定向鉆施工工藝1、水平定向鉆穿越施工工藝：使用水平定向鉆機(jī)進(jìn)行管線穿越施工，普通分為二個(gè)階段：第一階段是按照設(shè)計(jì)曲線盡量精確鉆一種導(dǎo)向孔；第二階段是將導(dǎo)向孔進(jìn)行擴(kuò)孔，并將產(chǎn)品管線（普通為PE管道，光纜套管，鋼管）沿著擴(kuò)大了導(dǎo)向孔回拖到導(dǎo)向孔中，完畢管線穿越工作。1.1鉆導(dǎo)向孔：要依照穿越地質(zhì)狀況，選取適當(dāng)鉆頭和導(dǎo)向板或地下泥漿馬達(dá)，開動(dòng)泥漿泵對準(zhǔn)入土點(diǎn)進(jìn)行鉆進(jìn)，鉆頭在鉆機(jī)推力作用下由鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)（或使用泥漿馬達(dá)帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)）切削地層，不斷邁進(jìn)，每鉆完一根鉆桿要測量一次鉆頭實(shí)際位置，以便及時(shí)調(diào)節(jié)鉆頭鉆進(jìn)方向，保證所完畢導(dǎo)向孔曲線符合設(shè)計(jì)規(guī)定，如此重復(fù)，直到鉆頭在預(yù)定位置出土，完畢整個(gè)導(dǎo)向孔鉆孔作業(yè)。見示意圖一：鉆導(dǎo)向孔。鉆機(jī)被安裝在入土點(diǎn)一側(cè)，從入土點(diǎn)開始，沿著設(shè)計(jì)好線路，鉆一條從入土點(diǎn)到出土點(diǎn)曲線，作為預(yù)擴(kuò)孔和回拖管線引導(dǎo)曲線。1.2預(yù)擴(kuò)孔和回拖產(chǎn)品管線：普通狀況下，使用小型鉆機(jī)時(shí)，直經(jīng)不不大于200毫米時(shí)，就要進(jìn)行予擴(kuò)孔，使用大型鉆機(jī)時(shí)，當(dāng)產(chǎn)品管線直徑不不大于Dn350mm時(shí)，就需進(jìn)行預(yù)擴(kuò)孔，預(yù)擴(kuò)孔直徑和次數(shù)，視詳細(xì)鉆機(jī)型號(hào)和地質(zhì)狀況而定。回拖產(chǎn)品管線時(shí)，先將擴(kuò)孔工具和管線連接好，然后，開始回拖作業(yè)，并由鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)后退，進(jìn)行擴(kuò)孔回拖，產(chǎn)品管線在回拖過程中是不旋轉(zhuǎn)，由于擴(kuò)好孔中布滿泥漿，因此產(chǎn)品管線在擴(kuò)好孔中是處在懸浮狀態(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(hù)了管線防腐層，通過鉆機(jī)多次預(yù)擴(kuò)孔，最后成孔直徑普通比管子直徑大200mm，因此不會(huì)損傷防腐層。見示意圖二：預(yù)擴(kuò)孔和示意圖三：回拖管線。在鉆導(dǎo)向孔階段，鉆出孔往往不大于回拖管線直徑，為了使鉆出孔徑達(dá)到回拖管線直徑1.3～1.5倍，需要用擴(kuò)孔器從出土點(diǎn)開始向入土點(diǎn)將導(dǎo)向孔擴(kuò)大至規(guī)定直徑。地下孔通過預(yù)擴(kuò)孔，達(dá)到了回拖規(guī)定之后，將鉆桿、擴(kuò)孔器、回拖活節(jié)和被安裝管線依次連接好，從出土點(diǎn)開始，一邊擴(kuò)孔一邊將管線回拖至入土點(diǎn)為止。2、水平定向鉆施工特點(diǎn)：2.1定向鉆穿越施工具備不會(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)校和居民正常生活和工作秩序，解決了老式開挖施工對居民生活干擾，對交通，環(huán)境，周邊建筑物基本破壞和不良影響。2.2當(dāng)代化穿越設(shè)備穿越精度高，易于調(diào)節(jié)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(jì)規(guī)定埋深，并且可以使管線繞過地下障礙物。2.3都市管網(wǎng)埋深普通達(dá)到三米如下，穿越河流時(shí)，普通埋深在河床下9—18米，因此采用水平定向鉆機(jī)穿越，對周邊環(huán)境沒有影響，不破壞地貌和環(huán)境，適應(yīng)環(huán)保各項(xiàng)規(guī)定。2.4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)堤壩及河床構(gòu)造，施工不受季節(jié)限制，具備施工周期短人員少、成功率高施工安全可靠等特點(diǎn)。2.5與其他施工辦法比較，進(jìn)出場地速度快，施工場地可以靈活調(diào)節(jié)，特別在都市施工時(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。2.6大型河流穿越時(shí)，由于管線埋在地層如下9—18mm，地層內(nèi)部氧及其她腐蝕性物質(zhì)很少，因此起到自然防腐和保溫功用，可以保證管線運(yùn)營時(shí)間更長。