定向鉆施工法
定向鉆施工法
定向鉆建設(shè)管道只需在需要敷設(shè)管道的地段兩端開挖2×1m見方的兩個工作坑，通過定向鉆現(xiàn)在兩個工作坑之間鉆制導(dǎo)向孔，通過擴孔器將導(dǎo)向孔回擴至需要的孔徑，然后將需要敷設(shè)的管道在定向鉆的拉力下，通過擴制好的孔洞由一個工作坑回拉至另外一個工作坑。由此，在只開挖兩個工作坑的情況下即可完成管道的敷設(shè)。
定向鉆施工法：
施工時，按照設(shè)計的鉆孔軌跡（一般為弧形），采用定向鉆進技術(shù)先施工一個近似水平的先導(dǎo)孔，隨后在鉆桿端部換接大直徑的擴孔鉆頭和直徑小于擴孔鉆頭的待鋪管線，在回拉擴孔的同時，將待鋪設(shè)管線拉入鉆孔，完成鋪管作業(yè)。有時根據(jù)鉆機的能力和待鋪設(shè)管線的直徑大小，可先專門進行一次或二次擴孔后再回拉管線。
鉆孔軌跡可以是直的，也可以是逐漸彎曲的。在導(dǎo)向繞過障礙物，或穿越高速公路、河流和鐵路時，鉆頭的方向可以調(diào)整。鉆孔過程可在預(yù)先挖好的發(fā)射坑和接受坑之間進行，也可在安裝鉆機的場地，以小角度直接從地表鉆進。工作管或?qū)Ч艿匿佋O(shè)通常分兩步進行。首先是沿所需的軌跡鉆導(dǎo)向孔，然后回擴鉆孔以加大孔徑適應(yīng)工作管的要求。在第二步即回拖過程中，工作管通過旋轉(zhuǎn)接頭與擴孔器連接，并隨著鉆桿的回拖拉入擴大了的鉆孔中。在復(fù)雜地層條件下、或孔徑需增加很大時，可采用多級擴孔的方法將孔徑逐步擴大。
在大型設(shè)備中，多數(shù)工作是通過鉆桿回轉(zhuǎn)完成的，設(shè)備的扭矩與軸向給進力和回拖力一樣重要。對小型設(shè)備，通常是先鉆一個導(dǎo)向孔，然后再將孔徑擴大至所需的尺寸，同時將管道隨擴孔器拉入，此時使用鉆進液有助于破巖、潤滑和冷卻鉆頭。在鉆進巖石或其它硬地層時，也可用鉆進液驅(qū)動孔底“泥漿馬達”，在這種情況下，需要很高的鉆進液流速。膨潤土／水的混合物是常用的鉆進液或“泥漿”，它能使攜帶的巖屑處于懸浮狀態(tài)，并能通過循環(huán)系統(tǒng)過濾。導(dǎo)向孔施工完成后，觸變泥漿可保持孔壁的穩(wěn)定，以便于回擴。工作管或?qū)Ч芤话銥榫垡蚁┕芑蜾摴?，在擴孔的同時跟在擴孔器后一起撿入。
一些鉆進系統(tǒng)被設(shè)計用于無水或鉆進液的干式鉆進工藝，其操作更簡單，廢棄物少，不需要太多的現(xiàn)場設(shè)備；但要受到鋪管尺寸和地層條件的限制。
鉆機可大致分為兩類：地表發(fā)射的和坑內(nèi)發(fā)射的。地表發(fā)射鉆機通常為履帶式，可依靠自己的動力自行走進入工地。鋪設(shè)新管時它們不需要發(fā)射坑和接受坑，但管線連接時仍需要開挖。如果要求在地下相同深度連接其它管線，則可能會造成新管的開頭幾米廢棄。
坑內(nèi)發(fā)射鉆機在鉆孔的兩端都需要挖坑，但可在空間受限的地方操作。一些設(shè)計更緊湊的鉆機的發(fā)射坑，可只比接管所需的坑稍大一點就行。鉆桿單根的長度受坑的尺寸限制，這可能對鋪設(shè)速度和鉆桿成本造成影響。
根據(jù)鉆進地層的類型，選擇定向鉆機的能力可有很大不同。通常，均質(zhì)粘土地層最容易鉆進；砂土層要難一些，尤其是其位于地下水位之下或沒有自穩(wěn)能力時；礫石層中鉆進會加速鉆頭的磨損。不帶沖擊作用或泥漿馬達的標(biāo)準(zhǔn)型鉆機，一般不適用鉆進巖石或堅硬夾層，因為一旦遇到此類障礙物，鉆頭會無法進尺或偏離設(shè)計軌跡。
無江河的穿越技術(shù)是提高管道施工技術(shù)水平的重要因素。大型水平定向鉆穿越機成功解決了長距離輸送管道穿江越河施工的難題。如：位於河南省溫縣與博愛縣交界處的沁河定向鑽穿越工程全長1136．15米，穿越深度22米，是西氣東輸定向鉆穿越工程中地質(zhì)條件最差、穿越距離最長、施工難度及風(fēng)險最大的一次河流穿越。管道職工操縱目前世界上最大的ＤＤ－９９０水平定向鑽機，經(jīng)過近一個月的日夜奮戰(zhàn)，將重８００餘噸的鋼管從２２米深的地層中牽引出來並與西氣東輸主管道實現(xiàn)連通。
開挖定向鉆水平穿越的優(yōu)點，在于它很容易達到設(shè)計埋深，防腐層不易被破壞，能保證使用壽命，不改變河床的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，不破壞大堤及兩岸的地形地貌，不影響正常的航運和水面作業(yè)，而且工期短，耗資少，是當(dāng)今世界最流行的無污染環(huán)保型穿越方法。 來
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