【正文】 下管線。 入口/出口傾角（Entry/Exit Angle）在進行水平定向鉆進時，鉆桿柱進入地層或從地層鉆出的傾角。 接受/出口工作坑（Reception/Exit Shaft/Pit）為回收水平定向鉆進施工中排出的泥漿而開挖的工作坑，有稱目標(biāo)工作坑（Target Shaft/Pit）。 水平定向鉆進（Horizontal Directional Drilling—HDD）利用水平定向鉆機以可控鉆進軌跡的方式，在不同地層和深度進行鉆進并通過定位儀導(dǎo)向抵達設(shè)計位置而鋪設(shè)地下管線施工的施工方法。中國非開挖技術(shù)協(xié)會希望通過應(yīng)用本規(guī)范，提高我國水平定向鉆進穿越鋪設(shè)管線技術(shù)水平；提高工程承包商的施工質(zhì)量和效益。中國非開挖技術(shù)協(xié)會 水平定向鉆進管線鋪設(shè)工程技術(shù)規(guī)范關(guān)于非開挖水平定向鉆進管線鋪設(shè)工程技術(shù)規(guī)范1．總則。 中國非開挖技術(shù)協(xié)會推薦本規(guī)范應(yīng)用于水平定向穿越鋪設(shè)管線工程中工程承包商與管線業(yè)主進行業(yè)務(wù)協(xié)商、工程承包商進行施工管理及其質(zhì)量、安全控制等。施工時，首先用導(dǎo)向鉆具鉆進小口徑的導(dǎo)向孔；然后用回擴鉆頭將鉆孔擴大至所需的口徑；最后將生產(chǎn)管拉入孔內(nèi)。 穿越（Crossing）在地表下鋪設(shè)跨越障礙物（河流、建筑物、鐵路、高速公路等）管線的非開挖施工。 回擴水平定向鉆進時，鉆完導(dǎo)向孔后，往往需要擴大鉆孔直徑，此時將回擴鉆頭接在鉆桿柱的前端往回拉進行擴孔的施工工序。 定位儀（Locator/Walkover System）一種用于確定從發(fā)射探頭發(fā)射出來的電磁波信號位置和強度的電子儀器，也可用于探測地下管線的位置。它應(yīng)用于穿越河流和水渠、街道、高速公路、鐵路、機場跑道、海灘、島嶼、建筑物擁擠的地方、管線通道和運河等的石油、天然氣、自來水、污水及其它流體的管線鋪設(shè)和電力與電訊電纜的導(dǎo)管鋪設(shè)等。水平定向鉆進穿越還有一個可預(yù)測的短期施工計劃。水平定向鉆進穿越鋪設(shè)施工普遍采用：首先鉆進導(dǎo)向孔，然后擴孔，最后回拉鋪管的施工技術(shù)工藝（）。鉆進過程中，探頭連續(xù)或間隔地測量鉆孔位置參數(shù)，并通過無線或有線的方式實時地將測量數(shù)據(jù)發(fā)送到地表接收器。另一類是鉆具采用彎外管或彎接頭，其彎曲方向即決定了鉆頭的鉆進方向。一般，在鉆機對面的出口坑將擴孔器連接于鉆桿上，再回拉進行回擴，在其后不斷地加接鉆桿。管子最好預(yù)先全部連接妥當(dāng)，以利于一次拉入。地表始鉆式鉆機具有行走機構(gòu)，方便遷移。一些地表始鉆式鉆機是整裝式的，載有鉆進液用攪拌池和泵，以及動力輔助裝置、閥和控制系統(tǒng)，有的還配置有鉆桿自動裝卸系統(tǒng)，定長的鉆桿裝在一個“傳送盤”上，隨鉆進或回擴的過程自動地從鉆桿柱上加、減鉆桿；有的攪拌池和泵等設(shè)備是分離配置的。鉆桿單根長度受坑的尺寸限制，這對鋪設(shè)速度和鉆桿成本造成影響。導(dǎo)向系統(tǒng)有幾種類型，最常用是“手持式跟蹤（walkover）”系統(tǒng)，它以一個裝在鉆頭后部空腔內(nèi)的探測器或探頭為基礎(chǔ)。有纜式導(dǎo)向系統(tǒng)用通過鉆桿柱的電纜從發(fā)射器向控制臺傳送信號。 