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摘要：城市供水、供热、电力、天然气、污水等都需要敷设。在传统的城市供水管道施工中，钻探工艺主要采用开挖埋管的方法，不仅铺管效率低、开挖速度慢，而且不利于交通的正常运行，对环境造成严重污染。随着绿色进入本世纪，以低碳、节能、环保为主题，这一传统技术显然已不再适用于当前的城市供水管道建设。非开挖水平钻进技术在管道施工中的应用符合技术经济要求，是工程前最具活力的钻进技术。分析了水平定向钻井技术在城市供水管道工程中的应用。
关键词：水平定向钻技术，供水管道，施工应用
随着社会的发展，城市的规模和现代化程度也在迅速提高，铺设与城市建设相关的地下管线是城市发展的重要组成部分。以往的施工方法受施工条件和施工技术约束的影响，遇到障碍物时，要么被破坏，要么让路，不仅施工速度慢，程度慢，还会对环境造成严重污染，并在很大程度上影响道路的正常运行，特别是市政供水管道的施工，而且人们的日常生活密切相关，施工进度过慢或影响周围环境都会引起人们的不满。因此，地下管网施工越来越受到重视，管网施工单位采用新的施工技术亟待解决的问题。
水平定向钻井技术是近年来广泛应用的地下管线非开挖修复技术。该技术具有导向准确，可在一定曲率半径范围内避开障碍物的优点，从而保证周围环境不受污染，环境不受严重破坏，施工周期相对较短，非常适合城市道路下的复合施工。本文重点介绍卧式定向钻施工技术在市政给水管道施工中的应用及施工工艺特点。
1、水平定向钻进设备简介
水平定向钻进设备主要包括如下几个部分：
1.1钻机系统
钻井设备的主要部件，包括主机、转盘等。主机主要完成钻井和拖曳作业。转台主要通过转台输出的转速和扭矩进行调整，以满足不同作业的要求。
1.2动力系统
动力系统主要为钻机系统提供动力支持，也为施工现场及周边机电设备提供动力。
1.3控向系统
通过计算机对钻头的具体位置等参数进行监测和控制，指导钻头的正确钻进方向。
1.4泥浆系统
该系统主要为钻机提供适合钻井的泥浆，包括搅拌和搅拌槽、泥浆泵和泥浆管道等。
1.5钻具及辅助机具
包括钻具和卡环、旋转活接头和各种管径的拖拉头等辅助机具。
2、过去供水管道施工方式中的不利现象
2.1铺设供水管道过河时，按常规施工方法要开挖才能进行供水管道铺设，会对河堤进行开挖，并要排放大量的水，工程量大、难度大，需要耗费大量资金和时间。
2.2当管道要通过公路时，劣势就更加突出了。由于有关法律法规的规定，所有新建道路在三至十五年内不得毁坏。如果要开挖施工，很容易造成交通堵塞，更有甚者，还会造成一些原有已埋设管道的破裂等。
3、水平定向钻进技术在市政供水管道中的应用过程
3.1市政供水管道施工前的准备
首先，市政工程施工前的现场调查，主要包括水、电、燃气、污水、通信、国防电缆等。在施工前进行现场调查和信息收集，从而避免施工中出现的一些差错，保证了市政管道施工的顺利完成。第二，市政设施施工过程中所需的机械设备的准备，根据地质勘探和物探的数据信息选择选择合适的机械设备，例如通过土工试验，了解土地中砂石含量，选择施工用的水平定向钻布置位置。第三，市政工程建设方案的确定。制定合理的施工计划，有利于施工过程的有序进行，能够有效地保证施工工期。
3.2钻机按照导向孔轨迹钻进
水平定向钻井技术在市政供水管道中的应用需要借助计算机引导系统来实现。计算机导向系统能够保证钻进的准确性，钻头根据设计的导向轨迹准确地钻进，同时钻头切削作用和泥浆喷射作用相互作用形成井壁。钻进导轨除了要确保钻头严格遵循设计要求外，还要在钻进过程中接收信号并对钻头状态、定位装置、速度、角度、深度等进行实时监测，以便及时调整钻头方向，提高钻进精度。
3.3对水平定向钻的导向孔进行定位
导孔的定位和轨迹设计直接影响到水平定向钻技术的效果，科学、合理、准确地设计导孔是必要的，导孔的定位需根据市政给水管道工程的设计图纸、施工现场和管道施工技术要求来确定。导孔轨迹要求利用事先收集的信息，现场核对并记录。一般情况下，城市供水管道施工导孔轨迹由造斜段、直线段等组成。另外，在设计过程中，需要出、入土点、曲率半径、造斜段长度等进行计算，根据计算结果最终绘制出施工所需导孔的流水线轨迹图。
3.4对导向孔进行扩处理
导向孔完成后，继续安装扩孔器进行扩孔，首先从出土点进行预扩孔，然后根据要求确定铺设管道的直径，选择合适的扩孔器，逐级扩孔直至达到设计要求。选择合适的膨润土有许多因素需要考虑，如现场土壤质量、扩孔器承载能力、钻杆重量等因素，避免在施工土壤和承载能力不均匀时，由于扩孔器重量和钻杆管道土体不均匀沉降而引起的预扩孔位置偏移，影响扩孔施工的正常进行，从而影响施工质量。
一般情况下，土质比较软的情况下可以选用滚筒铰刀，也可以将飞刀铰刀与滚筒铰刀结合起来，首先，使用飞刀铰刀从小到大进行扩孔，对于硬土的情况，可以选用飞刀型号，通过切割完成导向孔的扩大。在确定扩孔直径时，必须依靠交叉来确定扩孔直径，通常扩孔器应比扩孔直径大15ー20cm，这样可以有效地节省泥浆量，提高扩孔效率。
3.5施工结束后的操作
扩孔后，必须用清孔器清孔，清孔完成后，将管子依次连接到拖拉头、卡环和扩孔器上，控制钻机回拖过程中的张力和速度。另外，尽量避免卡钻和孔内堆积淤泥对管道回拖时发生挤压变形。回拖完成后，还需要对管道轴线标高进行复查，检测管道变形情况，处理废弃泥浆等。
4、结束语
综上所述，水平定向钻是在不开挖路面、不破段原有地表植被的前提下，依据当地地质情况选择合适的钻具，完成管道的敷设。其已广泛适用于供水、煤气、电力、通讯等工程中，应用前景十分广阔。
参考文献
[1]张子彬.定向钻进技术应用及水平井施工的意义[J].西部探矿工程，2019,31(09):101-102.
[2]梅英军.水平定向钻进技术在市政供水管道施工中的应用分析[J].住宅与房地产，2019(24):188.
[3]殷建飞，黄斌.水平定向钻进技术在PE污水管道施工中施工要点[J].科技资讯，2018,16(20):41-42.