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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:
要根據穿越的地質情況，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動旋轉（或使用泥漿馬達帶動鉆頭旋轉）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。見示意圖一：鉆導向孔。
水平定向鉆機系統簡介：

各種規格的水平定向鉆機都是由鉆機系統、動力系統、控向系統、泥漿系統、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：是穿越設備鉆進作業及回拖作業的主體，它由鉆機主機、轉盤等組成，鉆機主機放置在鉆機架上，用以完成鉆進作業和回拖作業。轉盤裝在鉆機主機前端，連接鉆桿，并通過改變轉盤轉向和輸出轉速及扭矩大小，達到不同作業狀態的要求。

3.2 動力系統：由液壓動力源和發電機組成動力源是為鉆機系統提供高壓液壓油作為鉆機的動力，發電機為配套的電氣設備及施工現場照明提供電力。

3.3 控向系統：控向系統是通過計算機監測和控制鉆頭在地下的具置和其它參數，引導鉆頭正確鉆進的方向性工具，由于有該系統的控制，鉆頭才能按設計曲線鉆進，現經常采用的有手提無線式和有線式兩種形式的控向系統。

3.4 泥漿系統：泥漿系統由泥漿混合攪拌罐和泥漿泵及泥漿管路組成，為鉆機系統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、旋轉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。校正可以通過調整糾偏千斤頂的分組操作來開展，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全部設備經過檢查并試運轉合格后可進行頂進。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，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。
　　在允許挖的穩定土層中正常頂時時，管下部度范圍內不得挖；管頂以上挖量不得大于15mm；管前挖根據具體情況確定，并安全保護措施。
　　⑤電力頂管結束后，管節接口的內側間隙按設計規定處理，設計無規定時，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。

電力頂管施工介紹
管道頂進方法的選擇，是根據管道所處土層性質、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，經技術經濟比較后確定的。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。在使用中經常檢查校核導軌，防止產生位移。
　　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。頂進過程中油壓突然增高時，應立即停止頂進，檢查原因并經處理后方可繼續頂進。
　　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象。
　　頂鐵與管口之間采用緩沖材料襯墊，當頂力接近管節材料的允許抗壓強度時，管口應增加U型或環形頂鐵。
　　起重設備：正式作業前應試吊，檢查重物捆扎情況和制動性能；嚴禁負荷吊裝。

1.2 預擴孔和回拖產品管線：

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

回拖產品管線時，先將擴孔工具和管線連接好，然后，開始回拖作業，并由鉆機轉盤帶動鉆桿旋轉后退，進行擴孔回拖，產品管線在回拖過程中是不旋轉的，由于擴好的孔中充滿泥漿，所以產品管線在擴好的孔中是處于懸浮狀態，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。



地下孔經過預擴孔，達到了回拖要求之后，將鉆桿、擴孔器、回拖活節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，解決了傳統開挖施工對居民生活的干擾，對交通，環境，周邊建筑物基礎的破壞和不良影響。

2.2 現代化的穿越設備的穿越精度高，易于調整敷設方向和埋深，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，對周圍環境沒有影響，不破壞地貌和環境，適應環保的各項要求。

2.4 采用水平定向鉆機穿越施工時，沒有水上、水下作業，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整，尤其在城市施工時可以充分顯示出其優越性，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，地層內部的氧及其他腐蝕性物質很少，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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