水平定向鉆在黃驊港擴容翻車機房管網(wǎng)工程中的應(yīng)用

康正斌,孫　杰（中交一航局第四工程有限公司,天津300456）

水平定向鉆在黃驊港擴容翻車機房管網(wǎng)工程中的應(yīng)用

康正斌,孫杰
（中交一航局第四工程有限公司,天津300456）

本文主要介紹了水平定向鉆進(jìn)管線鋪設(shè)技術(shù)，并以工程實例說明了通過應(yīng)用水平定向鉆穿越鐵路施工的優(yōu)越性，解決了常規(guī)施工無法解決的困難。

非開挖；水平定向鉆；穿越；管線鋪設(shè)

1　引文

水平定向鉆進(jìn)管線鋪設(shè)施工技術(shù)是將石油工業(yè)的定向鉆進(jìn)技術(shù)和傳統(tǒng)的管線施工方法結(jié)合在一起的一項施工新技術(shù)，它具有施工工期短、施工精度高、成本低、對地表環(huán)境破壞小等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于穿越河流、水渠、街道、高速公路、鐵路、建筑群等的管線鋪設(shè)。

鉆機根據(jù)工作位置分為兩類：地表始鉆式和坑內(nèi)始鉆式，本文重點介紹應(yīng)用于黃驊港擴容翻車機房區(qū)土建、道路及綜合管網(wǎng)工程中的地表始鉆式鉆機。

水平定向鉆進(jìn)管線鋪設(shè)施工共分三個階段：第一階段是按照設(shè)計曲線盡可能準(zhǔn)確的鉆一個導(dǎo)向孔；第二階段是將導(dǎo)向孔進(jìn)行擴孔；第三階段是回拉鋪管，完成管線穿越工作。

2　工程實例

2.1工程概況

水平定向鉆穿越工程位于黃驊港擴容翻車機房西側(cè)，該工程為一條Φ50PE管穿越，共穿越四條鐵路，穿越長度約為92m，最大穿越深度為自然地面以下3.92m；鉆機入土點位于二期鐵路南側(cè)，出土點位于鐵路北側(cè)。該工程為小型穿越，定向鉆技術(shù)具有相對成本較低，工期短，不阻礙交通等優(yōu)點。

本穿越工程采用CASE6030鉆機，該鉆機配有優(yōu)良的導(dǎo)向設(shè)備，整機具有穩(wěn)定性好、故障率低的特點。

2.2施工準(zhǔn)備

測量放線結(jié)束后，采用管線探測儀對現(xiàn)場施工范圍內(nèi)的地下已有管線進(jìn)行細(xì)致的調(diào)查，并結(jié)合二期翻車機房的圖紙，查明管線位置、深度、管徑等，保證施工順利安全進(jìn)行。

對鉆機施工場地進(jìn)行平整(20m×30m)，保證設(shè)備通行及進(jìn)出場地。同時，平整管子連接場地及堆放場地。PE管連接采用熱熔法，連接結(jié)束后進(jìn)行水壓試驗，保證連接質(zhì)量。

本工程第一造斜段曲率半徑R1＝1200×0.073＝87.6m，第二造斜段曲率半徑R2＝1200×0.05＝60m，鋪管深度h＝4m，則第一造斜段距離L1＝26.17m，第二造斜段距離L2＝21.54m。入土角α1＝17°22′，出土角α2＝21°2′。

根據(jù)入土點、入土角度并結(jié)合現(xiàn)場實際情況調(diào)整鉆機入土角為14°，使鉆機準(zhǔn)確就位。鉆機設(shè)備、泥漿設(shè)備、固控設(shè)備安裝完成后，對設(shè)備進(jìn)行調(diào)試、檢查、測試，確保設(shè)備安全運行?？叵蛟O(shè)備儀器安裝完成后，對其進(jìn)行調(diào)試，確保導(dǎo)向孔的精度。

2.3施工工藝

2.3.1鉆進(jìn)導(dǎo)向孔

鉆桿按設(shè)計的進(jìn)入點以預(yù)先確定的14°角鉆入地層，在鉆進(jìn)泥漿噴射鉆進(jìn)的輔助作用下，鉆孔向前延伸。鉆進(jìn)泥漿是一種由清水＋膨潤土＋處理劑＋少量聚合物的混合物，在鉆進(jìn)過程中起著至關(guān)重要的作用：（1）護壁成孔；（2）減少管與孔壁的摩擦力；（3）保護鉆具。在鉆進(jìn)過程中，監(jiān)控和維持泥漿粘度、比重等技術(shù)參數(shù)是極其重要的，隨著鉆進(jìn)導(dǎo)向孔的進(jìn)行和孔內(nèi)情況的改變，泥漿參數(shù)也在不斷變化。此次鉆進(jìn)長度短，地層均勻，現(xiàn)場準(zhǔn)備充分，鉆進(jìn)曲線的實際位置與設(shè)計位置偏差在規(guī)范范圍之內(nèi)（導(dǎo)向孔出口處左右1m，上下1m）。

2.3.2回拉鋪管

鉆進(jìn)導(dǎo)向孔時采用的鉆桿直徑為73mm，而鋪設(shè)管線為Φ50，導(dǎo)向孔直徑是鋪設(shè)管線直徑的1.46倍，在規(guī)范的1.2～1.5之間，所以導(dǎo)向孔無需回擴，可直接回拉鋪管?；赝蠁雍?，操作需平穩(wěn)、勻速(回拖中不能停留)，速度宜控制在0．08m/s。操作手時刻觀察回拖壓力變化，及時上報，并采取必要措施，使管子回拖成功。

2.4水壓實驗

管子回拖結(jié)束后，按照設(shè)計圖紙及規(guī)范要求進(jìn)行水壓實驗，本工程給水管道工作壓力為0.6Mpa，試驗壓力為工作壓力的1.5倍，即0.9Mpa，穩(wěn)壓1h后，壓力降小于0.05Mpa，降壓至管道工作壓力，無滲漏現(xiàn)象，管道施工符合要求。

2.5地形地貌的恢復(fù)

工作管回拖完畢后，清理現(xiàn)場并撤出所用施工設(shè)備，恢復(fù)場地的地形地貌。

3　總結(jié)

水平定向鉆施工技術(shù)適用于各種軟土以及硬巖，管道鋪設(shè)長度可達(dá)到1600m，管徑范圍在300～1300mm之間。該技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)在不少工程中得到應(yīng)用，取得了良好的施工效果，具有較強的現(xiàn)實推廣價值。

[1]閆相禎，丁鵬，楊秀娟.水平定向鉆技術(shù)在管道穿越工程中的應(yīng)用研究[J].石油學(xué)報，2008(03):45-46.

[2]王洪培.水平定向鉆進(jìn)管道鋪設(shè)技術(shù)在南水北調(diào)配套工程中的應(yīng)用[J].水科學(xué)與工程技術(shù)，2014(10):67-68.

[3]賴國香.淺析水平定向鉆施工技術(shù)在市政排水管網(wǎng)工程中的應(yīng)用[J].江西建材，2014(07):34-35.

康正斌（1982—），男，陜西榆林人，工程師，從事施工管理工作。