【正文】 及安裝板上的鉆牙，在鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)起輔助的切削作用，在鉆桿推進(jìn)時(shí)起變向作用；發(fā)射器容納管用來(lái)放置發(fā)射器，在容納管上開(kāi)有通磁槽，并用非金屬材料密封以防止高壓鉆液進(jìn)入，發(fā)射器發(fā)射的電磁波經(jīng)通磁槽向外發(fā)射。鉆桿和鉆頭內(nèi)部應(yīng)提供足夠大的通道以滿足對(duì)鉆液流量的需求。導(dǎo)向鉆頭的組成部分如圖 2 所示。 圖 2 導(dǎo)向鉆頭 鉆機(jī)與鉆具的選擇：鉆孔主要靠鉆機(jī)產(chǎn)生的推力、旋轉(zhuǎn)扭矩以及所提供的鉆液的流量、壓力來(lái)完成施工。特別是長(zhǎng)距離穿越，一方面，由于管線 及鉆桿自重較重，鉆桿與地層之間產(chǎn)生的摩擦阻力較大，因此，鉆機(jī)的回拉力及扭矩必須足夠大；另一方面，為了確保本工程的順利進(jìn)行，應(yīng)盡量避免工程施工中途停鉆，鉆機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，就必須要求鉆機(jī)具有良好的性能，因此，在我單位的技術(shù)人員的研討下特意為本工程似定了一臺(tái)適合本工程地理?xiàng)l件的鉆機(jī)。 、回拉擴(kuò)孔鋪管 在回拉擴(kuò)孔鋪管施工中的關(guān)鍵技術(shù)是根據(jù)不同的土層、地下水位以及最終成孔直徑正確地選擇回?cái)U(kuò)鉆具和每次的進(jìn)刀量，正確的選配鉆液和確定鉆液的流量。 當(dāng)導(dǎo)向孔鉆進(jìn)完成后，卸下導(dǎo)向鉆頭、發(fā)射器容納管，接上反向擴(kuò)孔鉆 頭和旋轉(zhuǎn)接頭，然后在旋轉(zhuǎn)接頭后接上回拉鉆桿，進(jìn)行回拉擴(kuò)孔鉆進(jìn)。對(duì)直徑較大的孔，可進(jìn)行多次擴(kuò)孔鉆進(jìn)，使鉆孔直徑逐漸擴(kuò)大至尺寸要求。擴(kuò)孔鉆具如圖 3 所示。 青浦區(qū)盤龍浦路、趙屯浦路（蘭泉路 新塘港路）新建 工程 牽引管專項(xiàng)施工方案 江西省宏順建筑工程有限公司 6 圖 3 鉆具組成圖 擴(kuò)孔器類型有桶式、飛旋式、刮刀式等：穿越淤泥黏土等松軟地層時(shí)，選擇桶式擴(kuò)孔器較適宜，擴(kuò)孔器通過(guò)旋轉(zhuǎn)，將淤泥擠壓到孔壁四周，起到很好的固孔作用；當(dāng)?shù)貙虞^硬時(shí)，選擇飛旋或刮刀式擴(kuò)孔器成孔較好。一般要求選擇的最大擴(kuò)孔器尺寸為鋪設(shè)管徑的 ～ 倍，這樣能夠保持泥漿流動(dòng)暢通，保證管線能安全、順利的拖入孔中。 水平定向鉆進(jìn)鋪管中，泥漿作用尤其重要，因此鉆孔中不可缺少泥漿。一般地層泥漿較易漏失，泥漿漏失后，孔中缺少泥漿，鉆桿及管線與孔壁間的摩擦力增大，導(dǎo)致拉力增大。要保持在 整個(gè)鉆進(jìn)過(guò)程中有返漿，這對(duì)回拉擴(kuò)孔施工的順利進(jìn)行尤其重要，在本工程中如遇到地層條件是硬巖、泥灰?guī)r和礫石交替變化，施工技術(shù)人員可及時(shí)調(diào)整鉆液以產(chǎn)生不同的泥漿。 