發展與使用

水平定向鉆技術早出現在70年代，是傳統的公路打孔和油田定向鉆井技術的結合，這已成為目前廣受歡迎的施工方法，可用于輸送石油、天然氣、石化產品、水、污水等物質和電力、光纜各類管道的施工。不僅應用于河流和水道的穿越，同時還廣泛應用于高速公路、鐵路、機場、海岸、島嶼以及密布建筑物、管道密集區等。

B、技術限制

定向鉆施工技術首先應用于美國海岸地區的沖積層穿越，現在已經能夠開始在粗沙、卵石、冰磧和巖石地區等復雜地質條件下進行穿越施工。長的穿越施工已達6000英尺、管道直徑為18英寸。

C、優勢

事實證明：水平定向鉆穿越是對環境影響小的施工方法。這項技術同時還可以為管道提供的保護層，并相應減少了維護費用，同時不會影響河流運輸并縮短施工期，證明是目前效率，成本的穿越施工方法。

勝越管道工程有限公司

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穿越施工現場布置圖

1． 入土點是定向鉆施工的主要場所，鉆機就布置在該側，所以施工占地比較大，DD330鉆機的小占地為30×30M，當然也可以根據現場的實際情況作相應調整，DD60、DD-5的占地相應要小得多。

2．出土點一側主要作為管道焊接場地，在出土點應有一塊20×20M的場地作為預擴孔、回拖時接鉆桿和安裝其他設備時使用；在出土點之后有一條長度與穿越長度相等的管線焊接作業帶。

穿越實例

大沽沙穿越鉆機場地布置

1998年9月到10月之間，在天津塘沽大沽沙海河，我公司僅用45天時間完成了兩條Φ219×8，一條Φ426×9，長度為960米的管道穿越。

大沽沙穿越焊接場地（只顯示了兩條管道）
水平定向鉆穿越施工工藝流程圖

使用水平定向鉆技術穿越河流和其它障礙物的施工方法在世界范圍內得到了廣泛的運用。水平定向鉆穿越承包商協會認為：在工程項目招投標過程中，水平定向鉆承包商應設法獲取盡可能多的相關信息以提出完整并具競爭力的報價，承包商在開工前應該獲得以下信息，以保證日后的工作可以順利進行，并在此條件下完成工程項目的施工，同時足夠的施工前的各類信息還可以保證施工過程更安全，減少對周圍環境的破壞，使工程進行的更順利。

施工現場兩側都需要重型設備，為縮減成本，通往兩側施工現場的道路應盡可能利用現有道路以減少新修道路距離，或利用管道線路的施工便道，所有相關道路使用權的協議都應由業主提供，在投標階段再來討論這些問題為時已晚。

B、工作場地

1、鉆機一側——鉆機施工場地至少需要30M（100FT）寬，長45M（FT）的面積。該面積從入土點算起，入土點應位于規定的區域內至少3M（10FT）處，同時由于許多鉆機配套的設備或配件沒有規定的存放地點，所以鉆機一側施工現場可由許多不規則的小塊組成，以便節省占地面積，現場盡量要平整，堅硬，清潔，以便有利于進行施工。由于穿越施工時需要大量的淡水供攪拌泥漿用，所以施工現場要盡量靠近水源或便于連接自來水管道的地方。

2、管道一側----為便于預制成品管道，管道一側要有足夠長度的施工現場，這也是要重點考慮的事情。現場寬度應滿足管道施工的需要（一般為12----18米）。同樣在出土點一側也需要30米（100FT）寬乘以45米（FT）長的施工現場。總長度以能夠擺放下所預制的管道為準，（場地的總長度一般為穿越管道長度再加上30米，）在回拖前，要將管道預制完成，包括焊接，通球，試壓防腐等工序，在回拖過程中，不能再進行管道的連接工作，因為回拖過程是要連續進行的，若此時進行管道連接將可能造成地下孔洞的塌方，極可能造成整個工程施工的失敗。
水平定向鉆機系統簡介：

各種規格的水平定向鉆機都是由鉆機系統、動力系統、控向系統、泥漿系統、鉆具及附助機具組成，它們的結構及功能介紹如下：

3.1 鉆機系統：是穿越設備鉆進作業及回拖作業的主體，它由鉆機主機、轉盤等組成，鉆機主機放置在鉆機架上，用以完成鉆進作業和回拖作業。轉盤裝在鉆機主機前端，連接鉆桿，并通過改變轉盤轉向和輸出轉速及扭矩大小，達到不同作業狀態的要求。

