隨著(zhu)我國經濟的(de)(de)發展，通訊(xun)、電能傳(chuan)輸、石油工(gong)(gong)業(ye)、天然(ran)氣(qi)的(de)(de)開(kai)采及水(shui)利事(shi)業(ye)的(de)(de)突飛猛進，同(tong)時隨著(zhu)城市高層建筑(zhu)及鐵路(lu)、公路(lu)、核電基礎和水(shui)利工(gong)(gong)程(cheng)設(she)施的(de)(de)不(bu)斷興(xing)建，地下(xia)工(gong)(gong)程(cheng)建設(she)和應用(yong)(yong)(yong)日益廣泛，非開(kai)挖施工(gong)(gong)技術(shu)在穿越(yue)公路(lu)、鐵路(lu)、建筑(zhu)物、河流以及在鬧市區(qu)、古跡保護(hu)(hu)區(qu)、農作物和植被保護(hu)(hu)區(qu)等條件下(xia)，進行(xing)供水(shui)、煤氣(qi)、電力、電訊(xun)、石油、天然(ran)氣(qi)等管線的(de)(de)鋪設(she)、更新和修(xiu)復等方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)日益明顯(xian)。隨著(zhu)非開(kai)挖技術(shu)在煤氣(qi)管線施工(gong)(gong)中應用(yong)(yong)(yong)越(yue)來(lai)越(yue)廣，出現(xian)的(de)(de)問題越(yue)來(lai)越(yue)多，對出現(xian)的(de)(de)問題從以下(xia)幾(ji)方(fang)面(mian)(mian)采用(yong)(yong)(yong)關鍵(jian)技術(shu)將其(qi)解決(jue)。

1、鉆機錨固

鉆(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)(zai)施工(gong)中(zhong)(zhong)如錨(mao)(mao)固(gu)(gu)(gu)(gu)不(bu)(bu)好，鉆(zhan)(zhan)(zhan)進(jin)(jin)拖(tuo)管(guan)(guan)過程(cheng)中(zhong)(zhong)發(fa)生(sheng)(sheng)事故的情況(kuang)非常多。在(zai)(zai)(zai)鉆(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)錨(mao)(mao)固(gu)(gu)(gu)(gu)前(qian)，對錨(mao)(mao)固(gu)(gu)(gu)(gu)區域用(yong)儀(yi)器進(jin)(jin)行(xing)地下管(guan)(guan)線檢測(ce)，防(fang)止將錨(mao)(mao)桿打在(zai)(zai)(zai)地下管(guan)(guan)線上。合理(li)鉆(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)錨(mao)(mao)固(gu)(gu)(gu)(gu)是順利(li)完(wan)成(cheng)鉆(zhan)(zhan)(zhan)進(jin)(jin)及(ji)回拖(tuo)管(guan)(guan)的前(qian)提，鉆(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)錨(mao)(mao)固(gu)(gu)(gu)(gu)能力(li)(li)反映了鉆(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)(zai)鉆(zhan)(zhan)(zhan)進(jin)(jin)和回拖(tuo)施工(gong)時利(li)用(yong)本身功率(lv)的能力(li)(li)。一臺鉆(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)推(tui)力(li)(li)再大(da)，鉆(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)(zai)定向(xiang)中(zhong)(zhong)發(fa)生(sheng)(sheng)了移動(dong)，也會導致鉆(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)無(wu)法按預定的計劃(hua)完(wan)成(cheng)鉆(zhan)(zhan)(zhan)進(jin)(jin)工(gong)作。在(zai)(zai)(zai)回拖(tuo)管(guan)(guan)時，如錨(mao)(mao)固(gu)(gu)(gu)(gu)不(bu)(bu)好，鉆(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)移動(dong)，需進(jin)(jin)一步錨(mao)(mao)固(gu)(gu)(gu)(gu)，從而導致了管(guan)(guan)道(dao)有可能拖(tuo)不(bu)(bu)動(dong)，進(jin)(jin)一步加大(da)鉆(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)拖(tuo)力(li)(li)，會出現鉆(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)的全部功率(lv)作用(yong)在(zai)(zai)(zai)鉆(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)(ji)(ji)機(ji)(ji)(ji)身上，容易發(fa)生(sheng)(sheng)設(she)備破壞和人員傷(shang)亡。