3、水平定向鉆機(jī)系統(tǒng)簡介：各種規(guī)格水平定向鉆機(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)具構(gòu)成，它們構(gòu)造及功能簡介如下：3.1鉆機(jī)系統(tǒng)：是穿越設(shè)備鉆進(jìn)作業(yè)及回拖作業(yè)主體，它由鉆機(jī)主機(jī)、轉(zhuǎn)盤等構(gòu)成，鉆機(jī)主機(jī)放置在鉆機(jī)架上，用以完畢鉆進(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，并通過變化轉(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)規(guī)定。3.2動(dòng)力系統(tǒng)：由液壓動(dòng)力源和發(fā)電機(jī)構(gòu)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)動(dòng)力，發(fā)電機(jī)為配套電氣設(shè)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(jì)算機(jī)監(jiān)測和控制鉆頭在地下詳細(xì)位置和其他參數(shù)，引導(dǎo)鉆頭對的鉆進(jìn)方向性工具，由于有該系統(tǒng)控制，鉆頭才干按設(shè)計(jì)曲線鉆進(jìn)，現(xiàn)經(jīng)常采用有手提無線式和有線式兩種形式控向系統(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構(gòu)成，為鉆機(jī)系統(tǒng)提供適合鉆進(jìn)工況泥漿。3.5鉆具及輔助機(jī)具：是鉆機(jī)鉆進(jìn)中鉆孔和擴(kuò)孔時(shí)所使用各種機(jī)具。鉆具重要有適合各種地質(zhì)鉆桿，鉆頭、泥漿馬達(dá)、擴(kuò)孔器，切割刀等機(jī)具。輔助機(jī)具涉及卡環(huán)、旋轉(zhuǎn)活接頭和各種管徑拖拉頭。穿越施工現(xiàn)場布置圖1．入土點(diǎn)是定向鉆施工重要場合，鉆機(jī)就布置在該側(cè)，因此施工占地比較大，DD330鉆機(jī)最小占地為30×30M，固然也可以依照現(xiàn)場實(shí)際狀況作相應(yīng)調(diào)節(jié)，DD60、DD-5占地相應(yīng)要小得多。2．出土點(diǎn)一側(cè)重要作為管道焊接場地，在出土點(diǎn)應(yīng)有一塊20×20M場地作為預(yù)擴(kuò)孔、回拖時(shí)接鉆桿和安裝其她設(shè)備時(shí)使用；在出土點(diǎn)之后有一條長度與穿越長度相等管線焊接作業(yè)帶。穿越實(shí)例大沽沙穿越鉆機(jī)場地布置1998年9月到10月之間，在天津塘沽大沽沙海河，我公司僅用45天時(shí)間完畢了兩條Φ219×8，一條Φ426×9，長度為960米管道穿越。大沽沙穿越焊接場地（只顯示了兩條管道）水平定向鉆穿越施工工藝流程圖使用水平定向鉆技術(shù)穿越河流和其他障礙物施工辦法在世界范疇內(nèi)得到了廣泛運(yùn)用。水平定向鉆穿越承包商協(xié)會(huì)以為：在工程項(xiàng)目招投標(biāo)過程中，水平定向鉆承包商應(yīng)設(shè)法獲取盡量多有關(guān)信息以提出完整并具競爭力報(bào)價(jià)，承包商在開工前應(yīng)當(dāng)獲得如下信息，以保證日后工作可以順利進(jìn)行，并在此條件下完畢工程項(xiàng)目施工，同步足夠施工前各類信息還可以保證施工過程更安全，減少對周邊環(huán)境破壞，使工程進(jìn)行更順利。一、概述A、發(fā)展與使用水平定向鉆技術(shù)最早出當(dāng)前70年代，是老式公路打孔和油田定向鉆井技術(shù)結(jié)合，這已成為當(dāng)前廣受歡迎施工辦法，可用于輸送石油、天然氣、石化產(chǎn)品、水、污水等物質(zhì)和電力、光纜各類管道施工。不但應(yīng)用于河流和水道穿越，同步還廣泛應(yīng)用于高速公路、鐵路、機(jī)場、海岸、島嶼以及密布建筑物、管道密集區(qū)等。B、技術(shù)限制定向鉆施工技術(shù)一方面應(yīng)用于美國海岸地區(qū)沖積層穿越，當(dāng)前已經(jīng)可以開始在粗沙、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。最長穿越施工已達(dá)6000英尺、管道直徑為18英寸。C、優(yōu)勢事實(shí)證明：水平定向鉆穿越是對環(huán)境影響最小施工辦法。這項(xiàng)技術(shù)同步還可覺得管道提供最保護(hù)層，并相應(yīng)減少了維護(hù)費(fèi)用，同步不會(huì)影響河流運(yùn)送并縮短施工期，證明是當(dāng)前效率最高，成本最低穿越施工辦法。D、施工過程和技術(shù)1、導(dǎo)向孔：導(dǎo)向孔是在水平方向按預(yù)定角度并沿預(yù)定截面鉆進(jìn)孔，涉及一段直斜線和一段大半徑弧線。在鉆導(dǎo)向孔同步，承包商也許會(huì)選取并使用更大口徑鉆桿（即沖洗管）來屏蔽導(dǎo)向鉆桿。