當(dāng)擴(kuò)孔鉆進(jìn)完成后，在回拉鉆桿后接上回?cái)U(kuò)頭和旋轉(zhuǎn)接頭，在旋轉(zhuǎn)接頭后接上拉管頭和待鋪設(shè)的管線進(jìn)行反擴(kuò)鋪管。回拉鋪管的鉆具組成如圖 4所示。 圖 4 回拉鋪管鉆具圖 工程施工 、施工準(zhǔn)備工作 、地下管線測(cè)量： （ 1）、圖紙校核：查閱工程施工地點(diǎn)的管線布置情況，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行校核，在現(xiàn)場(chǎng)找出圖紙標(biāo)示的管線。 （ 2）、現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)：利用地下管線探測(cè)儀器對(duì)地下管線的分布、位置、走向、管徑進(jìn)行調(diào)查探測(cè)。 （ 3）、聯(lián)系管線單位：主動(dòng)聯(lián)系各管線單位到現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)和交底。 （ 4）、管線調(diào)查清 楚以后，按照排污管線的路線描繪地下管線和地下障礙物的布置圖。 、鉆桿軌跡設(shè)計(jì) 根據(jù)地下管線布置圖設(shè)計(jì)鉆桿的鉆進(jìn)軌跡。軌跡包括兩個(gè)部分，造斜段和鋪設(shè)段。青浦區(qū)盤龍浦路、趙屯浦路（蘭泉路 新塘港路）新建 工程 牽引管專項(xiàng)施工方案 江西省宏順建筑工程有限公司 7 因?yàn)樵摱喂転橹亓α鹘匚酃?，必須按設(shè)計(jì)流水標(biāo)高埋設(shè)，埋深的按照設(shè)計(jì)提供的流水標(biāo)高確定。 （ 1）、造斜段距離 L： L＝ [h(2R1h)] 式中： h— 埋深， R1— 造斜段曲率半徑，取 1200d,代入數(shù)據(jù)計(jì)得 L＝ 22 米 （ 2）、鉆桿入射角 a： a＝ {[h(2R1h)]} 式中各字母意義同上式，計(jì)得 a＝ 41o。 、測(cè)量定位 根據(jù)施工圖紙要求和現(xiàn)場(chǎng)踏勘情況，放出入土點(diǎn)、出土點(diǎn)和管線中心軸線的位置，在入土點(diǎn)端測(cè)量并確定鉆機(jī)安裝位置。同時(shí)，確定穿越管道東、西兩側(cè)管頭的具體位置。 為了施工過(guò)程中不能出現(xiàn)任何差錯(cuò)。因此首先對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行地下障礙物探測(cè)，對(duì)穿越沿線進(jìn)行詳細(xì)地質(zhì)勘查，采取有效地措施確保穿越施工的順利進(jìn)行。 、管道的安裝組焊 、管材的選擇 本工程將選擇 牽引專用 PE 管 ，該管材符合以下要求： （ 1）、抗外壓能力強(qiáng)，能承受較大拉力的管材，環(huán)剛度 ≥ ㎡ 。 （ 2）、具有較好的柔韌性，能較好的適應(yīng) 沉降，從而提高管道的抗震能力。 （ 3）、單位重量輕。在牽引過(guò)程中減少與孔壁的摩擦力，提高施工效率和節(jié)約成本。 、管材質(zhì)量要求 沿作業(yè)帶將 PE 管 順序擺放、首尾錯(cuò)開(kāi)，以便組對(duì)焊接；焊接采用熱熔焊方式。在管線回拖前可進(jìn)行水壓嚴(yán)密性試驗(yàn)和清通。試驗(yàn)壓力 ，穩(wěn)壓 10 分鐘；壓力不下降為合格。 