水平定向鉆技術在管道穿越工程中的應用

焦新發

長江三峽勘測研究院有限公司（武漢） 湖北武漢 43000

1 水平定向鉆系統組成及項目概況

1.1 水平定向鉆系統組成

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

1.2 項目概況

本項目為某縣城地下水超采治理中農村生活用水置換項目管道工程，本項目實施中，使用到的工程機械類型有：GD-120T型水平定向鉆1套、導向儀器3臺、水準儀、全站儀各1臺、挖掘機2臺。起重機、拖車、泥漿泵各1臺。其工程設計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

2.1 場地準備

在管道穿越工程中，水平定向鉆應用的場地條件通常比較差，首先需要做好通道建設和場地平整工作，在對土地進行壓實處理的情形下，合理鋪設土工布和道板，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，根據放線要求合理確定設備的安裝位置。場地準備是后續施工流程開展的重要基礎，也是工程質量控制的要點之一，在施工開展之前，必須要加強這方面的研究工作，從而能夠更好的提升施工水平。

2.2 基礎設備控制

在基礎設備組織與控制中，需要注意三個方面的要點：一是鉆機系統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，確保控制信號能夠準確傳輸；三是在施工過程中，要確保各個基礎設備運行之間的銜接，尤其是在泥漿的供應量和配比方面，要做好對應的控制，避免由于操作失誤出現機器故障或者施工停滯[2]。基礎設備控制需要技術人員具有較高的技術水平，在實際施工過程中，需要加強相關方面的技術培訓，全面提升不同施工環節的配合力度，全面提升施工質量。

2.3 合理利用泥漿

泥漿的粘稠度和跟進速度，對于管道穿越施工質量具有重要的影響，在施工流程開始之前，必須對施工現場的地質條件進行準確勘查，從而為泥漿配置提供準確的數據基礎。泥漿配置的質量直接影響導向孔的形成，有效降低推進過程中摩擦力，提升泥漿配置的質量，還能夠起到保護孔壁，降低孔壁消耗的作用。在施工進行中，導向孔的作業速度通常要快于回頭速度，同時也要根據實際情形做好對應的調整。在泥漿供給不足或者粘度不符合施工要求的的情形下，技術人員應當根據實際情況，及時采取技術性補救措施，確保工程進度能夠持續進行。

2.4 控制工程造價

工程造價對于項目實施的經濟效益具有直接性的影響，在管道穿越工程實施之前，要根據現場地質情況勘查結果，科學設計施工方案，盡量優化管道長度和鉆機成本，避免由于設計不合理造成的施工資源浪費，以此對整體工程造價進行優化控制[3]。在定向鉆技術應用過程中，應當注意對技術人員的培訓，強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上，對工作流程不斷優化，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在管道穿越工程中的施工效率，需要嚴格按照導向孔進行作業，同時不斷加大對作業人員的專業技能培訓，嚴格執行相關的安全管理制度。這些措施內容主要包括以下幾個方面：一是強化工作人員工作重要性的認識，在日常工作中主動學習專業知識，接受知識技能培訓，深入對相關概念的理解和認識，對于施工過程中出現的問題，要加大研究和總結力度，基于科學的理論指導，真正解決施工中出現的問題。二是要制定出施工過程的整體目標和階段性目標，針對可能出現的技術應用要點和安全隱患進行深入說明，重點控制，在確保施工流程的基礎上，盡量提升施工效率。三是要能夠提升施工兼顧力度，嚴格對施工技術人員的管理，在對施工人員進行嚴格要求的同時，對于施工中對技術措施和安全管理措施執行不到位的情形，應當加大處理力度，避免出現技術應用不當的情形[3]。

4 結語

水平定向鉆技術在管道穿越施工中的應用水平不斷提升，對于技術應用要求也不斷提升，這就要求相關技術人員在施工流程中，要重視前期施工準備工作，加大現場地質考察和設備準備工作，通過對泥漿和整體造價進行控制，從而不斷提升施工技術，最大限度提升技術應用水平，為相關工程建設水平的提升起到積極的促進作用。