沖洗管可以起到類似導(dǎo)管作用，還可以以便導(dǎo)向鉆桿抽回和更換鉆頭等工作。導(dǎo)向孔方向控制由位于鉆頭后端鉆桿內(nèi)控制器（稱為彎外殼）完畢。鉆進(jìn)過程中鉆桿是不做旋轉(zhuǎn)，需要變換方向時(shí)若將彎外殼向右定位，鉆進(jìn)路線即向右沿平滑曲線邁進(jìn)。鉆孔曲線由放置在鉆頭后端鉆桿內(nèi)電子測向儀進(jìn)行測量并將測量成果傳導(dǎo)到地面接受儀，這些數(shù)據(jù)通過解決和計(jì)算后，以數(shù)字形式顯示在顯示屏上，該電子裝置重要用來監(jiān)測鉆桿與地球磁場關(guān)系和傾角（鉆頭在地下三維坐標(biāo)），將測量到數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，以便擬定鉆頭實(shí)際位置與設(shè)計(jì)位置偏差，并將偏差值控制在容許范疇之內(nèi)，如此循環(huán)直到鉆頭按照預(yù)定導(dǎo)向孔曲線在預(yù)定位置出土。2、預(yù)擴(kuò)孔：導(dǎo)向孔完畢后，要將該鉆孔進(jìn)行擴(kuò)大到適當(dāng)直徑以以便安裝成品管道，此過程稱為預(yù)擴(kuò)孔，（依最后成孔尺寸決定擴(kuò)孔次數(shù)）。例如，如需安裝36英寸管線，鉆孔必要擴(kuò)大到48英寸或更大。普通，在鉆機(jī)對岸將擴(kuò)孔器連接到鉆桿上，然后由鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)回拖入導(dǎo)向孔，將導(dǎo)向孔擴(kuò)大，同步要將大量泥漿泵入鉆孔，以保證鉆孔完整性和不塌方，并將切削下巖屑帶回到地面。3、回拖管道：預(yù)擴(kuò)孔完畢后來，成品管道即可拖入鉆孔。管道預(yù)制應(yīng)在鉆機(jī)對面一側(cè)完畢。擴(kuò)孔器一端接上鉆桿另一端通過旋轉(zhuǎn)接頭接到成品管道上。旋轉(zhuǎn)接頭可以避免成品管道跟著擴(kuò)孔器旋轉(zhuǎn)，以保證將其順利拖入鉆孔。回拖由鉆機(jī)完畢，這一過程同樣需要大量泥漿配合，回拖過程要持續(xù)進(jìn)行直到擴(kuò)孔器和成品管道自鉆機(jī)一側(cè)破土而出。二、現(xiàn)場布局和設(shè)計(jì)A、道路施工現(xiàn)場兩側(cè)都需要重型設(shè)備，為縮減成本，通往兩側(cè)施工現(xiàn)場道路應(yīng)盡量運(yùn)用既有道路以減少新修道路距離，或運(yùn)用管道線路施工便道，所有有關(guān)道路使用權(quán)合同都應(yīng)由業(yè)主提供，在投標(biāo)階段再來討論這些問題為時(shí)已晚。B、工作場地1、鉆機(jī)一側(cè)——鉆機(jī)施工場地至少需要30M（100FT）寬，長45M（150FT）面積。該面積從入土點(diǎn)算起，入土點(diǎn)應(yīng)位于規(guī)定區(qū)域內(nèi)至少3M（10FT）處，同步由于許多鉆機(jī)配套設(shè)備或配件沒有規(guī)定存儲(chǔ)地點(diǎn)，因此鉆機(jī)一側(cè)施工現(xiàn)場可由許多不規(guī)則小塊構(gòu)成，以便節(jié)約占地面積，現(xiàn)場盡量要平整，堅(jiān)硬，清潔，以便有助于進(jìn)行施工。由于穿越施工時(shí)需要大量淡水供攪拌泥漿用，因此施工現(xiàn)場要盡量接近水源或便于連接自來水管道地方。2、管道一側(cè)----為便于預(yù)制成品管道，管道一側(cè)要有足夠長度施工現(xiàn)場，這也是要重點(diǎn)考慮事情。現(xiàn)場寬度應(yīng)滿足管道施工需要（普通為12----18米）。同樣在出土點(diǎn)一側(cè)也需要30米（100FT）寬乘以45米（150FT）長施工現(xiàn)場。總長度以可以擺放下所預(yù)制管道為準(zhǔn)，（場地總長度普通為穿越管道長度再加上30米，）在回拖前，要將管道預(yù)制完畢，涉及焊接，通球，試壓防腐等工序，在回拖過程中，不能再進(jìn)行管道連接工作，由于回拖過程是要持續(xù)進(jìn)行，若此時(shí)進(jìn)行管道連接將也許導(dǎo)致地下孔洞塌方，極也許導(dǎo)致整個(gè)工程施工失敗。C、施工現(xiàn)場勘察一旦施工地點(diǎn)擬定，應(yīng)對相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行勘測并繪制詳細(xì)精確地質(zhì)地貌圖紙。最后施工精度取決于這一勘測成果精度。D、施工設(shè)計(jì)參數(shù)1、覆蓋層厚度----考慮因素涉及所穿越河流流量特性，季節(jié)性洪水沖刷深度，將來河道加寬和加深，既有管道和電纜位置等因素。一旦擬定了施工地點(diǎn)并完畢地質(zhì)調(diào)查，穿越層厚度也就擬定了，普通來說，覆蓋層應(yīng)至少是6米（20FT）厚。以上僅是針對河流穿越而言，對于其他障礙物穿越會(huì)有此外規(guī)定。2、鉆進(jìn)角和曲率半徑----在大多數(shù)穿越施工中，入土角普通選取在8--12度之間，多數(shù)施工應(yīng)一方面鉆一段斜直線，然后再鉆一段大半徑曲線。