PE管道敷設水平定向鉆穿越施工技術

1 引言
      隨著我國經濟的發展，在工程的建設過程中，新的技術和設備不斷的更新在應用，其中水平定向鉆進技術憑借著出入施工地速度快、成本不高、施工精度高等優勢，逐漸成為PE 污水管道鋪設工程建設技術應用的主要應用方式。
2 水平定向鉆技術優勢、特點與限制
2.1 水平定向鉆技術優勢
      水平定向鉆穿越是對環境影響最小的施工方法。這項技術同時還可以為管道提供最的保護層，并相應減少了維護費用，同時不會影響河流運輸并縮短施工期，證明是目前效率最高，成本最低的穿越施工方法。
2.2 水平定向鉆施工的特點
      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，醫院，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。
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，完全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。
       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。
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，具有施工周期短人員少、成功率高施工安全可靠等特點。
        與其他施工方法比較，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。
        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，可以保證管線運行時間更長。
2.3 水平定向鉆技術的限制
      定向鉆施工技術首先應用于美國海岸地區的沖積層穿越，現在已經能夠開始在粗沙、卵石、冰磧和巖石地區等復雜地質條件下進行穿越施工。最長的穿越施工已達 6000 英尺、管道直徑為 18 英寸。
2.4 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：
      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。
      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。
       控向系統?？叵蛳到y是通過計算機監測和控制鉆頭在地下的具體位置和其他參數，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。
       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。
        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。
3 水平定向鉆施工工藝
      施工場地選擇、布管；施工前檢驗；施工前檢驗是至關重要的，包括腐蝕試驗，焊接檢驗，清管，試壓和必要的其他措施，按照有關建設可以是標準和法規等具體實施要求的詳細施工可以保證管道的安全運行。
3.1 擴孔
      擴孔使土壤和泥土混合均勻，以形成一個合適的空間，減少阻力同時促進管道拉回，必須基于該地質剖面、橫直徑、回拖阻力和其他因素合理確定擴孔孔徑和次數。選擇適當的擴孔器根據每個擴孔，以每次 100 至 150mm 為宜進行階梯式增加。
3.2 施工后復驗
      單項工程的完工需要驗收依據，而經過測試回拖后的管道，復驗能夠保證其強度和密閉性。包括強度試驗，密封性檢測，清管，干燥等。
4 水平定向鉆進技術在施工的應用
      對于水平定向鉆進技術在施工的應用這一方面來說，它包含有以下幾點：施工前的準備、施工進行的流程、導向鉆進、擴孔以及清孔。
4.1 施工前的準備
      要對地層勘察，這是為了了解新污水處理廠配套的主干管地層情況已經地下暗流情況，對選擇有效的鉆進方案提供參考。其中對于地層的勘察包括有含水性、其他管道情況、地下暗流有無、基巖深度等等，這需要我們通過查閱資料、實際開挖以及鉆進時獲知。此外，也要選擇正確有效的施工設備，這就要求要通過前面的分析后，再根據實際情況進行選擇施工設備，這是尤其重要的。
4.2 導向鉆進
      鉆機到位之后，我們需要調整鉆機導向桿到稍高過新污水處理廠配套的主干管設計管位中心的高程的地方，接著水平鉆入地中，我們要在導向鉆頭中安裝發射器，通過地面上的接收器，可以得出鉆頭的深度、鴨嘴板的面向角、鉆頭的溫度已經點錯的使用情況等有關數據，然后我們將測得的這些參數要與鉆孔路線進行比較，方便更正。其中地面接受器具有顯示和發射功能，我們可以通過接收孔底信息，操作人員就可以根據這反饋的信息調整鉆機按照正確的路線鉆進。在這實際過程要時時的根據情況隨時調整，并要記錄相關的數據。
4.3 擴孔以及清孔
     我們需要根據實際上的土層松散的特質，運用擠壓擴孔和出土擴寬的辦法進行交替。當孔徑直徑不大于 400m/n，主張用擠壓辦法；而當孔徑直徑不小于 400m/n，要進行進一步的擴張需要先出土；成孔孔徑必須要用擠壓辦法進行確保其成形而且不會崩塌；還有對于回鋪前要先把孔內的泥土都清除出來，保證拉管可以順利進行。
      水平定向鉆進技術越來越受到人們的認可與使用，給人們解決了不少的困難以及提高了施工的工作效率。隨著開挖技術的不斷進步，水平定向鉆進技術也得到了市政府部門的承認，對地下管道的鋪設都將其作為首選，因為這不論是從環保的方面來說還是市場需求來說這個水平定向鉆進技術的應用前景都是十分好的。
5 結語
     總之，水平定向鉆進技術越來越受到人們的認可與使用，有利于推動我國經濟效益和社會效益，水平定向鉆施工技術應在行業領域中應大力推廣，從而保證施工質量和施工的順利進行。