、鉆機(jī)就位和調(diào)試 、鉆機(jī)安裝在入土點(diǎn)和出土點(diǎn)的連線上。鉆機(jī)導(dǎo)軌與水平面的夾角一般比設(shè)計(jì)的入土角大 1176。 。因?yàn)樵阢@孔時(shí)，鉆桿來(lái)回抽動(dòng)，鉆桿要下沉，所以事先留 1176。 的余量。 、鉆機(jī)安裝牢固、 平穩(wěn)，經(jīng)檢驗(yàn)合格后進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，并根據(jù)穿越管徑的大小、青浦區(qū)盤龍浦路、趙屯浦路（蘭泉路 新塘港路）新建 工程 牽引管專項(xiàng)施工方案 江西省宏順建筑工程有限公司 8 長(zhǎng)度和鉆具的承載能力調(diào)整拖拉力。 、對(duì)控向系統(tǒng)進(jìn)行仔細(xì)準(zhǔn)確校正，校正至完全準(zhǔn)確。 、泥漿配制 鉆液在施工中起著非常重要的作用。鉆液是指在鉆進(jìn)施工中用來(lái)與鉆孔過(guò)程中切削下來(lái)的土（或沙石）屑混合，懸浮并將這些混合物排出鉆孔的一種液體，而泥漿則是鉆液與鉆孔中鉆屑的混合物。鉆液具有冷卻鉆頭（冷卻和保護(hù)其內(nèi)部傳感器）、潤(rùn)滑鉆具，更重要的是可以懸浮和攜帶鉆屑，使混合后的鉆屑成為流動(dòng)的泥漿順利地排出孔外，既為回拖管線提供足夠的環(huán)形空間，又可減少回拖管線的 重量和阻力。殘留在孔中的泥漿可以起到護(hù)壁的作用。 、采用清潔的淡水來(lái)配制泥漿，用水量為 。 、泥漿由膨潤(rùn)土加泥漿添加劑與水?dāng)嚢瓒伞? 、 泥漿的粘度符合下列要求： （ 1）、根據(jù)地質(zhì)情況和管徑大小確定泥漿粘度。 泥漿粘度值 表 粘度值（ s） 管徑 φ（ mm） 粘 土 亞 粘 土 粉 砂 細(xì) 砂 中 砂 粗 砂 軟 巖 石 鉆孔導(dǎo)向 30～ 40 35～ 40 40～ 45 40～ 45 45～ 50 50～ 55 45～ 50 273 30～ 40 35～ 40 40～ 45 40～ 45 45～ 50 50～ 55 45～ 50 273～ 426 30～ 40 35～ 40 40～ 45 40～ 45 45～ 50 55～ 60 50～ 55 426～ 529 40～ 45 40～ 45 45～ 50 45～ 50 50～ 55 55～ 60 50～ 55 大于 529 45～ 50 45～ 50 50～ 55 55～ 65 55～ 65 65～ 70 55～ 65 （ 2）、采用馬氏漏斗測(cè)量泥漿粘度，每?jī)尚r(shí)測(cè)一次。 、鉆液混合攪拌與泵送系統(tǒng) 、鉆液混合攪拌與泵送系統(tǒng)是鉆機(jī)施工系統(tǒng)的重要組成部分?；旌蠑嚢柘到y(tǒng)是將水、膨潤(rùn)土、聚合物等按一定比例加入混合倉(cāng)，而后進(jìn)行充分?jǐn)嚢栊纬摄@液。泵送系統(tǒng)是由鉆液泵將鉆液通過(guò)中空鉆桿輸送至孔底鉆頭，并與孔中鉆屑混合形成泥漿在孔底流動(dòng)。其發(fā)展趨勢(shì)是能夠回收泥漿，經(jīng)再生處理可反復(fù)循環(huán)使用，既節(jié)省資源又實(shí)現(xiàn)地 質(zhì) 狀 況 青浦區(qū)盤龍浦路、趙屯浦路（蘭泉路 新塘港路）新建 工程 牽引管專項(xiàng)施工方案 江西省宏順建筑工程有限公司 9 環(huán)保。 