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近年來隨著對能源政策的調(diào)整、石油天然氣項目的投入，加大了石油天然氣長輸管線項目的開工建設(shè)。為了保護環(huán)境，節(jié)約成本，減少對已建公共設(shè)施、構(gòu)筑物的破壞，水向鉆施工技術(shù)以其明顯的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和效益，被廣泛地應(yīng)用于石油天然氣長輸管線工程施工中。在大、中河流穿越施工，中小型水庫穿越施工，高速公路、鐵路的穿越施工以及城鎮(zhèn)市政工程中通信電力管道施工、天然氣管道施工、自來水管道的施工中隨處可見定向鉆施工的設(shè)備及機具，本文就是通過簡析水向鉆的施工方法，并通過勝利油田勝利石油化工建設(shè)有限責(zé)任公司分公司與在“氣化”工程中“大北溝定向鉆”、“美陽河定向鉆”、“涇河定向鉆”及“楊家河定向鉆”的工程實例，總結(jié)的施工經(jīng)驗的進行交流。

隨著現(xiàn)代文明意識和環(huán)境意識的逐漸增強，交通、環(huán)境保護問題已經(jīng)越來越多的受到人們的關(guān)注，非開挖施工的水向鉆技術(shù)就越來越多地被人們所接受。近幾年來水向鉆穿越技術(shù)在世界各國、各個行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其在管道穿越大型河流、高速公路、鐵路等工程項目上更加顯示了獨特的優(yōu)勢。水向鉆施工過程是通過計算機控制進行導(dǎo)向和探測，先鉆出一個與設(shè)計曲線相同的導(dǎo)向孔，然后再將導(dǎo)向孔擴大，把預(yù)制好的管線回拖到擴大的導(dǎo)向孔中，從而完成管線穿越施工。采用水向鉆技術(shù)進行管道穿越施工，是油氣長輸管線施工中穿越大、中型河流，中、小型水庫，高速公路，鐵路及管線光纜敷設(shè)的方案；是不破壞地貌狀態(tài)和保護環(huán)境的理想施工方法。


一、水向鉆的特點
與傳統(tǒng)施工工藝相比，水向鉆施工有很多明顯的特點，現(xiàn)歸納如下：
1、定向鉆施工不阻礙交通，不破壞植被，減小了傳統(tǒng)開挖對居民生活的干擾以及對交通、周邊建筑物破壞和不良影響。
2、現(xiàn)代化穿越設(shè)備的穿越精度高，敷設(shè)方向及埋深易于調(diào)整，管線弧形敷設(shè)距離長，完全可以達到設(shè)計埋深，并且可以使管線繞過地下障礙物。
3、定向鉆施工穿越河流時，埋深在較深，對周圍的環(huán)境沒有影響，不破壞地貌和環(huán)境，符合環(huán)保要求。
4、采用水向鉆穿越施工時，沒有水上、水下作業(yè)，不影響通航，不損壞堤壩及河床結(jié)構(gòu)，施工不受季節(jié)限制，具有施工周期短、人員少、高，施工可靠性高等特點。
5、與其他施工方法比較，定向鉆進出場地速度快，施工場地可靈活調(diào)整；尤其在城市施工時可以充分顯示其優(yōu)越性：施工占地少、工程造價低。
6、大型河流穿越時，由于管線埋深較深，地層深部的氧及其他腐蝕性物質(zhì)很少，能夠起到自然防腐和保溫的作用，可以保證管線運行時間更長。
定向鉆在不良地質(zhì)條件下的應(yīng)用
1水文地質(zhì)情況
穿越改線段位于慶鐵新線479#+220m處和慶鐵老線#+m處，地貌單元屬于河床，地面相對高程為1.25m，地勢中間低兩側(cè)高，地勢起伏較大。地層結(jié)構(gòu)上部為第四系沖積成因的砂、卵石層，沉積韻律變化較大，下部為中生代白堊紀泉頭組砂巖，基底起伏不大。
1.1水文情況
上源有南北兩支，南支為主流，發(fā)源于清源縣應(yīng)額門鎮(zhèn)老虎頂山，流至縣與發(fā)源于的碾盤河在耿王莊匯合，在鎮(zhèn)接納寇河，在大高力屯注入遼河。全長170.6km，流域面積4813.95km
2流域是遼河干流暴雨洪水多發(fā)地區(qū)，暴雨集中，強度大，遼河干流以前發(fā)生的洪水來源80%來自。50年一遇洪水沖刷深度2.7m，平均水深4.96m，流速3.3m/s。穿越改線段范圍內(nèi)地下水屬孔隙滯水，主要賦存于卵石層之孔隙中，動態(tài)要素受大氣降水控制，豐水期水位上升，枯水期水位下降，鉆探施工期間測得地下水位埋深為3.5~4.3m。
1.2地質(zhì)情況
根據(jù)地質(zhì)礦產(chǎn)局工程勘察院《慶鐵新老線改線工程巖土工程勘察報告》，在鉆探所達深度范圍內(nèi)，自地表而下依次為耕土、粉砂、礫砂、圓礫、卵石、泥巖。
(1)耕土：灰，以粘性土為主，含植物根系，土質(zhì)松散，ZK2孔缺失，層厚0.3~0.4m。