此曲線曲率半徑由成品管線彎曲特性決定，隨直徑增大而增大，鋼管道曲率半徑拇指法則是100FT/IN（普通取管道直徑1000—1200倍）。斜直線將導(dǎo)向孔曲線按照預(yù)定走向引導(dǎo)到設(shè)計(jì)深度，然后是一段在此深度上長長水平直線，然后到達(dá)向上彎曲點(diǎn)再到出土點(diǎn)。出土角應(yīng)控制在5-12度之間，以便于成品管道回拖。E、鉆孔施工所有測向控向工具都涉及地下測量電子設(shè)備和地面接受設(shè)備，可以測得鉆頭所在位置磁方位角（用于左/右控制）和傾斜角（上/下控制）以及鉆頭鉆進(jìn)方向。1、精度：穿越施工精度很大限度上取決于磁場變化。例如，大型鋼構(gòu)造（橋梁，樁基，其他管道）和電力線路會(huì)影響磁場讀數(shù)。而穿越出土點(diǎn)導(dǎo)向孔目的偏差值應(yīng)控制在左右3米（10FT），長度——3米～10米（-10～30FT）范疇內(nèi)。2、竣工圖紙：普通來說，導(dǎo)向孔測量和控制應(yīng)在鉆導(dǎo)向孔時(shí)每鉆進(jìn)一根鉆桿或隔9米（30FT）測量計(jì)算一次。以上測量計(jì)算完畢導(dǎo)向孔施工圖紙承包商應(yīng)向業(yè)主提供。也有采用代替辦法如陀螺儀，穿地雷達(dá)和智能清管球用來做定位工作。三、地質(zhì)調(diào)查A、探孔數(shù)量探孔數(shù)量取決于籌劃穿越地點(diǎn)地層狀況及穿越長度。如果穿越長度為300米（1000FT），在兩側(cè)穿越工地各鉆一種鉆孔就足夠了，如果鉆孔成果表白該地區(qū)地質(zhì)狀況比較單一，就不必進(jìn)行進(jìn)一步鉆探取樣。如果勘探報(bào)告表白該地區(qū)地質(zhì)條件比較復(fù)雜，或者發(fā)既有巖石或有粗沙層存在，這時(shí)就需要做進(jìn)一步詳細(xì)地質(zhì)調(diào)查。長距離大口徑穿越施工時(shí)，如浮現(xiàn)粗砂，卵石，風(fēng)化巖或硬巖應(yīng)每隔180米----240米（600--800FT）取樣一次，若有明顯跡象表白地質(zhì)構(gòu)造異常復(fù)雜，這時(shí)就需要打更多地質(zhì)探孔進(jìn)行更多采樣工作。所有采樣探孔都應(yīng)沿穿越斷面方向，采樣深度以籌劃穿越深度為準(zhǔn)。如有也許，取樣探孔最佳選在穿越中線一側(cè)約8米（25FT）處。勘探任務(wù)完畢后，探孔必要封好以防止在施工過程中泥漿泄漏。B、探孔深度所有探孔深度都應(yīng)至少達(dá)到穿越點(diǎn)如下12米（40FT）或預(yù)定穿越深度如下6米（20FT），兩者之中取其大者。有時(shí)將穿越深度定深某些或?qū)嶋H穿越曲線比設(shè)計(jì)位置深某些，無論對承包商還是對業(yè)主來說都是很有益，核心是穿越位置要選在地層構(gòu)造一致利于成孔地層中進(jìn)行，這樣才利于穿越成功。C、土壤原則分類一名合格地質(zhì)技師或地質(zhì)學(xué)者，應(yīng)能根據(jù)統(tǒng)一土壤分類系統(tǒng)或ASTM設(shè)計(jì)書D-2487和D2488對材料進(jìn)行分類。可以擁有一份由現(xiàn)場技師或鉆探公司提供現(xiàn)場鉆探記錄，對后來施工將是非常有益，此記錄會(huì)涉及對材料目測分類以及由鉆探公司依照取樣成果對地層構(gòu)造所做解釋和評(píng)價(jià)。D、原則穿刺測試SPT為了更好地?cái)M定顆粒材料密度，地質(zhì)工程師普通會(huì)根據(jù)ASTM規(guī)范D1586做原則穿刺測試SPT。這是一種現(xiàn)場測試辦法，運(yùn)用原則重量重錘將勺形取樣器打入土層中一定深度，記錄下進(jìn)入到12寸深時(shí)擊打次數(shù)。所獲數(shù)據(jù)即為原則穿刺阻力值并可用于估算實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)非聚合土壤相對密度。也有些鉆探公司會(huì)選取在結(jié)合性土壤或巖石地區(qū)進(jìn)行小范疇這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，以此來確認(rèn)密實(shí)土壤一致性及巖石硬度。E、取芯取樣法多數(shù)地質(zhì)勘探公司更喜歡使用取芯取樣器來獲取地下巖心樣本，這些測試普通依照ASTM規(guī)范D-1587進(jìn)行。除取樣器為液壓驅(qū)動(dòng)有鋒利切割刃薄壁無逢鋼筒外，此類測試類似上述原則穿刺測試。需要液壓數(shù)值可在現(xiàn)場記錄中找到，這種辦法可取到相對完整樣本以便對其進(jìn)行更詳細(xì)實(shí)驗(yàn)室分析。樣本可在現(xiàn)場運(yùn)用手持式穿刺儀分析，對于定向穿越來說，普通使用上述切割式勺狀取樣器即可滿足施工需要。F、顆粒度分析將樣品進(jìn)行顆粒度篩網(wǎng)分析，是對于用切割式勺狀取樣器在施工現(xiàn)場獲得顆粒狀物質(zhì)所進(jìn)行一種機(jī)械實(shí)驗(yàn)，這些樣品被送到實(shí)驗(yàn)室，在通過一系列篩網(wǎng)后，依照其顆粒大小和重量得出不同粒徑比例，這是最重要實(shí)驗(yàn)之一。