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近年来随着对能源政策的调整、石油气项目的投入，加大了石油气长输管线项目的开工建设。为了保护环境，节约成本，减少对已建公共设施、构筑物的破坏，水向钻施工技术以其明显的经济效益、环境效益和安全效益，被广泛地应用于石油气长输管线工程施工中。在大、中河流穿越施工，中小型水库穿越施工，高速公路、铁路的穿越施工以及城镇市政工程中通信电力管道施工、气管道施工、自来水管道的施工中随处可见定向钻施工的设备及机具，本文就是通过简析水向钻的施工方法，并通过胜利油田胜利石油化工建设有限责任公司分公司与在“气化”工程中“大北沟定向钻”、“美阳河定向钻”、“泾河定向钻”及“杨家河定向钻”的工程实例，总结的施工经验的进行交流。
随着现代文明意识和环境意识的逐渐增强，交通、环境保护问题已经越来越多的受到人们的关注，非开挖施工的水向钻技术就越来越多地被人们所接受。近几年来水向钻穿越技术在世界各国、各个行业得到了广泛的应用，尤其在管道穿越大型河流、高速公路、铁路等工程项目上加显示了独特的优势。水向钻施工过程是通过计算机控制进行导向和探测，先钻出一个与设计曲线相同的导向孔，然后再将导向孔扩大，把预制好的管线回拖到扩大的导向孔中，从而完成管线穿越施工。采用水向钻技术进行管道穿越施工，是油气长输管线施工中穿越大、中型河流，中、小型水库，高速公路，铁路及管线光缆敷设的方案；是不破坏地貌状态和保护环境的理想施工方法。
一、水向钻的特点
与传统施工工艺相比，水向钻施工有很多明显的特点，现归纳如下：
1、定向钻施工不阻碍交通，不破坏植被，减小了传统开挖对居民生活的干扰以及对交通、周边建筑物破坏和不良影响。
2、现代化穿越设备的穿越精度高，敷设方向及埋深易于调整，管线弧形敷设距离长，可以达到设计埋深，并且可以使管线绕过地下障碍物。
3、定向钻施工穿越河流时，埋深在较深，对周围的环境没有影响，不破坏地貌和环境，符合环保要求。
4、采用水向钻穿越施工时，没有水上、水下作业，不影响通航，不损坏堤坝及河床结构，施工不受季节限制，具有施工、人员少、成功率高，施工安全可靠性高等特点。
5、与其他施工方法比较，定向钻进出场地速度快，施工场地可灵活调整；尤其在城市施工时可以充分显示其优越性：施工占地少、工程造价低。
6、大型河流穿越时，由于管线埋深较深，地层深部的氧及其他腐蚀性物质很少，能够起到自然防腐和保温的作用，可以管线运行时间长。
顶进效率也很高，平均24小时可顶进15-20米。但是它的缺点也很明显，由于不是全断面切削，切削不到的部分只能通过挤压进入机头，因此迎面顶力较大，只适合于软土地质情况下施工，如需穿越建筑物、构造物、埋设物等对地面沉降要求很小的情况可采用刀盘可伸缩式泥水平衡掘进机，此种机头的刀盘是一个直径比掘进机前壳体略小的具有一定刚度的圆盘。圆盘中还嵌有切削刀和刀架。刀盘和切削刀架之间可以同步伸缩，也可以单独伸缩。而且，不论刀盘停在哪一个位置上，切削刀架都可以把刀盘的进泥口关闭。刀盘加压装置是安装在主轴中的油缸，刀架伸缩油缸则安装在刀盘加压装置的上方。刀盘可伸缩式掘进机的工作原理如下：刀盘前土压力过小时，它就往前伸；
对地面及地下的建筑物、构造物、埋设物的影响较小。用它可以安全地穿越公路、铁路、河川、房屋以及各种地下公用管线。其较小复土深度可以相当于一倍管外径左右。从无数的施工实例证明，用此机进行顶管施工作业，不仅安全、可靠，而且施工进度快、。与单刀盘土压平衡掘进机相比，此机具有价格低廉、结构紧凑、操作、维修方便和质量轻等特点。另外，它排出的土可以是含水量很少的干土或含水量较多的泥浆。它与泥水式顶管施工相比，特点是排出的土或泥浆一般都不需要再进行泥水分离等二次处理。施工占地小，对周围环境污染也很少。它与手掘式及其他形式的顶管施工相比较，又具有适应土质范围广和不需要采用任何其他辅助施工手段的优点。如采用输土泵的方式出土。
刀盘前土压力过大时，它就往后退。刀盘前伸时，应减小进泥口开度并加快推进速度；刀盘后退时，应加大进泥口开度并降低顶速。这样，就可使刀盘前的土压力控制在设定的范围内。使用此种掘进机地面隆沉小，优秀的操作人员可使地面隆沉控制在10mm以内。由于采用了泥水作为运输介质，在顶进的过程中无需停顿出泥，因此它的顶速也很快，24小时可顶进20-30米。缺点也很明显：由于进泥口开度限制，在含有直径大于6cm砾石的土层中无法施工。对于易产生流沙现象的砂性土可根据其含水量及其标准贯入度选用不同类型的掘进机，当标准贯入度较小时可选用多刀盘土压平衡式掘进机，当标准贯入度较大时，除多刀盘土压平衡式掘进机以外的以上各种掘进机都适应此种土质。
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