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水平定向钻穿越施工工艺介绍简介：

水平定向钻（Horizontal Directional Drilling, HDD）是一种非开挖的地下管线施工技术，主要用于铺设地下管道、电缆、通讯线路等，特别适用于城市、河流、公路等复杂地形的地下设施铺设。这项技术主要通过以下步骤进行：

1. 钻进阶段：首先，在预定的起点处，使用钻机在地表打入一个导向孔。钻机通常配备有精密的导向系统，可以控制钻头按照预先设计的轨迹进行钻进，确保管道的直线或曲线路径。

2. 导向阶段：钻机通过旋转钻头和推进器进行钻进，同时，通过测量和反馈系统实时调整钻机的位置和角度，保证管道始终保持在预定的路径上。

3. 排土和推进：钻孔过程中产生的土石被不断排出，同时钻进设备向前推进，直至达到设计的终点。

4. 完成管路：在钻孔到达终点后，通过连接器将预先准备好的管路连接到导向孔中，然后通过管内压力或机械方式将管路展开并固定。

5. 回填和修复：最后，用土方回填并恢复地面，确保管道的安全和隐蔽。

水平定向钻穿越施工工艺因其对地面影响小，噪音低，无需破坏现有路面和建筑物，对环境影响较小，被广泛应用于电力、通信、燃气、给排水等各类地下管线的铺设。

水平定向钻穿越施工工艺介绍部分内容预览：

在自主创业期间，不仅在一些小型装备的自主研制开发方面取得了一些突破和可喜的成绩，而且在下述几方面也有了相当的进展和突破。

涌现出一批专门或兼营非开挖铺管和非开挖修管的施工企业（公司），而且还出现了类似山东泰安阿吉斯管线工程公司这样的中外合资施工企业。这些企业不仅是敢于用新技术闯市场的开拓者，而且也从工程市场中取得了丰厚的回报，不断发展和壮大了自己。据对十家管线铺设施工企业的统计，他们近几年的税前利润均能达到工程造价的30－50%； .在管线工程领域非开挖技术的使用取得了斐然的成绩。如据不完全统计，1998年用不同方法完成的非开挖管线铺设量已达75km，是1997年的1.56倍; 而采用翻转内衬法在1998年也完成了8300延米的管线修复量, 实现了非开挖修管的突破。在这些工程中包括首都机场扩建时跑道下方的管道非开挖铺设和中南海新华门外煤气管线的非开挖修补等有很大社会影响的工程。此外，1999年上海普陀区引进了德国的非开挖注浆法修复污水管道也取得了较好的效果。 .社会影响不断扩大，行业协会应运而生。此间通过刊物的宣传，各类研讨会的交流，各类工程业绩和新产品成功开发的影响，使非开挖管线工程技术的先进性、优越性和加速发展的必要性逐渐为人们所接受和肯定。与此同时也日益得到有关产门的重视和支持（如原地矿部），特别是获得主管部门建设部的重视与肯定。 在不断推进该项技术应用的同时，同业者深感在该行业产业化的起步阶段，就应注意行业宏观规划、协调发展和自我约束的重要性，以避免盲目竞争和低水平重复弊端的出现。正因为来自基层的这一要求，1997年初筹建中国非开挖技术协会，并于1998年批准成立了中国地质学会非开挖专业委员会。此后又于1998年7月，在上海与国际非开挖技术协会☆☆☆R.贝利克先生进行了会商，正式签署了中国加入国际非开挖技术协会的协议，并成为第20个国家会员。此后三年又相继在上海、北京组织了第三、四、五届国际非开挖技术研讨会，为国人了解该技术并迅速扩大其影响起了应有的作用并受到业内人士的肯定。