G、巖石狀況如果在土壤勘測中發(fā)現(xiàn)巖層存在，必要擬定巖層類型，相對硬度和非限定性壓縮強(qiáng)度，要由專業(yè)勘探公司運(yùn)用金剛石鉆頭取芯桶進(jìn)行取樣，典型巖心樣本直徑為50毫米（2英寸）。巖石類型由地質(zhì)專家依照巖心與總?cè)⌒拈L度關(guān)系對巖石進(jìn)行質(zhì)量分類，巖石硬度根據(jù)巖石與以知硬度十種材料相比較得知，壓縮強(qiáng)度通過精準(zhǔn)測量巖心然后進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)獲得。這些數(shù)據(jù)屬于巖石物理參數(shù)，以便于擬定采用什么類型穿越設(shè)備和鉆頭，并且穿越進(jìn)尺也可以預(yù)計(jì)到。非開挖頂管詳細(xì)施工工程(5)施工辦法①導(dǎo)向鉆管法施工工藝地質(zhì)勘察→穿越曲線設(shè)計(jì)→測量磁方位角→鉆機(jī)就位→鉆導(dǎo)向孔→擴(kuò)孔→回拖→環(huán)保→地貌恢復(fù)②導(dǎo)向鉆管法工作原理水平導(dǎo)向鉆機(jī)工作原理是：在施工時(shí)，按照設(shè)計(jì)鉆孔軌跡(普通為弧形)，采用可從地表鉆進(jìn)鉆機(jī)先鉆一種近似水平導(dǎo)向孔，然后在導(dǎo)向鉆頭后換上大直徑擴(kuò)孔鉆頭和直徑不大于擴(kuò)孔鉆頭待鋪設(shè)工作管線，然后進(jìn)行反向擴(kuò)孔，同步將待鋪管線回拉入鉆孔內(nèi)，當(dāng)所有鉆桿被拖回時(shí)，鋪管工作同步也就完畢了。此工程依照地質(zhì)狀況籌劃采用分級(jí)擴(kuò)孔，共分2級(jí)擴(kuò)孔，再回拖管線辦法，進(jìn)行穿越施工。③設(shè)備就位、安裝、調(diào)試鉆機(jī)就位前對機(jī)施工場地進(jìn)行平整(20m×30m)，保證設(shè)備通行及進(jìn)出場。設(shè)備及材料存儲(chǔ)場地須高出自然地面不不大于15cm，推平、碾壓，并設(shè)斷面不不大于0．3m×0．3m邊溝。打好軸線后，依照入土點(diǎn)、入土角度結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際狀況使鉆機(jī)精確就位。鉆機(jī)設(shè)備、泥漿設(shè)備、固控設(shè)備安裝完畢后，對設(shè)備進(jìn)行調(diào)試、檢查、測試，保證設(shè)備安全運(yùn)營。控向設(shè)備儀器安裝完畢后，對其進(jìn)行調(diào)試，保證導(dǎo)向孔精度。入土端泥漿儲(chǔ)運(yùn)坑(2m×4m×2m)及出土端泥漿儲(chǔ)運(yùn)坑(2m×3m×2m)。多余泥漿由吸污車集中清運(yùn)。漿儲(chǔ)運(yùn)坑(2m×4m×2m)及出土端泥漿儲(chǔ)運(yùn)坑(2m×3m×2m)。多余泥漿由吸污車集中清運(yùn)。④鉆導(dǎo)向孔本穿越工程穿越段地質(zhì)條件暫按Ⅱ類土考慮，依照地層狀況，選取并設(shè)計(jì)出導(dǎo)向孔軌跡曲線。鉆導(dǎo)向孔成功與否核心在于如何防止塌方問題，故此在鉆導(dǎo)向孔時(shí)按照地質(zhì)構(gòu)造不同詳細(xì)制定出合理泥漿配比喻案，規(guī)定在不同地質(zhì)狀況下選用不同泥漿配方，該工程中需加適量大分子聚合物及某些多功能解決劑，增長泥漿粘度、減少泥漿失水，使其性能控制在密度1．02～1．05g／cm。左右、粘度45～55s、失水10mL，以利于更好保護(hù)孔壁，提高泥漿在孔洞中懸浮攜帶能力。在造斜段使用泥漿中添加適量潤滑劑，減少孔壁摩擦系數(shù)，從而可以防鉆具粘卡。為保證預(yù)擴(kuò)孔及回拖工作順利進(jìn)行，鉆導(dǎo)向孔時(shí)規(guī)定造斜段應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)曲線鉆進(jìn)。通過對軸線及鉆機(jī)就位狀況進(jìn)行校準(zhǔn)，檢查無誤后方能開始鉆進(jìn)施工。探頭裝入探頭盒后，標(biāo)定、校準(zhǔn)后再把導(dǎo)向鉆頭連接到鉆桿上，轉(zhuǎn)動(dòng)鉆桿測試探頭發(fā)射信號(hào)與否正常，回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)2m后方可開始按照設(shè)計(jì)軌跡進(jìn)行穿越。控向設(shè)備宜采用有纜控向系統(tǒng)，以提高鉆進(jìn)精確性，導(dǎo)向孔完畢后經(jīng)檢查合格后方可進(jìn)行預(yù)擴(kuò)孔。⑤預(yù)擴(kuò)孔及磨孔a．預(yù)擴(kuò)孔采用一臺(tái)FDP—30型導(dǎo)向鉆機(jī)進(jìn)行預(yù)擴(kuò)孔，邊擴(kuò)孔邊打入泥漿，視旋轉(zhuǎn)壓力及回拉壓力逐漸加大擴(kuò)孔級(jí)別。預(yù)擴(kuò)孔采用導(dǎo)向鉆機(jī)進(jìn)行預(yù)擴(kuò)孔，邊擴(kuò)孔邊打入泥漿，視旋轉(zhuǎn)壓力及回拉壓力逐漸加大擴(kuò)孔級(jí)別。