2、信號接收

信(xin)號(hao)(hao)在(zai)鉆進(jin)過(guo)程中，由于地磁(ci)信(xin)號(hao)(hao)強(建筑物(wu)、高架(jia)橋屏(ping)蔽作用)，使定向信(xin)號(hao)(hao)無法接收(shou)。依靠在(zai)信(xin)號(hao)(hao)消失之前的鉆進(jin)斜(xie)(xie)率與點數在(zai)鉆桿上作標(biao)記(ji)進(jin)行(xing)盲(mang)(mang)鉆，在(zai)盲(mang)(mang)鉆過(guo)程中，由鉆桿上的標(biao)記(ji)及(ji)計(ji)算鉆桿的斜(xie)(xie)率來完成(cheng)造(zao)斜(xie)(xie)及(ji)整個鉆進(jin)，直(zhi)至信(xin)號(hao)(hao)出現(例如泰安阿吉(ji)斯(si)在(zai)施(shi)(shi)工過(guo)程盲(mang)(mang)鉆150m，直(zhi)至收(shou)到信(xin)號(hao)(hao)，從而完成(cheng)整個工程施(shi)(shi)工)。

3、鉆具選擇

鉆(zhan)頭(tou)(tou)是定向的(de)重要(yao)工具之一，對于不同(tong)的(de)土層(ceng)，采用(yong)不同(tong)的(de)鉆(zhan)頭(tou)(tou)，這樣才能防止卡(ka)鉆(zhan)的(de)出現(xian)。

(1)淤泥質(zhi)粘土：必需采用較大(da)的鉆頭(tou)，要想向前推進0．9m就實現鉆孔變向，狗腿(tui)度為10的鉆頭(tou)或大(da)鉆頭(tou)。

(2)干燥的(de)軟粘土：采(cai)用中等尺寸(cun)鉆頭效果最佳。

(3)硬土層：較小的鉆頭效果最(zui)佳，要保證鉆頭至少比探頭外筒的尺寸大12．5mm。

(4)鈣質層(ceng)：最(zui)小鉆頭效果最(zui)佳，采用特殊的切(qie)削(xue)破(po)碎技術來(lai)實現鉆孔方向改變(bian)。

(5)糖粒(li)砂：中等尺寸(cun)狗(gou)腿度鉆頭(tou)效果最佳，鑲焊硬質合(he)金鉆頭(tou)耐磨性最好(hao)，鉆機的錨固和(he)鉆進(jin)液是成敗的關鍵(jian)。

(6)砂質淤(yu)泥：中(zhong)等(deng)到大尺寸鉆(zhan)頭效果(guo)較好(hao)。有時需要(yao)高(gao)扭矩來驅動鉆(zhan)頭。

(7)致密砂(sha)層：小尺寸(cun)錐形鉆(zhan)頭效果(guo)最(zui)好，但鉆(zhan)頭的(de)尺寸(cun)必須大于(yu)探頭外筒的(de)尺寸(cun)，這種土質中，向(xiang)前推進較難，可較快實現控向(xiang)，鉆(zhan)機錨固(gu)是鉆(zhan)孔成功的(de)關鍵。

(8)礫(li)石(shi)(shi)層(ceng)：鑲焊小尺寸硬質合金的鉆(zhan)頭效果(guo)最佳，對于(yu)大顆粒卵石(shi)(shi)層(ceng)，鉆(zhan)進(jin)難度大，不過若卵石(shi)(shi)層(ceng)間有(you)足夠的膠結性土，鉆(zhan)進(jin)還是可行的。在(zai)礫(li)石(shi)(shi)層(ceng)中，回擴難度最大。

(9)固結(jie)的巖層：使用(yong)孔內動力鉆(zhan)具鉆(zhan)進(jin)效果最佳。采用(yong)標準鉆(zhan)頭鉆(zhan)到硬質巖時，鉆(zhan)機可在無(wu)明顯方向改(gai)變(bian)的條件(jian)下完(wan)成施工。

4、設計軌跡與穿越地層的合理選擇

水平定向(xiang)鉆可承擔各(ge)類材質管(guan)線的(de)(de)穿(chuan)(chuan)越(yue)任務，鉆機性(xing)能的(de)(de)很好發揮，依賴于理想(xiang)(xiang)的(de)(de)地(di)質條件(jian)和合理的(de)(de)軌跡設計，如果地(di)質條件(jian)理想(xiang)(xiang)，穿(chuan)(chuan)越(yue)曲(qu)線位于粘土(tu)、亞粘土(tu)或淤泥(ni)等造(zao)漿能力好的(de)(de)地(di)層(ceng)，就(jiu)可以適當加(jia)長穿(chuan)(chuan)越(yue)長度，而實際拖拉力不會(hui)增加(jia)太多(duo)，如果穿(chuan)(chuan)越(yue)曲(qu)線所在地(di)層(ceng)不理想(xiang)(xiang)時(shi)(流沙(sha)、鈣質層(ceng)、礫石層(ceng))，就(jiu)會(hui)降(jiang)低(di)穿(chuan)(chuan)越(yue)成功的(de)(de)可能性(xing)，甚至導向(xiang)孔(kong)無法完(wan)成。

