非开挖定向钻技术的优势
（1）施工场地小，不干扰地面交通，社会影响小。采用开挖方式施工，管沟的平均宽度在0.8m以上，若加上一侧返土和周边设置的防护围栏，平均宽度在2.0m左右。这对于本就狭窄的城市道路而言，无疑增加了巨大的交通压力，也给附近居民的出行造成不便。而采用非开挖定向钻技术施工不用开挖长距离管沟，施工场地较小。工作坑面积一般在3～6m2，为了**施工质量及便于后期的维护保养，工作坑间距一般在200m左右，也就是说每米管线的开挖面积不足0.03m2，土方量较少。而且由于施工速度较快，一般可随施工随回填，对周边环境、交通安全、社会秩序、居民生活的不利影响也降到了限度。
（2）施工障碍少，避免干扰其他地下设施。科技路地处繁华的，原有地下管线多而且杂，由于原始资料缺失，部分地下管线甚至无法确定具置。在开挖施工过程中，采用机械挖掘很损坏到已埋管线，而人工开挖的人力和时间成本又都过高。如果选择非开挖定向钻方法施工，则能有效绕开障碍物，只需确定工作坑附近的地下管线位置，将打孔深度定位在一般管线平均埋地深度以下（即地下2～3m左右），避有埋地设施即可。
（3）受地表现状影响小。在日常市政燃气管线施工过程中，限制施工的往往是各类地表现状，比如河流、池塘、公路、铁路、树林等等，甚至一些铺装良好的硬覆盖地面也会成为管道开挖施工的难题。而非开挖定向钻技术的优点在于可以直接从地下穿越河流、公路、铁路等且不破坏地表的原有地貌。采用非开挖定向钻技术铺设燃气管道，埋深可以在地下5～10m，甚至深。既没有水上、水下作业而影响江河航道的问题，也不会破坏江河两侧堤岸及河床结构；既不会对公路路面产生破坏，也不会影响轨道交通，而且施工一般不受季节限制。因此，该方法特别适合于穿越江河、公路、铁路等设施的施工。
（4）速度快，。由于非开挖铺管无须开挖管沟，省下了道路开挖和回填后维护保养这两项工期长的工序。以该工程为例，东西两段管线长度基本一致，西段非开挖施工只用了15d，而东段开挖铺管则用了28d，两者比较，非开挖铺管技术在工期方面具有非常大的优势。这是因为，采用定向钻机铺设地下燃气管线作业面比较小，操作简单，一般只需机手1名，辅助人员4～5名即可完成施工作业。每班平均进度基本都在50m以上，既可连续作业，亦可多台分段作业。因此，非开挖定向钻方法具有用人少、速度快、、方法简单的优点。特别是在工期比较紧张的工程中，非开挖定向钻方法可以列为方式。
（5）工程造价较开挖施工略低。非开挖定向钻法施工价格构成中的支出是设备购置费昂贵导致的折旧费，一般按每米单价计费，但因作业坑少，破路面积小，综合造价反而会较低。以该工程为例，该市政部门收取的同类路面破路费为172元/m2，由于是当年新修道路，破道费用还要乘以3倍，开挖方式施工需破路面1499m2，共计77.3万元，再加土方施工（开沟、回填）11.82元/m3，按平均沟深1.8m计，共2698m3，共计3.2万元，两项相加总共为80.5万元；而非开挖方式施工作业坑破路面积72m2，费用3.7万元，大约只相当开挖施工方式的5%，土方施工共0.3万元，再加上管道施工费用48.8万元，总共为52.8万元。折算成单价相比较，在不计算人工费用差异的前提下，开挖铺管平均造价为430元/m，非开挖铺管的平均造价为270元/m。两者比较，非开挖定向钻法施工比传统开挖施工节省费用近40%。
顶管施工的时候必要掌握的三点事项。我们信赖产品的安装肯定要有很高的实用性。顶管施工的特点为适应性问题，即要根据不同的地质条件、施工条件和计划要求，选用得当的顶管施工方法以及顶管机和配套帮助设置装备部署。因此，在机头选型时，要凭据地质情况，并结合施工经验，顶管机头采用何种机头(气压均衡、泥程度衡和土压均衡三种网格机头)施工。
其次，非开挖定向钻施工，要根据现实环境选择符合顶力的设置装备部署构成主顶，顶管设置装备部署中的液压装置应由液压总站、液压控制箱、管路及其他液压元件构成。为了减小顶管顶工作受到的阻力，非开挖定向钻技术，现场拌制顶进时应用的泥浆，该膨润土搅拌体系由泥浆泵、拌浆池、储浆池、备用池、阀门等构成。