攪拌系統(tǒng)應(yīng)具有攪拌快速均勻、提供大流量泥漿、可調(diào)節(jié)泥漿配比、攪拌與輸送同時(shí)進(jìn)行等功能，攪拌系統(tǒng)裝置包括料斗、汽油機(jī)泵、攪拌罐、車載泥漿泵、相關(guān)管路等。 、水平定向鉆的泥漿泵送系統(tǒng)由隨車泥漿系統(tǒng)與泥漿攪拌系統(tǒng)組成；泥漿攪拌系統(tǒng)用于泥漿混配、攪拌、向隨車泥漿系統(tǒng)提供泥漿 ，隨車泥漿系統(tǒng)將泥漿加壓，通過(guò)動(dòng)力頭、鉆桿、鉆頭打入孔內(nèi)，以穩(wěn)定孔壁，降低回轉(zhuǎn)扭矩、拉管阻力，冷卻鉆頭、發(fā)射探頭，清除鉆進(jìn)產(chǎn)生的土屑等。 、泥漿污染的防范措施 泥漿是水平定向穿越的血液。其主要功能包括潤(rùn)滑、冷卻鉆頭鉆具、穩(wěn)定孔壁和懸浮、攜帶泥屑等。由于在較大口徑管道的水平定向穿越泥漿使用量非常之大（一般都在3000m3/條次以上），除出、入土兩端的泥漿池存儲(chǔ)的泥漿需要之外，穿越沿程的冒將、跑漿可能造成路面的污染。 因此，在施工中主要的防范措施是控制泥漿壓力、減少泥漿總量、及時(shí)清收和控制跑冒的泥漿， 選擇適宜的棄漿場(chǎng)所，有效地覆蓋作業(yè)場(chǎng)地。 泥漿循環(huán)、處理泥漿程序見(jiàn)框圖所示。 出、入土端泥漿坑內(nèi)的泥漿用返輸泵分別通過(guò)循環(huán)管或直接返輸進(jìn)泥漿處理裝置，經(jīng)過(guò)處理后的部分清漿可以重復(fù)使用。棄渣外運(yùn)至當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門指定的地點(diǎn)存放。如對(duì)穿越沿線由于地層或其它原因造成的跑、冒泥漿，采用人工及時(shí)清收或就地控制，最后統(tǒng)一處理。 、導(dǎo)向孔鉆進(jìn)、回?cái)U(kuò)和管線回拖 導(dǎo)向孔鉆進(jìn) 制漿罐 儲(chǔ)漿罐 泥漿泵 定向鉆機(jī) 泥漿坑 泥漿處理裝置 泥漿循環(huán)管 泥漿反輸泵 水 棄渣外運(yùn) 青浦區(qū)盤龍浦路、趙屯浦路（蘭泉路 新塘港路）新建 工程 牽引管專項(xiàng)施工方案 江西省宏順建筑工程有限公司 10 （ 1）、導(dǎo)向孔根據(jù)設(shè)計(jì)曲線鉆進(jìn)。施工過(guò)程中，謹(jǐn)慎處理控向數(shù)據(jù)，并適當(dāng)控制 鉆進(jìn)速度，保證導(dǎo)向孔光滑，鉆孔導(dǎo)向剖面示意圖如圖 5 所示。 導(dǎo)向鉆機(jī)入土點(diǎn)導(dǎo)向鉆頭鉆孔曲線出土點(diǎn)EW地下水位道路圖5 鉆 孔導(dǎo)向剖面示意圖 （ 2）、每根鉆桿折角約為 度；由于每根鉆桿方向改變量較小，為保證左右方向，在出、入土點(diǎn)之間每隔 10 米設(shè)一明顯標(biāo)記。每鉆進(jìn)一根鉆桿，方向探測(cè) 3 次。對(duì)探測(cè)點(diǎn)要做好標(biāo)記。認(rèn)真記錄鉆進(jìn)過(guò)程中的扭矩、推力、泥漿流量、泥漿壓力、方向改變量。 （ 3）、導(dǎo)向孔完成后，根據(jù)鉆孔軌跡和數(shù)據(jù)記錄，確定此導(dǎo)向孔是否可用。導(dǎo)向孔曲線與設(shè)計(jì)曲線的偏移量半徑不大于 2m。