b．?dāng)U孔次數(shù)需視鉆機(jī)回轉(zhuǎn)壓力及回拖壓力而定。擴(kuò)孔級(jí)別如下：使用φ320mm螺旋擴(kuò)孔鉆頭擴(kuò)一遍。使用φ450mm螺旋擴(kuò)孔鉆頭擴(kuò)一遍。c．?dāng)U孔前要做好泥漿循環(huán)系統(tǒng)準(zhǔn)備工作，F(xiàn)DP—30型導(dǎo)向鉆機(jī)配套泥漿系統(tǒng)工作性能，每小時(shí)最大工作流量為5m3，則泥漿泵每一種工作日最大循環(huán)流量為120m3，在入土點(diǎn)、出土點(diǎn)旁各開挖一種泥漿坑，并配有清運(yùn)泥漿專用設(shè)備。保證施工現(xiàn)場清潔衛(wèi)生，做到文明施工。⑥拖管a．拖管采用專門回拖器，同步采用邊打泥漿邊旋轉(zhuǎn)回拖辦法。從而保證鋼管防腐層不被破壞。b．旋轉(zhuǎn)分動(dòng)器采用特制構(gòu)造。c．扶正器與工作管連接要牢固，并規(guī)定工作管與拉管器連接要牢固、安全、密封，作到可靠。d．采用小比重高粘度泥漿，加入適合地質(zhì)構(gòu)造泥漿解決劑和管孔潤滑劑等辦法以減少回拖時(shí)阻力，減小鉆機(jī)工做負(fù)載。e．在φ273×9鋼管回拖前，驗(yàn)證擴(kuò)孔后孔內(nèi)與否有充分泥漿，以便回拖中起到護(hù)壁潤滑作用。f．經(jīng)確認(rèn)鋼管焊接、防腐合格后，將鋼管拖人端與回拖器連接牢固，檢查所有回拖系統(tǒng)(含設(shè)備、工藝保障辦法)與否處在最佳狀態(tài)。g．回拖前，在待回拖φ273×9鋼管下，每間隔20m擺放1個(gè)托輥，并用吊車配合，以防止在回拖中擦傷鋼管外壁。h．回拖啟動(dòng)后，要作到平穩(wěn)、勻速(回拖中不能停留)，速度控制在0．08m／s。操作手時(shí)刻觀測回拖壓力變化，及時(shí)上報(bào)，以便采用必要辦法，使鋼管順利回拖成功。i．拖管時(shí)，大某些泥漿將循環(huán)使用，需挖兩個(gè)坑暫存，一種為泥漿倒坑一種為凈化好泥漿坑。⑦地形地貌恢復(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)場地地形地貌。施工過程圖詳見圖1。該工程順利完畢，創(chuàng)造了中山市有史以來最大以定向鉆非開挖方式過河管道煤氣工程歷史，將使石岐河以北城區(qū)及港口鎮(zhèn)居民和工商公司可以用上安全、清潔、以便及源源不斷港華代天然氣，增進(jìn)該地區(qū)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，提高人民生活水平，并為來年天然氣到來奠定了基本。3結(jié)語上述非開挖技術(shù)，不但減少路面開挖，減少施工費(fèi)用及解決某些在老式開挖術(shù)不能施工問題，并且在修復(fù)舊管道及安裝難度高工程時(shí)；在西氣東輸、廣東LNG工程中大規(guī)模管道管網(wǎng)鋪設(shè)；天然氣作為清潔環(huán)保能源普及使用，使其在天然氣置換工程時(shí)；為保證向客戶供氣不致大幅間斷，和安裝分區(qū)調(diào)壓閥及管道時(shí)；在環(huán)型管網(wǎng)完畢后，如需要更新舊有煤氣管道時(shí)，發(fā)揮了相稱大優(yōu)勢。非開挖技術(shù)代替土建施工(挖槽埋管法)，這不但燃?xì)馐┕ぜ夹g(shù)上又一躍進(jìn)，還體現(xiàn)了施工技術(shù)高速發(fā)展和科技當(dāng)代化。圖1歧江河?xùn)|明大橋西側(cè)穿越工程穿越曲線注：(1)本圖所注單位為m；(2)曲率半徑488m。最大深度10m；(3)入土點(diǎn)在河南側(cè)，入土角α=10°(4)出土點(diǎn)在河北側(cè)，出土角β=6°(5)水平穿越長度280m。旋挖鉆施工安全技術(shù)交底旋挖鉆機(jī)是一種適合建筑基本工程中成孔作業(yè)施工機(jī)械．廣泛用于市政建設(shè)、公路橋梁、高層建筑等地基本施工工程，配合不同鉆具，適應(yīng)于干式（短螺旋），或濕式（回轉(zhuǎn)斗）及巖層（巖心鉆）成孔作業(yè)，旋挖鉆機(jī)具備裝機(jī)功率大、輸出扭矩大、軸向壓力大、機(jī)動(dòng)靈活，施工效率高及多功能特點(diǎn)。旋挖鉆機(jī)適應(yīng)國內(nèi)大某些地區(qū)土壤地質(zhì)條件，使用范疇廣，基本可滿足橋梁建設(shè)，高層建筑地基本等工程使用．當(dāng)前，旋挖鉆機(jī)已被廣泛推廣于各種鉆孔灌注樁工程。因而對旋挖鉆機(jī)施工準(zhǔn)備與慣用清水施工工藝進(jìn)行技術(shù)上探討有著十分重要意義。一、施工準(zhǔn)備1、資料準(zhǔn)備（1）開工前應(yīng)具備場地工程地質(zhì)資料和必要水文地質(zhì)資料，樁基工程施工圖及圖紙會(huì)審紀(jì)要。（2）場地和鄰近區(qū)域內(nèi)地下管線（管道、電纜）、地下構(gòu)筑物、危險(xiǎn)建筑、精密儀器車間等調(diào)查資料。