頂管施工是繼盾構(gòu)施工之后而發(fā)展起來的一種地下管道施工方法
，它不需要開挖面層，并且能夠穿越公路、鐵道、河川、地面建筑物、地下構(gòu)筑物以及各種地下管線等。頂管施工借助于主頂油缸及管道間中繼間等的推力，把工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作井內(nèi)穿過土層一直推到接收井內(nèi)吊起。與此同時(shí)，也就把緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后的管道埋設(shè)在兩井之間，以期實(shí)現(xiàn)非開挖敷設(shè)地下管道的施工方法。
經(jīng)過多年的發(fā)展，頂管技術(shù)在我國已得到大量地實(shí)際工程應(yīng)用，且保持著高速的增長勢頭，無論在技術(shù)上、頂管設(shè)備還是施工工藝上取得了很大的進(jìn)步，在某些方面甚至已達(dá)到了水平。 2001年上海股份有限公司在江蘇省常州完成了長 2050m、直徑 2m的鋼筋水泥管頂管工程，是目前已完成的我國長的頂管工程。2001年 8月～12月嘉興市污水處理排海工程一次頂進(jìn) 2050m超長距離鋼筋混凝土頂管，由于選擇了合理的頂管機(jī)具型式、成功地解決了減阻泥漿運(yùn)用和軸線控制等技術(shù)難題，用約5個(gè)月完成全部頂進(jìn)施工，創(chuàng)造了新的頂管施工記錄。全長3600m、管徑為1.8米的鋼管從23至25米深的地下于2002年9月成功橫穿黃河，無論從頂進(jìn)長度、埋深、地質(zhì)條件，還是鋼管直徑在國內(nèi)尚屬。

非開挖是國內(nèi)外非開挖朋友交際平臺，傳遞非開挖市場動(dòng)態(tài)信息，并對各廠家鉆機(jī)、鉆桿、鉆具、配件、儀器、及所有非開挖輔助材料的價(jià)格有所突破性，是非開挖朋友不在受價(jià)格的保密與控制，幫助朋友創(chuàng)業(yè)財(cái)富提供商機(jī)、每天一點(diǎn)正能量，關(guān)注我們，給您帶來成功明天更輝煌!

近年來隨著對能源政策的調(diào)整、石油天然氣項(xiàng)目的投入，加大了石油天然氣長輸管線項(xiàng)目的開工建設(shè)。為了保護(hù)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(jì)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(jī)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(shí)例，總結(jié)的施工經(jīng)驗(yàn)的進(jìn)行交流。

隨著現(xiàn)代文明意識和環(huán)境意識的逐漸增強(qiáng)，交通、環(huán)境保護(hù)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(gè)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(xiàng)目上更加顯示了獨(dú)特的優(yōu)勢。水向鉆施工過程是通過計(jì)算機(jī)控制進(jìn)行導(dǎo)向和探測，先鉆出一個(gè)與設(shè)計(jì)曲線相同的導(dǎo)向孔，然后再將導(dǎo)向孔擴(kuò)大，把預(yù)制好的管線回拖到擴(kuò)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(jìn)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(hù)環(huán)境的理想施工方法。


一、水向鉆的特點(diǎn)
與傳統(tǒng)施工工藝相比，水向鉆施工有很多明顯的特點(diǎn)，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(dá)到設(shè)計(jì)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(shí)，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(shí)，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(diǎn)。
5、與其他施工方法比較，定向鉆進(jìn)出場地速度快，施工場地可靈活調(diào)整；尤其在城市施工時(shí)可以充分顯示其優(yōu)越性：施工占地少、工程造價(jià)低。
6、大型河流穿越時(shí)，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(yùn)行時(shí)間更長。
因此它的破碎能力是所有具有破碎功能的掘進(jìn)機(jī)中，破碎的粒徑可達(dá)掘進(jìn)機(jī)直徑的40%——45%之間，破碎的卵石強(qiáng)度可達(dá)200Mpa.此機(jī)型的第一個(gè)特點(diǎn)就是它幾乎是全土質(zhì)的掘進(jìn)機(jī)。它可以在N值從0——15的黏土，N值1——50的砂土以及N值10——50的礫石層等所有土質(zhì)中使用，而且推進(jìn)速度不會有太大的變化。它的第二個(gè)特點(diǎn)是破碎粒徑大，可達(dá)掘進(jìn)機(jī)直徑的40%——45%之間。它的第三個(gè)特點(diǎn)是施工精度高，施工后的偏差極小。它的第四個(gè)特點(diǎn)是由于有偏心運(yùn)動(dòng)，進(jìn)土的間隙又比較小，即使用清水作為進(jìn)水，也能保持挖掘面的穩(wěn)定。它的第五個(gè)特點(diǎn)是可以進(jìn)行長距離頂進(jìn)，也可用于曲率半徑比較小的曲線頂進(jìn)。它的第六個(gè)特點(diǎn)是施工速度快。

