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1、 水平定向鉆穿越施工工藝：

使用水平定向鉆機進行管線穿越施工，一般分為二個階段：階段是按照設計曲線盡可能準確的鉆一個導向孔；二階段是將導向孔進行擴孔，并將產(chǎn)品管線（一般為PE管道，光纜套管，鋼管）沿著擴大了的導向孔回拖到導向孔中，完成管線穿越工作。

1.1 鉆導向孔:
要根據(jù)穿越的地質(zhì)情況，選擇合適的鉆頭和導向板或地下泥漿馬達，開動泥漿泵對準入土點進行鉆進，鉆頭在鉆機的推力作用下由鉆機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)（或使用泥漿馬達帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)）切削地層，不斷前進，每鉆完一根鉆桿要測量一次鉆頭的實際位置，以便及時調(diào)整鉆頭的鉆進方向，所完成的導向孔曲線符合設計要求，如此反復，直到鉆頭在預定位置出土，完成整個導向孔的鉆孔作業(yè)。見示意圖一：鉆導向孔。
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，它們的結構及功能介紹如下：

3.1 鉆機系統(tǒng)：是穿越設備鉆進作業(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。

3.2 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備及施工現(xiàn)場照明提供電力。

3.3 控向系統(tǒng)：控向系統(tǒng)是通過計算機監(jiān)測和控制鉆頭在地下的具置和其它參數(shù)，引導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)。

3.4 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。

3.5 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。

(4)頂管迎面阻力的合力不可能與頂管后端頂力的合力一致；(5)當被推動的管道彎曲時，在沿著管道縱向的這些地方會引起限制管道彎曲的附加阻力。上邊所述原因直接導致頂管頂力偏心。頂進施工時，應隨時監(jiān)測頂進中心管接頭接頭處的不均勻壓縮情況，以計算接頭端面應力分布情況和推力合力偏心率。相應的調(diào)整偏差校正范圍，以避免管接頭的接頭壓力損失或因偏心過大而導致的管接頭*的周向裂紋。頂進方向控制可采取如下措施:(1)嚴格把控開挖，均勻開挖側邊土體，左右兩邊切土的鋼刀角度保持在10厘米，普遍情況下不挖；(2)造成偏差。校正可以通過調(diào)整糾偏千斤頂?shù)姆纸M操作來開展，應逐步校正，不可操之過急，否一般會造成左右偏差；(3)通過挖掘糾正偏差。
電力頂管施工介紹
（3） 頂進
　　①采用手掘式電力頂管理，將地下水位降到管底以下不小于0.5M處，并采取措施，防止其他水源進入電力頂管管道。
　　②全部設備經(jīng)過檢查并試運轉(zhuǎn)合格后可進行頂進。頂進程序是：安裝頂鐵，開動油泵，頂鎬活塞伸出一個行程后，關油泵，頂鎬停止運行，活塞收縮，在空隙處加上頂鐵，再開油泵，如此周而復始。
　　③工具管開始頂進5-10m的范圍內(nèi)，允許偏差為：軸線位置3mm，高程0—+3mm.當過允許偏差時，采取措施糾正。
　　④采用手工掘進頂進時，應符合下列規(guī)定：
　　工具管接觸或切入土層后，自上而下分層開挖。
　　在允許挖的穩(wěn)定土層中正常頂時時，管下部度范圍內(nèi)不得挖；管頂以上挖量不得大于15mm；管前挖根據(jù)具體情況確定，并安全保護措施。
　　⑤電力頂管結束后，管節(jié)接口的內(nèi)側間隙按設計規(guī)定處理，設計無規(guī)定時，可采用石棉水泥、彈性密封膏或水泥秒漿密封。填塞物應抹平，不得凸入管內(nèi)。

電力頂管施工介紹
管道頂進方法的選擇，是根據(jù)管道所處土層性質(zhì)、管徑、地下水位、附近地上與地下建筑物、構筑物和各種設施等因素，經(jīng)技術經(jīng)濟比較后確定的。普通電力頂管法是在黏性或砂性土層，且無地下水影響時，采取的手掘式或機構挖掘式電力頂管法。　
（2） 設備安裝
　　①導軌：選用鋼質(zhì)材料制作，兩民軌安裝牢固、順直、平行、等高，其縱坡與管道設計坡度一致。在使用中經(jīng)常檢查校核導軌，防止產(chǎn)生位移。
　　②千斤頂：安裝時固定在支架上，并與管道中心的垂線對稱，其合力的作用點在管道中的中心的垂。
　　③油泵：應與千斤頂相匹配，并用備用油泵；安裝完畢后進行試運轉(zhuǎn)。頂進過程中油壓突然增高時，應立即停止頂進，檢查原因并經(jīng)處理后方可繼續(xù)頂進。
　　④頂鐵：
　　分塊拼裝式頂鐵應有足夠的剛度，并且頂鐵的相鄰面相互垂直。
　　安裝后的頂鐵軸線應與管道軸線平等、對稱，頂鐵與導軌之間的接觸面不得有泥土、油污。
　　換頂鐵時，先使用時觀察頂鐵有無異常現(xiàn)象。
　　頂鐵與管口之間采用緩沖材料襯墊，當頂力接近管節(jié)材料的允許抗壓強度時，管口應增加U型或環(huán)形頂鐵。
　　起重設備：正式作業(yè)前應試吊，檢查重物捆扎情況和制動性能；嚴禁負荷吊裝。

1.2 預擴孔和回拖產(chǎn)品管線：

一般情況下，使用小型鉆機時，直經(jīng)大于200毫米時，就要進行予擴孔，使用大型鉆機時，當產(chǎn)品管線直徑大于Dn350mm時，就需進行預擴孔，預擴孔的直徑和次數(shù)，視具體的鉆機型和地質(zhì)情況而定。

回拖產(chǎn)品管線時，先將擴孔工具和管線連接好，然后，開始回拖作業(yè)，并由鉆機轉(zhuǎn)盤帶動鉆桿旋轉(zhuǎn)后退，進行擴孔回拖，產(chǎn)品管線在回拖過程中是不旋轉(zhuǎn)的，由于擴好的孔中充滿泥漿，所以產(chǎn)品管線在擴好的孔中是處于懸浮狀態(tài)，管壁四周與孔洞之間由泥漿潤滑，這樣即減少了回拖阻力，又保護了管線防腐層，經(jīng)過鉆機多次預擴孔，終成孔直徑一般比管子直徑大200mm，所以不會損傷防腐層。見示意圖二：預擴孔和示意圖三：回拖管線。
在鉆導向孔階段，鉆出的孔往往小于回拖管線的直徑，為了使鉆出的孔徑達到回拖管線直徑的1.3～1.5倍，需要用擴孔器從出土點開始向入土點將導向孔擴大至要求的直徑。



地下孔經(jīng)過預擴孔，達到了回拖要求之后，將鉆桿、擴孔器、回拖活節(jié)和被安裝管線依次連接好，從出土點開始，一邊擴孔一邊將管線回拖至入土點為止。




水平定向鉆施工的特點：

2.1 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，，學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，周邊建筑物基礎的破壞和不良影響。

2.2 現(xiàn)代化的穿越設備的穿越精度高，易于調(diào)整敷設方向和埋深，管線弧形敷設距離長，可以滿足設計要求埋深，并且可以使管線繞過地下的障礙物。

2.3 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，適應環(huán)保的各項要求。

2.4 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，不損壞江河兩側堤壩及河床結構，施工不受季節(jié)限制，具有施工人員少、成功率高施工安全可靠等特點。

2.5 與其它施工方法比較，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。

2.6 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，可以管線運行時間長。


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