三． 我国的非开挖技术现状

自九十年代自主研制创业期以来，我国的非挖技术产业已有了一定的基础和发展。可以这样说，在经历了近十年的科技信息传播、宣传后，我国自己的非开挖技术产业，经历了初期的立项研制、工程示范、市场培育后，目前可以说一个新的产业维形已初步形成。其标志是： .建立了自己的装备设计、研制基地，并开发出一定数量和规格的装备。 勘探技术研究所研制的GBS－20型水平定向钻机 在前地矿部支持下，廊坊勘探技术研究所于1994年就立项研制定向钻机，迄今已完成GBS系列钻机中五个品种和H系列夯管锤中五个品种的研制工作。在95至99的五年中，销售各类导/定向钻机30台套，夯管锤5套、气动矛2套，此外还销售了配套钻具 42套、配套附属装备16台套，创造产值近2500万元，在某种程度上可以说已成为我国非开挖管线工程用定向钻机、钻具和夯锤类设备的研制开发中心。 此外，原地矿部中地装备集团及其技术中心在国家经贸委支持下，利用其自身的加工优势，在产品结构调整中，也相继通过技术转让和自主研制，生产出FDP－15型和FKW系列中的8型钻机，且至今已完成近15台套的钻机生产。除原地矿部的厂家外，目前中南冶金机械厂，宣化英格索兰公司、北京煤矿机械厂、山东探矿机械厂、石油物探局装备制造总厂等厂家也已开发出或准备开发定向钻机产品。 .初具全方位研制、开发各类主要施工装备的能力。 除定向钻机、夯管锤、气动矛施工装备现已有多家企业、院校和研制单位在开发，且有的已有自身系列外，对那些结构较复杂、技术含量更多的大型装备如项管机和微型隧道掘进设备，目前上海隧道工程股份有限公司、煤炭科学研究总院上海分院、上海市政工程研究院、北京中煤矿山工程公司、镇江煤矿专用设备厂等均有这方面的开发能力和经验，而且上海隧道工程股份有限公司已研制出∮600中心螺旋式小型项管机。而河南畅通管道电信工程有限公司利用自己研制的各类顶管设备，累计已完成各类电信工程近4万延米，取得了很好的效益。

进入新的世纪后，世界城市化进程也将加快，城市化趋势已不可逆转。各国政府面对人口、资源和环境的巨大压力，为确保国民经济的可持续发展，加大城市地下空间开发利用的力度，将城市相关的基础设施建造在地下，已成为未来城镇建设的重要发展方向之一，而其中首当其冲的就是城市各类管网的地下化和城市交通的立体化。 此外还应看到，在经济高速发展的推动下，人们追求和渴望生活质量的提高。而生活

我国定向钻机遂年增长情况 质量的内涵包括物质丰富、教育水平、安全保障和环境好坏等诸多要素。其中城镇地下管线的人均占有量及其运行状况就是衡量人们生活质量好坏的重要因素之一。基于此，改革开放以来，我国加大了地下管网建设的投入力度，使各类管道的数量以很高的速度增长。表3列出了相关数据及年增长率。 从国内已使用的非开挖设备台数的统计表明, 1996年仅为50台套，而到2000年已达到300多台套（其中定向钻机150台套），年均增长达80％ 以上。

表3， 我国各类管道的历年增长状况 管道类别 1985 1990 1995 1996 1997 1998 90至98年的年增长率 ％ 城市自来水管道km 202613 215587 225361 6 城市下水管道km 31556 57787 110293 112812 119739 125943 15 城市供气管道km 57238 63678 68154 10 城市集中供热管道km 33589 32500 34308 5 油气输送管道km 19261 20402 23063 10

值得一提的是，科技部已将非开挖技术列入“十五”计划的863高技术项目并将投入约一亿元人民币的资金（国家投入3千万元、企业投入6千万元）来研究开发非开挖技术设备，这必将进一步推动我国非开挖技术事业的发展。 我们必须清醒的看到，我国地下管线增长速度虽高，但我国人均管道的占有量还远远低于西方发达国家，因而作为城市管网地下化重要的技术手段 ，非开挖技术的应用前景是极为广阔的。 78 68154 10 城市集中供热管道km 33589 32500 34308 5 油气输送管道km 19261 20402 23063 10 值得一提的是，科技部已将非开挖技术列入“十五”计划的863高技术项目并将投入约一亿元人民币的资金（国家投入3千万元、企业投入6千万元）来研究开发非开挖技术设备，这必将进一步推动我国非开挖技术事业的发展。 我们必须清醒的看到，我国地下管线增长速度虽高，但我国人均管道的占有量还远远低于西方发达国家，因而作为城市管网地下化重要的技术手段 ，非开挖技术的应用前景是极为广阔的。