誠信管道在地方城市燃?xì)狻⒐┧?、供電、供熱、通信管道建設(shè)中發(fā)揮了重要作用，公司建立了先進(jìn)靈活的經(jīng)營管理體制，引進(jìn)了先進(jìn)的技術(shù)和施工工藝設(shè)備，有著濃厚的底蘊(yùn)，并有很強(qiáng)的技術(shù)水平和豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)力量雄厚，專業(yè)配套齊全，并且有嚴(yán)格的質(zhì)量保證體系和健全的施工管理體系，以專業(yè)化獨(dú)立經(jīng)營為運(yùn)行模式，以施工新技術(shù)運(yùn)用與開發(fā)為強(qiáng)勁優(yōu)勢帶動(dòng)企業(yè)向多元化開拓發(fā)展。
我們擁有精良的設(shè)備，經(jīng)驗(yàn)豐富、善打硬戰(zhàn)的施工團(tuán)隊(duì)，以“科學(xué)鑄就質(zhì)量，真誠服務(wù)客戶”為經(jīng)營理念，致力于成為管道專業(yè)技術(shù)服務(wù)行業(yè)，竭誠為國內(nèi)外客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

近些年來，在管道建設(shè)工程領(lǐng)域出現(xiàn)了一項(xiàng)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(jìn)，先進(jìn)行定位鉆孔、擴(kuò)孔、清孔和管道回拖，然后進(jìn)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)。

硬度很高的巖石。在此地層中頂進(jìn)較困難，而且一般頂進(jìn)距離超過100米時(shí)需要更換刀頭。中風(fēng)化巖較軟，其組織結(jié)構(gòu)部分破壞。礦物成分發(fā)生變化，用鎬難挖掘。以上介紹了常見的幾種土質(zhì)，從N值為3-40的土質(zhì)都有。這就需要針對不同的土質(zhì)情況選用不同類型的頂管掘進(jìn)機(jī)。對于淤泥質(zhì)黏土，由于其土質(zhì)較軟，切削容易，因此我們可以選用以下所介紹的各種掘進(jìn)機(jī)，對此我們先介紹多刀盤土壓平衡式頂管機(jī)。1.多刀盤土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)多刀盤土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)把通常的全斷面切削刀盤改成四個(gè)獨(dú)立的切削攪拌刀盤，所以它尤其適用于軟粘土層的頂管。如果在泥土倉中注入些粘土，它也能用于砂層的頂管。另外，由于此機(jī)采用了先進(jìn)的土壓平衡原理，因此，采用此機(jī)進(jìn)行頂管施工后。
頂進(jìn)效率也很高，平均24小時(shí)可頂進(jìn)15-20米。但是它的缺點(diǎn)也很明顯，由于不是全斷面切削，切削不到的部分只能通過擠壓進(jìn)入機(jī)頭，因此迎面頂力較大，只適合于軟土地質(zhì)情況下施工，如需穿越建筑物、構(gòu)造物、埋設(shè)物等對地面沉降要求很小的情況可采用刀盤可伸縮式泥水平衡掘進(jìn)機(jī)，此種機(jī)頭的刀盤是一個(gè)直徑比掘進(jìn)機(jī)前殼體略小的具有一定剛度的圓盤。圓盤中還嵌有切削刀和刀架。刀盤和切削刀架之間可以同步伸縮，也可以單獨(dú)伸縮。而且，不論刀盤停在哪一個(gè)位置上，切削刀架都可以把刀盤的進(jìn)泥口關(guān)閉。刀盤加壓裝置是安裝在主軸中的油缸，刀架伸縮油缸則安裝在刀盤加壓裝置的上方。刀盤可伸縮式掘進(jìn)機(jī)的工作原理如下：刀盤前土壓力過小時(shí)，它就往前伸；

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(jì)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(qiáng)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(dòng)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(bào)告》，在鉆探所達(dá)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(shí)，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(shí)，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(qiáng)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(xì)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(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)是季節(jié)性強(qiáng)，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(xiǎn)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(diǎn)河流穿越工程及復(fù)雜地段的施工。兩側(cè)需要進(jìn)行豎井施工，占地面積大，豎井不易施工，造價(jià)高(每米為30000~40000元)，施工時(shí)間長(一般約1a左右)。
對地面及地下的建筑物、構(gòu)造物、埋設(shè)物的影響較小。用它可以地穿越公路、鐵路、河川、房屋以及各種地下公用管線。其復(fù)土深度可以相當(dāng)于一倍管外徑左右。從無數(shù)的施工實(shí)例證明，用此機(jī)進(jìn)行頂管施工作業(yè)，不僅、可靠，而且施工進(jìn)度快、效率高。與單刀盤土壓平衡掘進(jìn)機(jī)相比，此機(jī)具有價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)緊湊、操作容易、維修方便和質(zhì)量輕等特點(diǎn)。另外，它排出的土可以是含水量很少的干土或含水量較多的泥漿。它與泥水式頂管施工相比，特點(diǎn)是排出的土或泥漿一般都不需要再進(jìn)行泥水分離等二次處理。施工占地小，對周圍環(huán)境污染也很少。它與手掘式及其他形式的頂管施工相比較，又具有適應(yīng)土質(zhì)范圍廣和不需要采用任何其他輔助施工手段的優(yōu)點(diǎn)。如采用輸土泵的方式出土。