大量的附屬和輔助設(shè)備在水平定向鉆進施工中起著重要的作用。單動接頭的承載能力從低于5 t至200 t 以上。在一些特殊條件下，還可采用管道頂推裝置輔助拉管。導(dǎo)向孔施工完成后，泥漿可穩(wěn)定孔壁，便于回擴。與采用泥漿鉆進工藝不同，干式鉆機施工采用高頻氣動錘鉆進。此時回擴孔起主要作用的是氣動錘擴孔器的沖擊作用，而不是鉆機的回拉力，而且回擴過程中可不回轉(zhuǎn)。入、出土角和曲率半徑 820176。之間（取決于欲鋪設(shè)管的直徑等）。曲率半徑的確定由欲鋪設(shè)管的彎曲特性確定，管徑越大曲率半徑越大。D入土點與出土點有高差時，應(yīng)專門另作討論。合理的鉆孔軌跡精度應(yīng)是：導(dǎo)向孔出口處左右177。工程承包商在這些測量計算基礎(chǔ)上作出鉆孔軌跡圖。另外，選擇管線壁厚應(yīng)考慮鋪管長度。如：拉管時，滾柱間跨距造成的應(yīng)力、作靜壓試驗產(chǎn)生的應(yīng)力、鋪設(shè)時的拉力、管入孔時彎曲和鉆孔軌跡彎曲產(chǎn)生的應(yīng)力、鉆孔內(nèi)的附加力和工作應(yīng)力?？紤]管線的安全性和拉管時鉆孔彎曲的影響?？紤]到液體靜壓力的軸向和周向力的影響。一般，許用應(yīng)力按以下計算：軸向最大許用應(yīng)力：最小屈服強度的80%；周向最大許用應(yīng)力：最小屈服強度的72%；組合應(yīng)力下的許用應(yīng)力：最小屈服強度的90%。對水平定向鉆進穿越鋪管的鉆機來說，回轉(zhuǎn)扭矩和回拖力是其主要參數(shù)，它們是根據(jù)工程大小及要求選擇鉆機的重要依據(jù)。當(dāng)施工條件已知，鉆孔設(shè)計確定時，定向鉆機的選型主要考慮以下因素：（1） 鉆孔設(shè)計終孔口徑、彎曲曲率半徑、鋪管長度等，根據(jù)它們的大小通過回轉(zhuǎn)扭矩和回拖力來選擇確定鉆機。（4） 地層情況和現(xiàn)場水源供應(yīng)條件，選擇應(yīng)用液體循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機或是氣動潛孔錘鉆機。常用的儀器有以下幾種。許多鉆機裝配有一個遠程接收器，通過它鉆機操作者能夠分析和記錄定位數(shù)據(jù)。接收器也能確定從接收器到發(fā)射器的深度。操作有效——接受過訓(xùn)練的定位人員能有效地操作手持式跟蹤儀，為了確保高精度，讀數(shù)和解釋信號的知識必須與強烈的責(zé)任感相結(jié)合。手持式跟蹤儀的缺點包括：地形——在有障礙物的地方，如繁忙的快車道交叉口或穿過河流。遠程跟蹤能力——道路和小河的穿越通常可用地表定位系統(tǒng)進行。系統(tǒng)的永久磁鐵裝在沖擊錘體上，當(dāng)其旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生磁場，磁場的強度及變化由地表磁力計探測，探測數(shù)據(jù)交由計算機處理，從而得出鉆頭的位置、深度及面向角。有纜式定向系統(tǒng)的優(yōu)點包括：深度——由于電源和信號由纜線傳輸，因此對導(dǎo)向鉆孔的深度或長度沒有限制。有效性——在費時的堅硬巖石鉆進中，不用為更換電池而頻繁地起下鉆具。常用的有纜式定位與導(dǎo)向系統(tǒng)有以下兩種：磁性定向儀 磁性定向儀是用于長、深孔穿越的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)儀器。