動(dòng)力，發(fā)電機(jī)為配套的電氣設(shè)備及施工現(xiàn)場(chǎng)照明提供電力。
       控向系統(tǒng)?？叵蛳到y(tǒng)是通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)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(jìn)的方向性工具，由于有該系統(tǒng)的控制，鉆頭才能按設(shè)計(jì)曲線鉆進(jìn)，現(xiàn)經(jīng)常采用的有手提無(wú)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(jī)系統(tǒng)提供適合鉆進(jìn)工況的泥漿。
        鉆具及輔助機(jī)具。是鉆機(jī)鉆進(jìn)中鉆孔和擴(kuò)孔時(shí)所使用的各種機(jī)具。鉆具主要有適合各種地質(zhì)的鉆桿，鉆頭、泥漿馬達(dá)、擴(kuò)孔器，切割刀等機(jī)具。輔助機(jī)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(chǎng)地選擇、布管；施工前檢驗(yàn)；施工前檢驗(yàn)是至關(guān)重要的，包括腐蝕試驗(yàn)，焊接檢驗(yàn)，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(shí)施要求的詳細(xì)施工可以保證管道的安全運(yùn)行。
3.1 擴(kuò)孔
      擴(kuò)孔使土壤和泥土混合均勻，以形成一個(gè)合適的空間，減少阻力同時(shí)促進(jìn)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(kuò)孔孔徑和次數(shù)。選擇適當(dāng)?shù)臄U(kuò)孔器根據(jù)每個(gè)擴(kuò)孔，以每次 100 至 150mm 為宜進(jìn)行階梯式增加。
3.2 施工后復(fù)驗(yàn)
      單項(xiàng)工程的完工需要驗(yàn)收依據(jù)，而經(jīng)過(guò)測(cè)試回拖后的管道，復(fù)驗(yàn)?zāi)軌虮ＷC其強(qiáng)度和密閉性。包括強(qiáng)度試驗(yàn)，密封性檢測(cè)，清管，干燥等。
4 水平定向鉆進(jìn)技術(shù)在施工的應(yīng)用
      對(duì)于水平定向鉆進(jìn)技術(shù)在施工的應(yīng)用這一方面來(lái)說(shuō)，它包含有以下幾點(diǎn)：施工前的準(zhǔn)備、施工進(jìn)行的流程、導(dǎo)向鉆進(jìn)、擴(kuò)孔以及清孔。
4.1 施工前的準(zhǔn)備
      要對(duì)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(duì)選擇有效的鉆進(jìn)方案提供參考。其中對(duì)于地層的勘察包括有含水性、其他管道情況、地下暗流有無(wú)、基巖深度等等，這需要我們通過(guò)查閱資料、實(shí)際開挖以及鉆進(jìn)時(shí)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(guò)前面的分析后，再根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇施工設(shè)備，這是尤其重要的。
4.2 導(dǎo)向鉆進(jìn)
      鉆機(jī)到位之后，我們需要調(diào)整鉆機(jī)導(dǎo)向桿到稍高過(guò)新污水處理廠配套的主干管設(shè)計(jì)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(guò)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(diǎn)錯(cuò)的使用情況等有關(guān)數(shù)據(jù)，然后我們將測(cè)得的這些參數(shù)要與鉆孔路線進(jìn)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(guò)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(jī)按照正確的路線鉆進(jìn)。在這實(shí)際過(guò)程要時(shí)時(shí)的根據(jù)情況隨時(shí)調(diào)整，并要記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)。
4.3 擴(kuò)孔以及清孔
     我們需要根據(jù)實(shí)際上的土層松散的特質(zhì)，運(yùn)用擠壓擴(kuò)孔和出土擴(kuò)寬的辦法進(jìn)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(jìn)行進(jìn)一步的擴(kuò)張需要先出土；成孔孔徑必須要用擠壓辦法進(jìn)行確保其成形而且不會(huì)崩塌；還有對(duì)于回鋪前要先把孔內(nèi)的泥土都清除出來(lái)，保證拉管可以順利進(jìn)行。
      水平定向鉆進(jìn)技術(shù)越來(lái)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(jìn)步，水平定向鉆進(jìn)技術(shù)也得到了市政府部門的承認(rèn)，對(duì)地下管道的鋪設(shè)都將其作為首選，因?yàn)檫@不論是從環(huán)保的方面來(lái)說(shuō)還是市場(chǎng)需求來(lái)說(shuō)這個(gè)水平定向鉆進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用前景都是十分好的。
5 結(jié)語(yǔ)
     總之，水平定向鉆進(jìn)技術(shù)越來(lái)越受到人們的認(rèn)可與使用，有利于推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)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(jìn)行。