胜越管道穿越工程有限公司（非开挖），是一家在山西省非开挖行业中具有在各种复杂环境下施工经验的企业，是山西地区早从事非开挖顶管技术研究开发和施工服务的专业施工队之一。是非开挖技术协会、非开挖技术协会单位会员。
定向钻技术在管道施工中一般用于长距离非开挖穿越。其优点是施工速度快、铺管精度高，具有较好的经济效益和社会效益。但由于对设备、钻具较强的依赖性和地下施工中的不可视性，使其具有大的风险。本论文以油田某输气管线工程中的定向穿越为实例，针对在发生的管线回拖失败问题进行论述分析。
一、工程概况
本文介绍的深穿段管线，规格为Φ219*6无缝钢管，穿越水平长度1665m，小曲率半径328.5m，穿越深度为8m。根据回拖力计算公式，计算的拉力F=24.91吨。该段选用回拖拉力280吨的钻机，满足工程需要。
二、管线回拖技术措施
1、确保导向孔平滑、顺畅、满足设计曲率半径的要求，并避免出现S弯。
2、后一次扩孔前对钻机等主要设备进行一次全面检查和维护保养，拖管前再进行系统检查，确保回拖过程中设备不出现问题。
3、及早做好拖管的各项准备工作，尽量压缩扩孔完成后和回拖前的停工时间，减少风险，若停工时间过12小时，需要再进行一次通孔后再回拖。
4、调整好管道的入子L角度，与出土角保持一致，避免因管线弯曲造成应力过大而使回拖困难，根据施工实际情况，可将沿轴线方向前挖20—30米，以达到降低支撑高度，管道入洞的目的。
5、适当增加聚合物含量，提高泥浆的悬浮和固孔能力；加入泥浆流变剂，使泥浆在较高的粘度下保持良好的流动性，提高携带能力，降低粘滞力；加入润滑剂减小摩阻；加入单项压力封闭剂，即起到良好的堵漏效果，又在孔壁形成致密的保护膜，对上部砂层起到良好的封闭作用。
6、使用发送滚轮，要求滚轮高度300mm每15米设置一个滚轮，以减少倒拖拉力，使回拖顺利进行。
7、在回拖时进行连续作业，避免因停工造成卡钻。回拖前仔细检查旋转接头、连接头、扩孔器的连接，确定连接牢固方可回拖。
8、管道回拖时，尽量使用与后一次扩孔相同的钻具结构，以利于沿原轨迹，回拖时应避免钻具与管道硬连接，旋转接头和工作管之间加“U”型环，其抗拉强度应与钻机的额定拉力相匹。
四、泥浆的流变性的问题
水向穿越的成孔依赖钻具对周围土壤的切削和挤压。泥浆的重要作用之一就是悬浮和携带泥屑。确保泥浆的流变性，才能使其悬浮和携带泥屑的作用发挥。在一些重大项目的穿越施工，都是在板式扩孔器扩孔后，采用桶式扩孔器清孔整形，以达到确保预扩孔质量的目的，这样不仅使泥浆的流变性增强，还减少了管道回拖时的阻力。而在本工程的施工中并未对预扩孔进行整形清孔。从而大大增加了回拖阻力，也是造成回拖失败的原因之一。
五、预扩孔直径选择上的问题
孔的稳定性随着穿越地层岩性的不同存在很大的差别。在粘土、亚粘土层，孔的稳定性比较好；而在粉砂、流砂和砾石层，孔的稳定性很差。在实际施工中，地下土层多为流砂，粉砂，这也导致了预扩孔的稳定性较差。孔径越大，塌孔的可能性也随之增加。实际施工时，为了增大环形空间减少回拖拉力，采用了扩孔直径1.5Dn，而在一般情况下管道穿越的后一级扩孔直径为1.2—1.3Dn或Dn+mm。较大的孔径虽有利于管道的回拖，但在流砂和粉砂的地层采用扩孔直径，加大了塌孔的风险；同时施工周期较长也是间接导致管道在回拖过程中出现塌孔现象的原因。
较小的误差以及不设曲线段，这是与其它管线的根本不同，也是施工难点所在。为了达到这一要求。主要采取了以下措施:一是开挖相当的入出土工作井，以设计坡度或较小的入出土角度控制出入土点，二是在无法做到工作坑时，必须对出入口附近的少量管段进行二次排管并接顺至检查井，确保有效段管线的顺直及一定的坡度。一级项目经理3名，主任工程师4名，技术人员11名。业务人员8名，专业施工队伍9组。公司自成立以来，马路顶管，马路穿孔顶管，利用定向钻技术穿越总长度50多万米，单条穿越较长1000多米，大的管径1000毫米，涉及顶管，化工非开挖顶管，民航顶管，穿电缆非开挖顶管，马路穿孔顶管，通讯非开挖顶管，燃气非开挖顶管。暖气非开挖顶管。
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