（3）重要施工機(jī)械及其配套設(shè)備技術(shù)性能資料，所需材料檢查和配合比實(shí)驗(yàn)，對所需材料必須作材料物理性能實(shí)驗(yàn)，并委托有資歷實(shí)驗(yàn)室依照所用原材料作好混凝土配合比實(shí)驗(yàn)。（4）具備有效樁基工程施工組織設(shè)計(jì)或施工方案，關(guān)于載荷、施工工藝實(shí)驗(yàn)參照資料。會(huì)審圖紙作好詳細(xì)安全技術(shù)交底，施工前充分發(fā)揚(yáng)民主，調(diào)動(dòng)職工積極性、創(chuàng)造性，使參加施工全體職工參加對施工方案討論，提高對安全生產(chǎn)質(zhì)量保證注重，并對各部門進(jìn)行考核。2、施工機(jī)械與設(shè)備用測量儀器，如、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、鋼卷尺、旋挖鉆孔機(jī)、電焊機(jī)等機(jī)械設(shè)備須有出廠合格證。施工所需要設(shè)備建議參見表1：3、中小型機(jī)具規(guī)定（1）攪拌機(jī)機(jī)體安裝堅(jiān)實(shí)平穩(wěn)、搭有防雨操作棚；各類離合器、制動(dòng)器、鋼絲繩、防護(hù)罩必要安全、可靠有效；操作手應(yīng)持證上崗；必要有良好單獨(dú)接地。（2）手持電動(dòng)工具必要單獨(dú)安裝漏電保護(hù)器；防護(hù)罩安全有效；外殼必要有接地或接零；橡皮線不準(zhǔn)破損。（3）電焊機(jī)有可靠防雨辦法；有良好接地或接零保護(hù)；一、二次線接線處應(yīng)有齊全防護(hù)罩；二次線應(yīng)使用線鼻子；配線不許亂搭、亂拉，焊把絕緣良好；焊工持證上崗。（4）氣瓶各類氣瓶有明顯色標(biāo)和防震圈，不準(zhǔn)在露天曝曬；乙炔氣和氧氣瓶距離應(yīng)不不大于5m；乙炔氣瓶在使用時(shí)必要裝回火防止器；皮管應(yīng)用夾頭緊固；操作人員必要持證上崗。4、安裝鉆具鉆具具備一定剛度，在鉆進(jìn)中或其她操作時(shí)，不產(chǎn)生移動(dòng)和搖晃，鉆具安裝應(yīng)符合生產(chǎn)廠家原則。施工時(shí)可配用短螺旋鉆頭、回轉(zhuǎn)斗，巖心鉆頭，巖心回轉(zhuǎn)鉆頭等各種規(guī)格鉆頭。施工時(shí)，依照不同土壤、地質(zhì)條件按下列規(guī)定選取不同旋挖鉆孔機(jī)鉆頭：短螺旋鉆具，合用于地下水位以上粘性土、粉土、填土，中檔密實(shí)以上砂土，風(fēng)化巖層。螺旋回轉(zhuǎn)頭，采用泥漿護(hù)壁，合用于地下水位以上粘性土、粉土、砂土、填土、碎石土及風(fēng)化巖層。巖心螺旋鉆頭，合用于碎石土、中檔硬度巖石及風(fēng)化巖層。巖心鉆頭，合用于風(fēng)化巖層及有裂紋巖石。鉆頭規(guī)格由顧客據(jù)實(shí)際工程狀況選購選配。5、慣用清水施工工藝鉆孔機(jī)旋挖鉆進(jìn)成孔工藝：旋挖成孔一方面是通過底部帶有活門桶式鉆頭回轉(zhuǎn)破碎巖土，并直接將其裝入鉆頭內(nèi)，然后再由鉆孔機(jī)提高裝置和伸縮式鉆桿將鉆頭提出孔外卸土，這樣循環(huán)往復(fù)，不斷地取土卸土，直至鉆至設(shè)計(jì)深度。對粘結(jié)性好巖土層，可采用干式或清水鉆進(jìn)工藝，無需泥漿護(hù)壁。而對于松散易坍塌地層，或有地下水分布，孔壁不穩(wěn)定，必要采用靜態(tài)泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)工藝，向孔內(nèi)投入護(hù)壁泥漿或穩(wěn)定液進(jìn)行護(hù)壁。如下僅對旋挖干取土成孔法施工工藝進(jìn)行探討。（1）清水施工工藝成孔工藝流程：在成孔過程中不需泥漿護(hù)壁，而是鉆頭在慢速旋挖過程中自造泥漿對孔壁起到一定穩(wěn)定作用，在旋挖鉆進(jìn)過程中，鉆頭來回于孔底與地表之間，所形成孔壁比較粗糙。旋挖鉆孔灌注樁樁土之間咬合伙用較強(qiáng)，能較好地反映出混凝土樁體與黃土及粉質(zhì)粘土之間互相作用效應(yīng)。工藝流程見圖1。（2）場地布置原則依照設(shè)計(jì)規(guī)定合理布置施工場地，先平整場地、清除雜物、換除軟土、夯打密實(shí)。在進(jìn)行場地整平后，組織有資格測量放樣人員，將所有樁位放出，釘好十字保護(hù)樁，做好測量復(fù)核，并記錄放樣數(shù)據(jù)備案；規(guī)劃行車路線時(shí)，使便道與鉆孔位置保持一定距離；以免影響孔壁穩(wěn)定；施工場地為旱地并且在施工期間地下水位在原地面如下時(shí)，將場地平整夯實(shí)，清除雜物；場地位于淺水時(shí)，采用筑島后在頂面安裝鉆孔機(jī)，筑島頂面高出施工水位1．0m左右；鉆孔機(jī)底盤不適當(dāng)直接置于不堅(jiān)實(shí)填土上，以免產(chǎn)生不均勻沉陷；鉆孔機(jī)安放位置應(yīng)考慮鉆孔施工中孔口出土清運(yùn)以便。（3）樁位放樣樁位放樣，按“從整體到局部原則”進(jìn)行樁基位置放樣，進(jìn)行鉆孔標(biāo)高放樣時(shí)，應(yīng)及時(shí)對放樣標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核。