水平定向鉆技術(shù)在管道穿越工程中的應(yīng)用

焦新發(fā)

長江三峽勘測研究院有限公司（武漢） 湖北武漢 43000

1 水平定向鉆系統(tǒng)組成及項(xiàng)目概況

1.1 水平定向鉆系統(tǒng)組成

水平定向鉆系統(tǒng)主要有四部分組成：一是鉆機(jī)系統(tǒng)。它是整個管道穿越工程的主體部分，由鉆機(jī)主機(jī)、轉(zhuǎn)盤等組成，在鉆機(jī)架上安裝鉆機(jī)主機(jī)，以此來進(jìn)行鉆進(jìn)作業(yè)及回拖作業(yè)，按照施工要求完成不同情況下的工程任務(wù)。二是動力系統(tǒng)。在目前的施工技術(shù)應(yīng)用中，動力系統(tǒng)有電力系統(tǒng)和柴油機(jī)等不同動力形式，其作用是由鉆機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生的高壓液壓油來完成動力傳輸。三是控向系統(tǒng)。在施工過程合理利用控向系統(tǒng)，能夠確保鉆進(jìn)作業(yè)流程依照提前設(shè)定的作業(yè)曲線，控制鉆頭的鉆進(jìn)方向。目前控向系統(tǒng)有手提式和有線式兩種，要根據(jù)管道穿越施工的實(shí)際情況來進(jìn)行選擇[1]。四是泥漿系統(tǒng)，泥漿系統(tǒng)所提供的泥漿質(zhì)量，直接決定了鉆孔回施的效率，只有在泥漿配置與地質(zhì)狀況相適應(yīng)的情形下，才能夠有效的確保技術(shù)應(yīng)用不斷深入。在實(shí)際施工過程中，需要全方位入手整體上做好這幾個方面的控制，加大技術(shù)人員的培訓(xùn)和管理力度，從而為工程技術(shù)水平提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.2 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目為某縣城地下水超采治理中農(nóng)村生活用水置換項(xiàng)目管道工程，本項(xiàng)目實(shí)施中，使用到的工程機(jī)械類型有：GD-120T型水平定向鉆1套、導(dǎo)向儀器3臺、水準(zhǔn)儀、全站儀各1臺、挖掘機(jī)2臺。起重機(jī)、拖車、泥漿泵各1臺。其工程設(shè)計(jì)定向鉆穿越平面示意圖如圖1所示。

圖1 定向鉆穿越平面示意圖

2 施工控制要點(diǎn)

2.1 場地準(zhǔn)備

在管道穿越工程中，水平定向鉆應(yīng)用的場地條件通常比較差，首先需要做好通道建設(shè)和場地平整工作，在對土地進(jìn)行壓實(shí)處理的情形下，合理鋪設(shè)土工布和道板，確保場地的平整度。在完成平整之后，就要按照施工圖紙的要求盡量測量放線，根據(jù)放線要求合理確定設(shè)備的安裝位置。場地準(zhǔn)備是后續(xù)施工流程開展的重要基礎(chǔ)，也是工程質(zhì)量控制的要點(diǎn)之一，在施工開展之前，必須要加強(qiáng)這方面的研究工作，從而能夠更好的提升施工水平。

2.2 基礎(chǔ)設(shè)備控制

在基礎(chǔ)設(shè)備組織與控制中，需要注意三個方面的要點(diǎn)：一是鉆機(jī)系統(tǒng)要具有足夠的回收能力，確保施工動力的充足；二是在穿越工程深度超過15m時，必須使用有線控向系統(tǒng)，確保控制信號能夠準(zhǔn)確傳輸；三是在施工過程中，要確保各個基礎(chǔ)設(shè)備運(yùn)行之間的銜接，尤其是在泥漿的供應(yīng)量和配比方面，要做好對應(yīng)的控制，避免由于操作失誤出現(xiàn)機(jī)器故障或者施工停滯[2]。基礎(chǔ)設(shè)備控制需要技術(shù)人員具有較高的技術(shù)水平，在實(shí)際施工過程中，需要加強(qiáng)相關(guān)方面的技術(shù)培訓(xùn)，全面提升不同施工環(huán)節(jié)的配合力度，全面提升施工質(zhì)量。