(2)粉砂：，稍濕，松散，砂成份為石英、長石，顆粒較均，層厚1.6m。
(3)中砂：黃褐色，濕-飽和，松散-稍密，局部為中密，礫石成份為花崗巖，分選差，磨圓好，砂以中粗砂為主，成分為石英、長石，層厚度為1.8~4.2m。
(4)圓礫：黃褐色，濕-飽和，中密-密實，礫石成分為花崗巖，分選差，磨圓好，層厚2.0m。
(5)卵石：黃褐色，含水飽和，中密-密實，卵石成分為花崗巖，分選差，磨圓好，局部夾中粗砂薄層，層厚5.7~8.6m。
(6)粉砂質(zhì)泥巖全風(fēng)化：紅褐色，原巖結(jié)構(gòu)不清，礦物已風(fēng)化成土狀，層厚3.8~5.0m。
(7)粉砂質(zhì)泥巖強風(fēng)化：紅褐色，原巖結(jié)構(gòu)不清，巖石風(fēng)化呈碎塊狀，易風(fēng)化礦物已風(fēng)化成土狀，巖石手捏即碎，層厚5.7~6.7m。
(8)粉砂質(zhì)泥巖中風(fēng)化：紅褐色，微細粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物成份為石英、長石，巖石呈塊狀，鉆孔控制厚度為8.5m。場地標準凍結(jié)深度為1.30m。
2穿越改線方法分析及解決方案
2.1穿越方案的比較及確定
從上述水文地質(zhì)情況可以看出自然條件比較復(fù)雜，洪水量大，地層間雜情況多，結(jié)合具體地質(zhì)情況對常用的管道通過河流的方法分析和比較如下：
(1)水上跨越法：東北地區(qū)水系的特點是季節(jié)性強，河流夏秋季節(jié)洪水期間，漲幅大，河水寬度增加大；冬春少雨季節(jié)河道中水量小，水深小，寬度小?？缭绞┕げ贿m用于東北部河流穿越，宜引起洪水期間的管橋橋墩阻水、積柴，加大洪水對管道的沖擊，使管道被沖斷的危險增加。
(2)地下盾構(gòu)法：盾構(gòu)法對地質(zhì)條件要求小，可以在卵石中鉆孔成型，常用于重點河流穿越工程及復(fù)雜地段的施工。兩側(cè)需要進行豎井施工，占地面積大，豎井不易施工，造價高(每米為30000~40000元)，施工時間長(一般約1a左右)。

近些年來，在管道建設(shè)工程領(lǐng)域出現(xiàn)了一項大受歡迎的技術(shù)——定向鉆施工工藝。這是非開挖頂管工程技術(shù)，施工中需要使用大型定向鉆進，先進行定位鉆孔、擴孔、清孔和管道回拖，然后進行管道施工。在天然氣、石油和市政管道建設(shè)工程中，我們經(jīng)?？梢钥吹蕉ㄏ蜚@施工工藝的應(yīng)用。我公司主要從事非開挖頂管工程施工，其中就包括定向鉆施工工藝，有這方面需求的朋友可以直接聯(lián)系我公司，我們會為您提供周到的服務(wù)。

（一）水向鉆施工的優(yōu)點有以下三點：
1．選用定向鉆穿越施工時，地上功能能夠正常運用。例如穿越公路、鐵路時，可不阻斷交通；穿越河流時，可保證河流疏通，不阻斷通航、排洪。
2．因為選用了非開挖施工，減少了很多工程土的開挖、運輸和堆放，有利于環(huán)境保護，同時，也相應(yīng)的減少了根底埋設(shè)、地上恢復(fù)等的一切費用。
3．施工周期短、作業(yè)敏捷、歸納成本低，社會效益明顯。在開挖施工無法進行或不允許開挖施工的場合，可用定向鉆從其下方穿越；在城市建設(shè)高速開展的今日，防止重復(fù)開挖、修復(fù)所形成的路途拉鏈工程，具有較高的社會及經(jīng)濟效益。
（二）施工的缺點有以下兩點：
1．因為水向鉆施工是一項新的出產(chǎn)工藝技術(shù)，目前我國尚無一致的技術(shù)標準和施工檢驗標準，形成對工程設(shè)計、施工質(zhì)量的把控沒有根據(jù)。一旦發(fā)生質(zhì)量事故，對職責(zé)方的認定也形成一定難度。
2．因為選用定向擴孔拖拉，施工結(jié)束時，管材與回擴孔之間的空地處理，不能像開槽敷設(shè)施工那樣進行回填夯實。因而，對管材沉降要求比較高的工程在實際運用中存在著一定的風(fēng)險。
非開挖工程有限公司是河北較早從事非開挖技術(shù)研究和施工的專業(yè)公司之一。
公司技術(shù)設(shè)備方面擁有各種型額定回拖力為28T、32T、50T、80T、120T的定向鉆機近十臺（套），各類專業(yè)技術(shù)人員60余人。

公司可承接全國范圍內(nèi)通信、電力、燃氣、給排水等各種各類管道的非開挖施工任務(wù)。良好的信譽、精良便捷的裝備以及的員工隊伍，加上十余年在各種復(fù)雜地段和困難地層條件下取得的驕人業(yè)績，使非開挖公司贏得越來越多客戶的信任和支持，成為河北較早較強的非開挖專業(yè)公司。

我們堅持“以技術(shù)，創(chuàng)服務(wù)”的經(jīng)營宗旨，竭誠為廣大客戶服務(wù)。

頂管施工就是非開挖施工方法，是一種不開挖或者少開挖的管道埋設(shè)施工技術(shù)。頂管法施工就是在工作坑內(nèi)借助于頂進設(shè)備產(chǎn)生的頂力，克服管道與周圍土壤的摩擦力，將管道按設(shè)計的坡度頂入土中，并將土方運走。一節(jié)管子完成頂入土層之后，再下第二節(jié)管子繼續(xù)頂進。其原理是借助于主頂油缸及管道間、中繼間等推力，把工具管或掘進機從工作坑內(nèi)穿過土層一直推進到接收坑內(nèi)吊起。管道緊隨工具管或掘進機后，埋設(shè)在兩坑之間
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