3.2 動力系統：由液壓動力源和發電機組成動力源是為鉆機系統提供高壓液壓油作為鉆機的動力，發電機為配套的電氣設備及施工現場照明提供電力。

3.3 控向系統：控向系統是通過計算機監測和控制鉆頭在地下的具置和其它參數，引導鉆頭正確鉆進的方向性工具，由于有該系統的控制，鉆頭才能按設計曲線鉆進，現經常采用的有手提無線式和有線式兩種形式的控向系統。

3.4 泥漿系統：泥漿系統由泥漿混合攪拌罐和泥漿泵及泥漿管路組成，為鉆機系統提供適合鉆進工況的泥漿。

3.5 鉆具及輔助機具：是鉆機鉆進中鉆孔和擴孔時所使用的各種機具。鉆具主要有適合各種地質的鉆桿，鉆頭、泥漿馬達、擴孔器，切割刀等機具。輔助機具包括卡環、旋轉活接頭和各種管徑的拖拉頭。
1、 水平定向鉆穿越施工工藝：

使用水平定向鉆機進行管線穿越施工，一般分為二個階段：階段是按照設計曲線盡可能準確的鉆一個導向孔；第二階段是將導向孔進行擴孔，并將產品管線（一般為PE管道，光纜套管，鋼管）沿著擴大了的導向孔回拖到導向孔中，完成管線穿越工作。

1.1 鉆導向孔:
要根據穿越的地質情況，選擇合適的鉆頭和導向板或地下泥漿馬達，開動泥漿泵對準入土點進行鉆進，鉆頭在鉆機的推力作用下由鉆機驅動旋轉（或使用泥漿馬達帶動鉆頭旋轉）切削地層，不斷前進，每鉆完一根鉆桿要測量一次鉆頭的實際位置，以便及時調整鉆頭的鉆進方向，保證所完成的導向孔曲線符合設計要求，如此反復，直到鉆頭在預定位置出土，完成整個導向孔的鉆孔作業。見示意圖一：鉆導向孔。
水平定向鉆施工的特點：

2.1 定向鉆穿越施工具有不會阻礙交通，不會破壞綠地，植被，不會影響商店，，學校和居民的正常生活和工作秩序，解決了傳統開挖施工對居民生活的干擾，對交通，環境，周邊建筑物基礎的破壞和不良影響。

2.2 現代化的穿越設備的穿越精度高，易于調整敷設方向和埋深，管線弧形敷設距離長，完全可以滿足設計要求埋深，并且可以使管線繞過地下的障礙物。

2.3 城市管網埋深一般達到三米以下，穿越河流時，一般埋深在河床下 9—18米，所以采用水平定向鉆機穿越，對周圍環境沒有影響，不破壞地貌和環境，適應環保的各項要求。

2.4 采用水平定向鉆機穿越施工時，沒有水上、水下作業，不影響江河通航，不損壞江河兩側堤壩及河床結構，施工不受季節限制，具有施工周期短人員少、成功率高施工安全可靠等特點。

2.5 與其它施工方法比較，進出場地速度快，施工場地可以靈活調整，尤其在城市施工時可以充分顯示出其優越性，并且施工占地少工程造價低， 施工速度快。

2.6 大型河流穿越時，由于管線埋在地層以下 9—18mm，地層內部的氧及其他腐蝕性物質很少，所以起到自然防腐和保溫的功用，可以保證管線運行時間更長。

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大城縣勝越管道工程有限公司專注非開挖管道工程領域多年，是一家集各類頂管、拉管施工于一體的專業工程企業。公司主營全套非開挖施工工藝項目，涵蓋非開挖頂管施工、馬路拉管工程、過路頂管施工、人工頂管施工、定向鉆施工、非開挖定向鉆、定向鉆頂管施工等核心工程品類，適配市政給排水、燃氣、電力、通信、管網改造等多場景管線鋪設需求。公司具備正規工程施工資質，配備多臺先進定向鉆機及高精度導向施工設備，摒棄傳統大面積開挖模式，依托成熟的非開挖技術，可實現路面零破壞、土層精準穿孔鋪設管道。所有施工工藝適配公路、小區、廠區、河道等復雜施工環境，兼具穩定性、安全性與高效性，有效規避路面破損、交通中斷、揚塵污染等問題，各類頂管、拉管工程質量過硬、適配性廣，可承接大小規格管線鋪設施工項目，廣泛服務于各地市政與基建工程。