秦发机械水平定向钻在电力管线缆化非开挖工程中的应用(一)

秦发机械水平定向钻在电力管线缆化非开挖工程中的应用（一）

随着城市化的发展，城市电力管线缆化成了必然的趋势，限制传统的“开膛破肚”的施工方法，非开挖技术的应用已提到议事日程，逐渐获得了社会的认可，应用非开挖施工技术的国家、行业或地方标准、规范也陆续颁布实施。非开挖技术主要有盾构、顶管、暗挖、定向钻等，其中定向钻施工技术主要用于有压管、电力、通信管线等小管径施工，而在电力领域中相对滞后。定向非开挖施工技术自1994年进入我国以来，以其独特的优越功能正迅速推广，与其他非开挖技术相比水平定向钻具有施工速度快，占地少，成本低的优点，随着定向设备的改进及施工技术水平的提高，该技术在电力管线缆化施工中占的份额将会增大。以下结合洛江区万虹路拓改市政电力管线的施工，浅谈水平定向钻的应用及质量控制。

水平定向钻进非开挖技术是钻探技术在地下管线工程中的拓展和延伸，它利用岩土钻掘、定向测控等技术手段，在不开挖地表的条件下进行地下管线的铺设，更换或修复的一项新技术。

水平定向钻进非开挖施工技术主要包括导向孔钻进和扩孔拉管两部份，先利用导向钻机，随钻测量仪以及有关钻具沿铺设管线的设计轨迹钻进一个导向孔；然后扩孔，将孔径扩大到铺管所需求的口径，并将管线同步或分步再拉入孔内，实现不开挖铺设管线。水平定向钻进非开挖铺设地下管线技术施工工艺流程为：现场勘察→导向孔轨迹设计→测量放线→开挖工作坑→钻机就位→导向孔钻进→扩孔→拉管→回填。

施工要点：

（1）根据设计单位交付的设计资料做好施工准备；

（2）用导向头钻孔，在地下形成一直径为100mm的圆孔通道；

（3）扩孔至所需铺设的尺寸；

（4）将管材连接成需要长度，一次性施入已形成的孔洞中；

（5）牵引管施工完毕，砌筑工作井。

对于水平定向法穿越段管线的施工工艺，工程质量控制包括两部分：钻孔轨迹的质量与穿越段管线回拖质量控制。在地质条件和钻进工艺参数一定的前提下，钻孔质量直接影响到穿越工程的成败，后者则关系到管道的安全运行。钻导向孔的质量主要是指钻孔曲线的实际轨迹是否与钻孔的设计轨迹相符合。一般而言，实际钻孔轨迹越接近设计轨迹，则表明钻孔质量越好。

（1）导向强度计算公式

定向顶进的造斜程度为“导向强度”。运用材料力学杆件受力变形解析方法（见图1），以斜掌面积、斜焊角、钻杆刚度和地层硬度为自变量、建立导向强度量化计算公式如下：

式中：b－导向强度，°/m；e－钻杆弹性模量mpa；d－钻杆外径，mm； d－钻杆内径，mm；a－斜掌面积，cm2,θ－钻焊角，°；

σ－土的压入硬度，mpa；f－摩擦系数。

作为试算例子，当改变不同的参数值时，计算所得导向强度的变化情况如图2-—4中曲线所示。计算所反映的规律均与工程实际吻合。从图2中可以看出导向钻头斜掌面的斜焊角设计在250左右可以获得最有效的导向强度。yyhkcn_qinfa_sxt