李建华　张君

摘 要：随着城市建设的飞速发展，老城区不断进行改造，原铺设的各种管线存在老化或不能满足要求，再加上建设初期缺少合理的统筹规划，经常出现同一市政道路多次开挖铺设管线的情况，不仅造成了环境污染而且给周围居民的日常生活及城市交通带来了很大不便。从另一个角度看，城市管理部门、规划部门甚至施工单位都给老百姓留下了不好的印象。2003年定向钻非开挖技术在漯河市的出现，解决了这一难题，把施工对环境的影响减少到了最小，当各种管线穿越道路、集市及重要的草坪、绿地和人行道时突显其优越性。

关键词：定向钻 PE燃气管道

中图分类号：TU996.7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（a）-0098-01

根据全市城区燃气管道铺设工程量较大的实际情况，我公司于2006年采购DDW-150K型定向钻机一台，在管道铺设过程中发挥了极大的作用，不但大大地缩短了施工工期，而且充分展现了其定向的功能。在无法开挖施工的地段，通过加大铺设深度或绕开障碍物的办法顺利解决了施工难题，2006、2007两年铺设各种管径燃气管道近20000 m，积累了丰富的施工技术经验。虽然定向钻施工技术比较成熟，相关文献资料较多，但我公司施工技术人员不局限于此，根据施工现场的实际情况尝试性的短距离铺设了90°角PE燃气管道，并取得了成功。

1 DDW-150K型定向鉆机的特点及相关技术参数

1.1 特点

该钻机为橡胶履带式自行走一体式机，机动性好，短距离内靠自身橡胶履带行走不但方便而且减少了对城市道路的损坏，具有结构紧凑、整体性强、操作简单、传动可靠等特点，采用柴油机作为自带动力，施工方便。根据情况可一次性铺设DN600以下各种管道20～250 m。

1.2 主要技术参数

动力参数：使用75 kW/2500 r/min柴油发动机。

钻杆：单根钻杆采用∮63×3050 mm礅粗钢管，共计配套250 m。

履带自行走速度：0～1.0 Km/h。

控向仪：GUIDER V型（向导五型），接收信号棒传来的信号并将此信号发送到钻机旁的遥显仪。

信号棒：配备两根信号棒，9.5 kHz蓝色和38 kHz黄色，能分别探测5 m以内和10m以内的深度，可以根据深度和干扰情况分别选择使用。该工程采用蓝色信号棒。

2 工程概况

该工程为水平面90°角铺设De90PE燃气管道150 m，施工地点位于文化路双汇广场西南角、建设路和文化路交叉口；起点在交叉口东北角、文化路东侧、双汇广场大理石人行道上，向南穿过建设路后沿建设路南侧向东延伸，终点在建设路南侧的红日文景园大门口。该路段人员拥挤、车辆稠密、有早市和夜市、大理石和方砖人行道质量较好，不允许开挖，市政管理部门批复手续为非开挖。

3 地下管线勘察情况

经施工人员现场详细勘察，建设路中心线靠南侧地下有东西走向深3 m×宽2 m的大排水，在南侧人行道下有深1.5 m的移动通信光缆和长线局通信光缆；建设路中心线靠北侧地下有东西走向深1.5 m的中压燃气管道（市政批复不允许在此处开挖路面接管），北侧人行道下有东西走向深1.2 m的自来水管道并有向施工起点方向的分支管道，以及文化路东侧南北走向深2 m的市政排水管道与建设路大排水相连。情况非常复杂，施工难度很大。

4 施工过程及技术参数

4.1 钻进过程及技术参数

4.1.1钻进过程

根据现场勘测的实际情况，确定钻机的下钻位置，并开挖长2.5 m×宽0.75 m×深1.8 m的钻头入钻探坑，确保安全后钻杆按-30%的斜度入土，以3.0 m左右的深度穿越自来水和天然气管道及排水管道，然后逐渐增加深度到4.0 m左右，从第19根钻杆开始以9点方向点进入转向轨道，并连续18根以此方向点及4～5 m深完成90°角转向，同时穿越大排水和南侧通信光缆，随后逐渐调整方向和点数，顺利钻出地面。

4.1.2技术参数

（1） 压力参数。由于该工程地层属黄素土，土质较好，除进出钻压力稍大，仪表显示为4 MPa左右外，全程钻进时仪表显示为2 MPa左右，顶进时仪表显示在3～4 MPa范围内，增减平缓。

（2）转迹参数。钻进结束后对钻杆路由进行计算，得到该轨迹弯曲半径R=35 m，完全满足PE管施工规范中的相关规定，即当PE管直径50

4.2 回拖过程及技术参数

4.2.1回拖过程

由于地下土质情况为黄素土，便于施工，且正值夏季水位较高，加入较少的水就能达到要求，回拖阻力较小。采用快速回拖法回拖，历时3小时10分钟回拖完毕，顺利将150 mPE燃气管道铺入地下预定位置。同时一并铺入的金属示踪线完好无损。

4.2.2技术参数

由于该工程铺设的De90PE管道管径较小，地下土质较好，不需进行多级扩孔和清孔，直接连接∮240扩孔钻头，扩孔铺管一次完成。De90PE管自身重量较轻，且在泥浆中运动受力极小，回拖力主要是扩孔钻头回拖时对泥土的切削阻力。扩孔头入孔及出孔压力稍大为6MPa外，回拖全程压力显示在4MPa左右。

5 效益分析

该项工程能产生经济和社会两个方面的效益。经济效益方面采取全开挖施工工程投资约2.4万元与采取定向钻施工投资约1.3万元相比较可节约1.1万元；另外，该工程工期可提前10天结束，待供气居民可提前用上天然气，投资收益提前回收约0.3万元。在社会效益方面，该项技术的成功运用，最大限度的为按时向待供气居民区供气争取到了时间，同时反映了高超的施工技术水平，在居民用户中树立了公司的良好形象；另外，减少主要交通路面的多次开挖也在人民群众中树立了政府管理部门的执政水平，社会效益比较明显。

6 定向钻施工的不足

定向钻施工尽管优点非常突出，但在施工过程中由于要综合考虑各种地下设施的安全性，一般正常深度在1.5～2.5 m之间，过路或穿越光缆、大排水等设施时往往在4～5m左右，施工方便的同时为以后的接线和检修带来很大的难度。就该工程而言，在钻头钻出地面之后，要迅速连接待铺设管道进行回拖，不能停留时间过长，否则处在转向位置的18根钻杆有被弯曲的可能，会造成不必要的经济损失。

7 结语

该项工程的成功完成充分证明，定向钻在高速发展的现代化城市中施工具有不可替代的优势地位，尽管铺设深度有时不尽人意，但其快速和可定向的特性已经得到广大建设单位和施工单位的认可。

参考文献

[1] 城镇燃气设计规范（GB50028-2006）[S].

[2] 城镇燃气输配工程施工及验收规范（CJJ33-2005 J404-2005）[S].

[3] 聚乙烯燃气管道工程技术规程（CJJ33-95）[S].

[4] 型控向仪说明书（G5.1.12） GUIDER V[Z].

[5] 型定向钻机操作说明书DDW-150[Z].

[6] 型定向钻机教程DDW-150[Z].