采用全站儀精確放樣各樁點(diǎn)位置，使其誤差在規(guī)范規(guī)定內(nèi)。（4）鉆孔機(jī)就位鉆孔機(jī)就位時(shí)，要事先檢查鉆孔機(jī)性能狀態(tài)與否良好。保證鉆孔機(jī)工作正常。（5）埋設(shè)鋼護(hù)筒（6）在精確放樣前提下埋設(shè)護(hù)筒，埋設(shè)護(hù)筒辦法和規(guī)定，應(yīng)符合JTJ041－89（如下簡稱《規(guī)范》）規(guī)定。如果鉆孔是在陸地上進(jìn)行，則普通采用挖坑法，比較簡樸易行。（7）鋼護(hù)筒埋設(shè)工作是旋挖鉆孔機(jī)施工開端，鋼護(hù)筒平面位置與垂直度應(yīng)精確，鋼護(hù)筒周邊和護(hù)筒底腳應(yīng)緊密，不透水。（8）埋設(shè)鋼護(hù)筒時(shí)應(yīng)通過定位控制樁放樣，把鉆孔機(jī)鉆孔位置標(biāo)于坑底。再把鋼護(hù)筒吊放進(jìn)坑內(nèi)，找出鋼護(hù)筒圓心位置，用十字線在鋼護(hù)筒頂部或底部，然后移動(dòng)鋼護(hù)筒，使鋼護(hù)筒中心與鉆孔機(jī)鉆孔中心位置重疊。同步用水平尺或垂球檢查，使鋼護(hù)筒堅(jiān)直。此后即在鋼護(hù)筒周邊對稱地、均勻地回填最佳含水量粘土，要分層夯實(shí)，達(dá)到最佳密實(shí)度。以保證其垂直度及防止泥漿流失及位移、掉落，如果護(hù)筒底土層不是粘性土，應(yīng)挖深或換土，在坑底回填夯實(shí)300－500mm厚度粘土后，再安放護(hù)筒，以免護(hù)筒底口處滲漏塌方，夯填時(shí)要防止鋼護(hù)筒偏斜。護(hù)筒上口應(yīng)綁扎木方對稱吊緊，防止下竄。（9）鋼護(hù)筒制作及埋設(shè)原則長度4m以內(nèi)鋼護(hù)筒，采用厚4—6mm鋼板制作，長度不不大于4m鋼護(hù)筒，采用厚6～8mm鋼板制作；鋼護(hù)筒埋置較深時(shí)，采用多節(jié)鋼護(hù)筒連接使用，連接形式采用焊接，焊接時(shí)保證接頭圓順，同步滿足剛度、強(qiáng)度及防漏規(guī)定；鋼護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)不不大于鉆頭直徑，詳細(xì)尺寸按設(shè)計(jì)規(guī)定選用；鋼護(hù)筒埋設(shè)深度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及關(guān)于規(guī)范規(guī)定。若樁孔在河流中，應(yīng)將鋼護(hù)筒埋置至較堅(jiān)硬密實(shí)土層中深0．5m以上；鋼護(hù)筒頂高出施工水位或地下水位1．5－2．0m，并高出施工地面0．3m；鋼護(hù)筒埋設(shè)前，先精確測量放樣，保證鋼護(hù)筒頂面位置偏差不不不大于5cm，埋設(shè)中保證鋼護(hù)筒斜度不不不大于1％；埋設(shè)鋼護(hù)筒前，采用較大口徑鉆頭先預(yù)鉆至護(hù)筒底標(biāo)高位置后，提出鉆斗且用鉆斗將鋼護(hù)筒壓入到預(yù)定位置。用粗顆粒土回填護(hù)筒外側(cè)周邊，回填密實(shí)。（10）鉆孔施工鉆孔機(jī)成孔普通為清水施工工藝，無需泥漿護(hù)壁；若有地下水分布，且孔壁不穩(wěn)定，可向孔內(nèi)投入護(hù)壁泥漿或穩(wěn)定液進(jìn)行護(hù)壁。如下是旋挖鉆機(jī)鉆孔施工基本操作：清水施工時(shí)，將鑰匙開關(guān)打到電源檔，旋挖鉆機(jī)顯示屏顯示旋挖鉆機(jī)標(biāo)記畫面，按任意鍵進(jìn)入工作畫面。先進(jìn)行旋挖鉆機(jī)鉆桅起立桅及調(diào)垂，即一方面將旋挖鉆機(jī)移到鉆孔作業(yè)所在位置，旋挖鉆機(jī)顯示屏顯示桅桿工作畫面。從桅桿工作畫面中可實(shí)時(shí)觀測到桅桿x軸、Y軸方向偏移。操作旋挖鉆機(jī)電氣手柄將桅桿從運(yùn)送狀態(tài)位置起升到工作狀態(tài)位置，在此過程中，旋挖鉆機(jī)控制器通過采集電氣手柄及傾角傳感器信號(hào)，通過數(shù)學(xué)運(yùn)算，輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)液壓油缸比例閥實(shí)現(xiàn)閉環(huán)起立桅控制。實(shí)現(xiàn)桅桿平穩(wěn)同步起立桅。同步采集限位開關(guān)信號(hào)，對起立桅過程中鉆桅左右傾斜角度進(jìn)行保護(hù)。在鉆孔作業(yè)之前需要對桅桿進(jìn)行定位設(shè)立，普通狀況下，做直孔作業(yè)，因此需要對桅桿進(jìn)行調(diào)垂。調(diào)垂可分為手動(dòng)調(diào)垂、自動(dòng)調(diào)垂兩種方式。在桅桿相對零位±5°范疇內(nèi)才可通過顯示屏上自動(dòng)調(diào)垂按鈕進(jìn)行自動(dòng)調(diào)垂作業(yè)；而桅桿超過相對零位±5°范疇時(shí)，只能通過顯示屏上點(diǎn)動(dòng)按鈕或左操作箱上電氣手柄進(jìn)行手動(dòng)調(diào)垂工作。在調(diào)垂過程中，操作人員可通過顯示屏桅