連續(xù)取得的每一組測量數(shù)據(jù)都用于計算鉆孔的實際位置與設(shè)計軌跡的偏差。實時跟蹤系統(tǒng)由放置于鉆孔上方地表的電纜組成。陀螺儀可保持固定的方向，且不受磁干擾的影響。一般，地表定位系統(tǒng)最便宜，但僅能用于距離較小的穿越。轉(zhuǎn)角的標(biāo)準(zhǔn)誤差檢查也可在探頭安裝進鉆具后，與確定的方向?qū)φ者M行檢查。應(yīng)沿鉆孔軌跡的不同位置，選擇地按鉆進時的傾角狀態(tài)檢查磁場變化，確定儀器經(jīng)過該處的方位。必須記錄TruTracker測量的資料和方位角的變化。重新鉆進時，鉆桿退回到技術(shù)要求確定的點，然后重新鉆進那段導(dǎo)向孔。除鉆機和定位與導(dǎo)向儀器外，還需要其他一些的輔助設(shè)備。鋼質(zhì)管道的連接和拉頭的焊接，需要電焊機；聚乙烯管道（PE管）的連接需要熔融焊機，等等。主要職責(zé)：勘察工地，確定適當(dāng)?shù)你@機布置、入射角度和高程，確定孔徑及分級擴孔方案，操作定位及導(dǎo)向儀器，發(fā)出調(diào)整鉆孔軌跡的指令，并與鉆機機長交流這些決定，記錄導(dǎo)向數(shù)據(jù)。這一崗位應(yīng)由具有專業(yè)技師資格的人員擔(dān)任。主要職責(zé)：監(jiān)視與維護機械及電氣設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，出現(xiàn)故障時進行維修，幫助鉆進中的所有其它操作。鉆具與鉆桿是由鉆機的大小和類型、以及設(shè)計孔的環(huán)境和地層決定的。硬土或巖石層/手持式跟蹤——BHA由鑲齒牙輪鉆頭、預(yù)先安置好彎頭的泥漿馬達、探頭室和鉆桿組成。（） 硬土或巖石層 /有纜式 選擇合適的鉆桿非常重要，鉆桿的外徑和壁厚對鉆孔彎曲半徑有影響。用其它非剛性材料的管道，如高密度聚乙烯管HDPE，彎曲半徑可以更小。鉆桿、膠管、單動接頭及其它接頭的內(nèi)徑(水眼)是保證足夠流量的重要因素。一般應(yīng)保證鉆進設(shè)備周圍具有至少大于鉆桿單根長度的操作空間，設(shè)備上方應(yīng)無障礙以保證吊放和防止落物。多次回拉連接管線會增加施工風(fēng)險。施工場地還須考慮開挖進、出口坑和泥漿循環(huán)池。在考慮坑的功用時，如欲用于接管工作的出口坑，需考慮焊接工作的操作空間；如果欲鋪設(shè)的管線直徑大，則出口坑必須延長成適合管道平直回拖的長槽；等等。泥漿循環(huán)池的大小根據(jù)泥漿返回量的多少確定，一般至少應(yīng)為111m，為保證泥漿自由沉淀的效果，沉淀池可大一些或多1～2個。鉆進液的成分根據(jù)底層條件、使用要求作調(diào)整。膨潤土是常用的泥漿材料，它是一種無害的泥漿材料。從鉆孔中返回的泥漿需經(jīng)泥漿沉淀池或泥漿凈化設(shè)備處理后，再送回供漿池，或與新泥漿混合后再使用。使用后的膨潤土泥漿（不含有害處理劑）最常用的處理方法是散布在田野里，用后的膨潤土泥漿散布在田地、牧場或管線周圍，對工程承包商和土地主人都是有利的。控制最小允許彎曲半徑和最大允許拉伸間距范圍，可保證管線受力始終低于規(guī)定的最小屈服強度。應(yīng)注意不超過管線的最大允許拉力。在管線施工中，推薦的保護層應(yīng)與現(xiàn)場的接頭保護層或內(nèi)保護層一致。膠帶纏繞式修補不能用于回拉損壞保護層的修復(fù)。鉆桿按設(shè)計的進入點以預(yù)先確定的8—12176。