出土點(diǎn)沿設(shè)計(jì)軸線的縱向偏差不大于穿越長(zhǎng)度的 1%，橫向偏差不大于穿越長(zhǎng)度的 1%。 回拉擴(kuò)孔 鉆孔導(dǎo)向完成后，采用分級(jí)反拉旋轉(zhuǎn)擴(kuò)孔成孔，分別采用 D300、 D550、 D800 鉆頭分級(jí)反擴(kuò)成孔。擴(kuò)孔剖面示意圖如圖 6 所示。 圖 6 帶長(zhǎng)槽回?cái)U(kuò)頭 在本工程中將采用帶長(zhǎng)槽回?cái)U(kuò)頭它適用于普遍的工程條件，在中密度粘土、礫泥粘青浦區(qū)盤龍浦路、趙屯浦路（蘭泉路 新塘港路）新建 工程 牽引管專項(xiàng)施工方案 江西省宏順建筑工程有限公司 11 土和含巖土壤（礫石、鵝卵石等）中施工，兼有飛旋刀式切割器和錐形擠擴(kuò)器的復(fù)合功能，具有很高的施工效率。如圖 7所示。 鉆頭入土點(diǎn)道路入土點(diǎn)導(dǎo)向鉆機(jī)E鉆孔曲線地下水位W擴(kuò)孔鉆頭卸擴(kuò)孔頭圖7 分級(jí)擴(kuò)孔剖面示意圖 管線回拖 擴(kuò)孔結(jié)束后，立即進(jìn)行管線回拖，管線回拖施工連續(xù)進(jìn)行直至回拖到設(shè)計(jì)位置。管道回拖剖面示意圖 8 所示。 地下水位卸管頭分動(dòng)器 鉆孔曲線管道入土點(diǎn)導(dǎo)向鉆機(jī)入土點(diǎn)道路EW圖8 管道回拖剖面示意圖 監(jiān)測(cè)與控制 （ 1）、原理 采用先進(jìn)的導(dǎo)向探測(cè)儀對(duì)地下鉆頭的前后傾角、深度、導(dǎo)向板面向角等進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量結(jié)果人為預(yù)定其導(dǎo)進(jìn)方向，并不斷地調(diào)整鉆頭面角進(jìn)行推進(jìn)或繼續(xù)鉆進(jìn)。 在鉆進(jìn)導(dǎo)向孔時(shí)能否按設(shè)計(jì)軌跡鉆進(jìn)，鉆頭的準(zhǔn)確定位及變向控制非常重要。鉆進(jìn)過(guò)程中對(duì)鉆頭的監(jiān)測(cè)方法主要通過(guò)隨鉆測(cè)量（ MWD）技術(shù)獲取孔底鉆頭的有關(guān)信息?？椎仔盘?hào)傳送的方法主要有：電纜法和電磁波法。電磁波法的測(cè)量范圍較小，一般在 300m青浦區(qū)盤龍浦路、趙屯浦路（蘭泉路 新塘港路）新建 工程 牽引管專項(xiàng)施工方案 江西省宏順建筑工程有限公司 12 以內(nèi)水平發(fā)射距離，測(cè)量深度在 15m 左右。電磁波法測(cè)量的原理為：在導(dǎo)向鉆頭中安裝發(fā)射器，通過(guò)地面接收器 ，測(cè)得鉆頭的深度、鴨嘴板的面向角、鉆孔頂角、鉆頭溫度和電池狀況等參數(shù)，將測(cè)得參數(shù)與鉆孔軌跡進(jìn)行對(duì)比，以便及時(shí)糾正。地面接收器具有顯示與發(fā)射功能，將接收到的孔底信息無(wú)線傳送至鉆機(jī)的接收器并顯示，以便操作手能控制鉆機(jī)按正確的軌跡鉆進(jìn)。 （ 2）、鉆孔軌跡的控制 鉆進(jìn)的軌跡一般考慮以下三方面的要求： A、 鋪設(shè)管線的深度和水平距離； B、避開(kāi)的地下管線和石塊等障礙物； C、 鉆進(jìn)角度或出鉆角度的弧度變化控制。 鉆機(jī)置于馬路邊