水平定向钻穿越施工工艺介绍

1.1 钻导向孔: 　要根据穿越的地质情况，选择合适的钻头和导向板或地下泥浆马达，开动泥浆泵对准入土点进行钻进，钻头在钻机的推力作用下由钻机驱动旋转（或使用泥浆马达带动钻头旋转）切削地层，不断前进，每钻完一根钻杆要测量一次钻头的实际位置，以便及时调整钻头的钻进方向，保证所完成的导向孔曲线符合设计要求，如此反复，直到钻头在预定位置出土，完成整个导向孔的钻孔作业。见示意图一：钻导向孔。

  　钻机被安装在入土点一侧，从入土点开始，沿着设计好的线路，钻一条从入土点到出土点的曲线，作为预扩孔和回拖管线的引导曲线。     1.2 预扩孔和回拖产品管线： 　　一般情况下，使用小型钻机时，直经大于200毫米时，就要进行予扩孔，使用大型钻机时GB／T 18916.53-2021标准下载，当产品管线直径大于Dn350mm时，就需进行预扩孔，预扩孔的直径和次数，视具体的钻机型号和地质情况而定。 　回拖产品管线时，先将扩孔工具和管线连接好，然后，开始回拖作业，并由钻机转盘带动钻杆旋转后退，进行扩孔回拖，产品管线在回拖过程中是不旋转的，由于扩好的孔中充满泥浆，所以产品管线在扩好的孔中是处于悬浮状态，管壁四周与孔洞之间由泥浆润滑，这样即减少了回拖阻力，又保护了管线防腐层，经过钻机多次预扩孔，最终成孔直径一般比管子直径大200mm，所以不会损伤防腐层。见示意图二：预扩孔和示意图三：回拖管线。 

在钻导向孔阶段，钻出的孔往往小于回拖管线的直径，为了使钻出的孔径达到回拖管线直径的1.3～1.5倍，需要用扩孔器从出土点开始向入土点将导向孔扩大至要求的直径。

地下孔经过预扩孔，达到了回拖要求之后，将钻杆、扩孔器、回拖活节和被安装管线依次连接好，从出土点开始，一边扩孔一边将管线回拖至入土点为止。  2、 水平定向钻施工的特点：     2.1 定向钻穿越施工具有不会阻碍交通，不会破坏绿地，植被，不会影响商店，医院，学校和居民的正常生活和工作秩序，解决了传统开挖施工对居民生活的干扰，对交通，环境，周边建筑物基础的破坏和不良影响。     2.2 现代化的穿越设备的穿越精度高，易于调整敷设方向和埋深，管线弧形敷设距离长，完全可以满足设计要求埋深，并且可以使管线绕过地下的障碍物。     2.3 城市管网埋深一般达到三米以下，穿越河流时，一般埋深在河床下 9—18米，所以采用水平定向钻机穿越，对周围环境没有影响，不破坏地貌和环境，适应环保的各项要求。     2.4 采用水平定向钻机穿越施工时，没有水上、水下作业，不影响江河通航，不损坏江河两侧堤坝及河床结构，施工不受季节限制，具有施工周期短人员少、成功率高施工安全可靠等特点。     2.5 与其它施工方法比较，进出场地速度快，施工场地可以灵活调整，尤其在城市施工时可以充分显示出其优越性，并且施工占地少工程造价低， 施工速度快。     2.6 大型河流穿越时，由于管线埋在地层以下 9—18mm，地层内部的氧及其他腐蚀性物质很少，所以起到自然防腐和保温的功用，可以保证管线运行时间更长。      3、 水平定向钻机系统简介： 　各种规格的水平定向钻机都是由钻机系统、动力系统、控向系统、泥浆系统、钻具及附助机具组成，它们的结构及功能介绍如下：