對有地下管線、關(guān)鍵的出口點或調(diào)整鉆孔軌跡時，應(yīng)增加測量點。當(dāng)出口位置滿足要求時，取下鉆頭和相關(guān)鉆具，開始擴孔和回拉。地層情況復(fù)雜時，擴孔直徑越大越好；但是，孔徑越大，維持孔壁穩(wěn)定越困難。刮刀擴孔器用于軟土層；筒形擴孔器用于混合土；鑲嵌硬質(zhì)合金塊的牙輪擴孔器用于巖石層。準(zhǔn)備回拉的管線應(yīng)在出口一側(cè)連接并進行檢測。也可將擴孔器安裝于拉頭與鉆桿之間，以確保鉆孔暢通，回拉時，可向孔內(nèi)泵入潤滑液。對于每一道工序都應(yīng)作現(xiàn)場記錄，也包括對管道減阻或回填廢棄鉆孔的情況。5．探測技術(shù) 操作程序 施工前的設(shè)計——采用圖紙定位已有地下管線穿越工程的設(shè)計是非常關(guān)鍵的。地下管線工程（SUE）技術(shù)的應(yīng)用推廣，提供了更好的繪制地下管線圖方法。管線探測儀一般利用電磁波信號進行定位。信號發(fā)射器發(fā)出的信號可在管線中激發(fā)電流，產(chǎn)生可識別的信號。有些發(fā)射器可調(diào)節(jié)輸出功率，調(diào)節(jié)信號強度，信號越強，信號沿管線傳得更遠。電力和有線電視同軸電纜都能產(chǎn)生可探測的信號。(GPR)GPR通過向地下發(fā)射無線電波，用接收器記錄反射信號來探測地下的物體。使用GPR時，應(yīng)對地層、地下水和地面條件進行校驗，使解釋結(jié)果與工程條件相適應(yīng)。在關(guān)鍵位置和基準(zhǔn)線與地下管線相交處，可采用非破壞性真空挖掘法（點探儀）確定地下管線的準(zhǔn)確位置與深度。車載空氣或液壓真空挖掘系統(tǒng)，利用高壓空氣或水松動并破碎管線周圍的土，將碎屑吸入容器罐，揭露出管線并測量。使用點探儀挖掘，應(yīng)按要求給管線做標(biāo)記，在設(shè)計圖中準(zhǔn)確描述所有管線，并在施工前解決所有問題。由于這種方法直觀、準(zhǔn)確，在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。這種檢測必須由在此工地工作的工程師指導(dǎo)進行，確保新的管線鋪設(shè)沒有影響原有的地下管線。鋪設(shè)后檢測的最好方法是將陀螺儀拉過鋪設(shè)管進行測量。其它 如施工前對地下管線定位測量一樣，也可使用管線定位儀、GPR或地震方法進行施工后的管線測量，但對較深管線的鋪設(shè)效果不太。在施工記錄中應(yīng)記載施工設(shè)計者的假設(shè)。施工資料不僅包括地層勘測資料和繪制的新鋪設(shè)管線的座標(biāo)平面圖，還應(yīng)包括以下數(shù)據(jù)：儀器資料：工程中實際使用的儀器設(shè)備應(yīng)建檔。施工報告的制作：編寫者應(yīng)提供一個簡要報告，指出如何解釋原始數(shù)據(jù)和使用哪些數(shù)據(jù)（探測儀器、鋪設(shè)后的檢測數(shù)據(jù)）。這些圖紙應(yīng)能確定新管線的地理位置，以后也能測量到。6 安全操作備注：本安全操作規(guī)程僅推薦使用。在開始工作前和施工期間，應(yīng)對所有參加施工的工地工作人員作簡單的安全介紹，簡介應(yīng)包括：識別帶電體和控制電路；當(dāng)?shù)貞?yīng)急設(shè)施的位置與通道；地下設(shè)施和高空設(shè)施的位置與類型；工地安全：警示標(biāo)志，屏障，指揮人員的標(biāo)牌，要求的個人保護裝備及急救程序。