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5、擴(kuo)孔器及擴(kuo)孔工藝

當(dang)先導孔(kong)(kong)鉆(zhan)(zhan)至出鉆(zhan)(zhan)區需用一個擴(kuo)孔(kong)(kong)器(qi)(qi)來擴(kuo)大鉆(zhan)(zhan)孔(kong)(kong)，以便安裝成(cheng)品管線，一般將鉆(zhan)(zhan)孔(kong)(kong)擴(kuo)大至成(cheng)品管尺寸的1．2～1．5倍，擴(kuo)孔(kong)(kong)器(qi)(qi)的拉(la)力(li)或推(tui)力(li)一般要求為每(mei)毫米孔(kong)(kong)徑175．1N，根據成(cheng)品管和(he)鉆(zhan)(zhan)機的規格可采(cai)用多級擴(kuo)孔(kong)(kong)。對于不同的地層，采(cai)用不同的擴(kuo)孔(kong)(kong)器(qi)(qi)，這(zhe)是保證回擴(kuo)成(cheng)孔(kong)(kong)的關鍵。

(1)快速切(qie)削型(xing)擴(kuo)(kuo)孔(kong)器：這種類型(xing)的(de)擴(kuo)(kuo)孔(kong)器，對(dui)粘性大及(ji)砂土層(ceng)較有效，但這種擴(kuo)(kuo)孔(kong)器無法破碎堅硬的(de)巖石。

(2)拼合型(xing)鉆頭通孔器：它由(you)剖開的(de)牙輪錐(zhui)形體(ti)制(zhi)造，并(bing)將其(qi)焊接到(dao)金屬(shu)板和(he)短的(de)間(jian)接構(gou)件上。拼合型(xing)鉆頭通孔器是一(yi)種通用的(de)，經濟(ji)的(de)擴孔工具。易定做(zuo)，有多種切削具類型(xing)和(he)規格，制(zhi)造時必(bi)須特別焊接、熱處理以(yi)及其(qi)他(ta)的(de)保護(hu)措施，以(yi)免(mian)損(sun)壞(huai)后牙輪失落于(yu)孔內。

(3)錐(zhui)形牙輪擴(kuo)孔器：這種(zhong)擴(kuo)孔器現在廣泛應(ying)用，應(ying)用于除巖石以外，硬(ying)度在40MPa以內的各種(zhong)地(di)層。

(4)YO—YO型(xing)擴(kuo)孔(kong)(kong)器：這(zhe)(zhe)種擴(kuo)孔(kong)(kong)器非常適應(ying)于非開挖施(shi)工(gong)，它在巖石崩落的(de)地層中(zhong)可以向(xiang)前或向(xiang)后鉆進(jin)。這(zhe)(zhe)種平衡(heng)式(shi)(shi)的(de)牙輪(lun)(lun)是穩定(ding)的(de)，而(er)且能夠(gou)自動跟(gen)蹤先導(dao)孔(kong)(kong)。大(da)型(xing)牙輪(lun)(lun)和密封(feng)式(shi)(shi)軸承的(de)應(ying)用延(yan)長(chang)了其在孔(kong)(kong)內(nei)的(de)壽命(ming)。

6、鉆(zhan)井液性能與鉆(zhan)孔、回拖的(de)關(guan)系

定向鉆(zhan)穿(chuan)越施工，由于鉆(zhan)孔處(chu)于地(di)表(biao)(一般位于地(di)表(biao)層以(yi)下3m～20m)，地(di)質松軟，所以(yi)不易形(xing)成孔洞，鉆(zhan)孔易塌方，這就(jiu)要求(qiu)所用泥(ni)漿的(de)(de)護壁(bi)性(xing)要好(hao)(hao)，泥(ni)餅質量高，控制失水(shui)性(xing)要好(hao)(hao)，以(yi)保證鉆(zhan)機性(xing)能的(de)(de)很好(hao)(hao)發(fa)揮。由于地(di)層結構不同(tong)所需泥(ni)漿性(xing)能也不相同(tong)。