2.3 合理利用泥漿

泥漿的粘稠度和跟進(jìn)速度，對于管道穿越施工質(zhì)量具有重要的影響，在施工流程開始之前，必須對施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件進(jìn)行準(zhǔn)確勘查，從而為泥漿配置提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。泥漿配置的質(zhì)量直接影響導(dǎo)向孔的形成，有效降低推進(jìn)過程中摩擦力，提升泥漿配置的質(zhì)量，還能夠起到保護(hù)孔壁，降低孔壁消耗的作用。在施工進(jìn)行中，導(dǎo)向孔的作業(yè)速度通常要快于回頭速度，同時也要根據(jù)實(shí)際情形做好對應(yīng)的調(diào)整。在泥漿供給不足或者粘度不符合施工要求的的情形下，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況，及時采取技術(shù)性補(bǔ)救措施，確保工程進(jìn)度能夠持續(xù)進(jìn)行。

2.4 控制工程造價

工程造價對于項(xiàng)目實(shí)施的經(jīng)濟(jì)效益具有直接性的影響，在管道穿越工程實(shí)施之前，要根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況勘查結(jié)果，科學(xué)設(shè)計(jì)施工方案，盡量優(yōu)化管道長度和鉆機(jī)成本，避免由于設(shè)計(jì)不合理造成的施工資源浪費(fèi)，以此對整體工程造價進(jìn)行優(yōu)化控制[3]。在定向鉆技術(shù)應(yīng)用過程中，應(yīng)當(dāng)注意對技術(shù)人員的培訓(xùn)，強(qiáng)化不同崗位工作人員的配合，在盡量提升工作熟練度的基礎(chǔ)上，對工作流程不斷優(yōu)化，從而能夠更好的提升工作效率，有效降低工程造價。

3 效率提升途徑

要全面提升水平定向鉆技術(shù)在管道穿越工程中的施工效率，需要嚴(yán)格按照導(dǎo)向孔進(jìn)行作業(yè)，同時不斷加大對作業(yè)人員的專業(yè)技能培訓(xùn)，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的安全管理制度。這些措施內(nèi)容主要包括以下幾個方面：一是強(qiáng)化工作人員工作重要性的認(rèn)識，在日常工作中主動學(xué)習(xí)專業(yè)知識，接受知識技能培訓(xùn)，深入對相關(guān)概念的理解和認(rèn)識，對于施工過程中出現(xiàn)的問題，要加大研究和總結(jié)力度，基于科學(xué)的理論指導(dǎo)，真正解決施工中出現(xiàn)的問題。二是要制定出施工過程的整體目標(biāo)和階段性目標(biāo)，針對可能出現(xiàn)的技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)和安全隱患進(jìn)行深入說明，重點(diǎn)控制，在確保施工流程的基礎(chǔ)上，盡量提升施工效率。三是要能夠提升施工兼顧力度，嚴(yán)格對施工技術(shù)人員的管理，在對施工人員進(jìn)行嚴(yán)格要求的同時，對于施工中對技術(shù)措施和安全管理措施執(zhí)行不到位的情形，應(yīng)當(dāng)加大處理力度，避免出現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)?shù)那樾蝃3]。

4 結(jié)語

水平定向鉆技術(shù)在管道穿越施工中的應(yīng)用水平不斷提升，對于技術(shù)應(yīng)用要求也不斷提升，這就要求相關(guān)技術(shù)人員在施工流程中，要重視前期施工準(zhǔn)備工作，加大現(xiàn)場地質(zhì)考察和設(shè)備準(zhǔn)備工作，通過對泥漿和整體造價進(jìn)行控制，從而不斷提升施工技術(shù)，最大限度提升技術(shù)應(yīng)用水平，為相關(guān)工程建設(shè)水平的提升起到積極的促進(jìn)作用。