在施工期間，可能需要與公用管線部門聯(lián)系，要求其關(guān)閉管線。地下的危險埋在地下的危險有許多：能產(chǎn)生嚴重傷害和觸電死亡的高壓電纜；輸送可引起中毒或易燃易爆氣液體的氣液輸送管線；可產(chǎn)生使眼睛受到傷害的光纖電纜； 在天然氣管與排水管線交叉的地方，可能由于后來的人工活動或管線損壞，造成在低壓排污管和雨水管中特有的危險——可能的天然氣泄漏或爆炸。關(guān)于必須與地下管線橫向穿越或同向鉆進的問題a．已有的地下管線是怎樣鋪設(shè)的？如是開挖的還是非開挖的。應(yīng)依照有關(guān)的規(guī)章制度，在工地人行道和交通道路上設(shè)置警示標(biāo)志。不要戴首飾和穿寬松的衣服，以免被機器卷入或牽絆。例如：變壓器在一所公寓的中央，可能通向公寓的每個方向。d．從任何電極延伸的導(dǎo)線，尤其在建筑物內(nèi)，這些導(dǎo)線可能在或者不在電極上，帶電的導(dǎo)線不管它在不在電極上都可能擊傷人。f．室外建筑物(如：儲存棚、無人管理車庫和車間)。h．在居民區(qū)工作時，當(dāng)?shù)鼐用裉貏e是老年居民是非常有用的資源，詢問他們，可能得到關(guān)于幾十年前鋪設(shè)的、從來沒有獲得過的、沒人記錄的有價值信息。使用鉆桿不要超出鉆桿制造商允許的最大扭矩和拉應(yīng)力。工人不應(yīng)位于鉆架、起重鉤、防護擋板等的下方。擴孔和鋪管的預(yù)防措施在進出口之間連續(xù)的雙向聯(lián)系是必要的。在不同的地方，鉆進液有導(dǎo)致工作人員滑倒和跌倒的可能。干膨潤土粉可能造成吸入的危險，應(yīng)使用合適的防護口罩或防護面具。在高壓電力網(wǎng)附近施工管線，必須保持設(shè)備正確接地。應(yīng)始終保持按醫(yī)療衛(wèi)生的要求辦事。應(yīng)當(dāng)用紙張或木片而不是用手尋找泄漏處。不要接觸回轉(zhuǎn)的鉆桿。了解所有的危險：在工作開始前，勘察地下、地表和高空的危險，所有電訊、電力、自來水和排水管以何種方式鋪設(shè)，并應(yīng)確定它們的位置。：發(fā)生電擊事故的處理程序當(dāng)警報響起/閃起時必須遵守以下步驟：不要離開防電網(wǎng)墊，也不允許任何人靠近工作區(qū)。嘗試轉(zhuǎn)換電擊感應(yīng)控制箱 使用中的電擊感應(yīng)系統(tǒng)可能沒有轉(zhuǎn)換能力，如果發(fā)生這種情況，應(yīng)查閱在這種情況下的正確操作手冊。例如：次級電纜可能沒有足夠高的短路載荷熔斷變壓器的保險絲或打開主通路的斷路器。在高壓環(huán)境下遵守這些安全操作程序的能力，需要對鉆工進行培訓(xùn)，讓他們懂得自己的行為對人身安全的影響。通常，管線施工的通道需辦理道路使用權(quán)，所有關(guān)于通道的使用許可應(yīng)由業(yè)主提供，在投標(biāo)文件中應(yīng)當(dāng)明確這些許可。設(shè)備場地 安放設(shè)備和進行施工操作需要充足的工作面積。因需要大量的水?dāng)嚢枘酀{，所以附近有水源是必要的。地下水位 當(dāng)?shù)叵滤豢赡軐κ┕ぎa(chǎn)生影響時，應(yīng)在設(shè)計鉆孔軌跡左右寬度超過50m的范圍內(nèi)實施地下水位調(diào)查。巖土勘察可采用下列方法：錐型貫入試驗：= CTP：對于快且詳細地測定軟土、泥沙和泥炭土等不穩(wěn)定堆積層，這是有效且方便的技術(shù)，在15分鐘內(nèi)一般可探測10m深。當(dāng)不適合做CPT時