泥(ni)漿(jiang)作為鉆(zhan)進沖洗液，使用優質的膨潤土和(he)添加(jia)劑，嚴格按照比例經攪拌系統(tong)攪拌成泥(ni)漿(jiang)注入洞內，具(ju)有潤滑鉆(zhan)具(ju)、穩定孔(kong)壁、降低回(hui)轉(zhuan)扭矩和(he)回(hui)拉力，降低拖管(guan)時鋼(gang)管(guan)和(he)洞壁的摩擦(ca)系數、冷卻鉆(zhan)頭和(he)發射器、攜(xie)帶土屑、減少腐蝕(shi)、固孔(kong)護管(guan)等(deng)作用。

長距離穿越，泥(ni)漿的(de)作用(yong)尤(you)其重(zhong)(zhong)要，孔內缺(que)少(shao)泥(ni)漿往(wang)往(wang)是鉆孔失(shi)敗的(de)重(zhong)(zhong)要原因。保(bao)持(chi)整個過程中有反漿，對工程順利進行至關重(zhong)(zhong)要，為(wei)(wei)改善泥(ni)漿性(xing)能，需加(jia)入適(shi)量(liang)(liang)的(de)添加(jia)劑來配制成(cheng)不同性(xing)能的(de)泥(ni)漿。純堿，可增(zeng)(zeng)粘，增(zeng)(zeng)靜切力(li)，調節pH值(zhi)，投(tou)入純堿量(liang)(liang)一(yi)般(ban)為(wei)(wei)鈉(na)土量(liang)(liang)的(de)2％。為(wei)(wei)成(cheng)孔良好，增(zeng)(zeng)加(jia)孔內潤滑，可加(jia)入適(shi)量(liang)(liang)的(de)Drispac。為(wei)(wei)提高泥(ni)漿攜帶(dai)土屑(xie)的(de)能力(li)，將孔內的(de)土屑(xie)帶(dai)出，可在鉆孔過程中的(de)某一(yi)段加(jia)入一(yi)定量(liang)(liang)的(de)Flowzen，能夠達到(dao)很好的(de)使(shi)用(yong)效果。

為了(le)保證穿越工程的(de)順利進行，切(qie)實保證泥漿的(de)性能才能保證穿越管線的(de)成功。

(1)認真(zhen)研究地(di)質(zhi)構造(zao)圖，制(zhi)定完善的泥漿配比方案，并認真(zhen)實施(shi)，對特殊地(di)段應提前采(cai)取特殊措(cuo)施(shi)，及(ji)時加(jia)入添加(jia)劑(ji)，調(diao)節(jie)好(hao)泥漿性(xing)能，盡量保證孔內狀(zhuang)況良好(hao)，形(xing)成良好(hao)的孔壁。

(2)在易塌(ta)方的地段(duan)，一方面改進(jin)泥漿(jiang)的性能，另一方面，改變鉆孔(kong)和(he)回拖工藝(yi)等，盡量縮短停鉆時間，加快鉆進(jin)速度，保證鉆孔(kong)不塌(ta)方。

(3)加強(qiang)泥(ni)漿循環。停止(zhi)鉆(zhan)進(jin)時，仍要注入(ru)適量泥(ni)漿，保證(zheng)孔內始(shi)終存在正壓，使泥(ni)漿把孔內切削物盡量多的攜帶出來，防(fang)止(zhi)沉(chen)積于(yu)孔內。

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7、在拖(tuo)管過程中(zhong)出現管拖(tuo)不(bu)動的情況(kuang)

拖(tuo)(tuo)管(guan)(guan)途中出現管(guan)(guan)道(dao)拖(tuo)(tuo)不動，應(ying)及(ji)時(shi)將(jiang)鉆(zhan)機移到(dao)(dao)管(guan)(guan)道(dao)入地端，與挖掘機配(pei)合，使(shi)拖(tuo)(tuo)力達(da)到(dao)(dao)原來拖(tuo)(tuo)力的兩倍，將(jiang)管(guan)(guan)道(dao)拖(tuo)(tuo)出地面。總結拖(tuo)(tuo)不動的原因，審查各個工程環節及(ji)相關保障措施(shi)，并加以改善，如采(cai)用(yong)更(geng)大(da)的回(hui)擴頭、使(shi)用(yong)進口粘土(tu)和添加劑，更(geng)大(da)動力的鉆(zhan)機，完成穿越(yue)。