城镇给排水技术：学习情境水平定向钻施工成果

定向钻的工作原理与液压钻机相类似。在钻先导孔过程中利用膨润土、水、气混合物来润滑、冷却和运载切削下来的土到地面。钻头上装有定向测控仪，可改变钻头的倾斜角度，如图5.56所示。钻孔的长度就是钻杆总长度。先导孔施工完成后，一般采用回扩，即在拉回钻杆的同时将先导孔扩大，随后拉入需要铺设的管道。

图5.56　定向钻施工先导孔示意图

地质情况不同，钻机的给进力、起拔力、扭矩、转速也是不同的，因此定向钻施工前要探明地质情况。这样有利于对钻机的选型或评价，确定是否能适用。另外还要探明地下障碍物的具体位置，如探明已有金属管线，已有各种电缆，以便绕过这些障碍物。

定向钻施工时不需要工作坑，可以在地面直接钻斜孔，钻到需要深度后再转弯。钻头钻进的方向是可以控制的，钻杆可以转弯，但转弯半径是有限制的，不能太小，最小转弯半径应大于30～42m。最小转弯半径取决于铺设管的管径和材料，一般管径较大或管道柔性较差时，转弯半径应加大，并且要有接收坑（兼下管坑），管道回拖时以平直状态为好。管径较小，管道柔性较好时，可不设接收坑，管道直接从地面拖入。

定向钻适用土层为黏土、粉质黏土、黏质粉土、粉砂土等。铺管长度根据土质情况和钻机的能力而定，在黏性土中，大型钻机可达300m。

水平定向钻施工特点如下：(www.xing528.com)

（1）定向钻穿越施工具有不会阻碍交通，不会破坏绿地植被，不会影响商店、医院、学校和居民的正常生活和工作秩序，解决了传统开挖施工对居民生活的干扰，对交通、环境、周边建筑物基础的破坏和不良影响。

（2）现代化的穿越设备的穿越精度高，易于调整敷设方向和埋深，管线弧形敷设距离长，完全可以满足设计要求埋深，并且可以使管线绕过地下的障碍物。

（3）城市管网埋深一般达到3m以下，穿越河流时，一般埋深在河床下9～18m，所以采用水平定向钻机穿越，对周围环境没有影响，不破坏地貌和环境，适应环保的各项要求。

（4）采用水平定向钻机穿越施工时，没有水上、水下作业，不影响江河通航，不损坏江河两侧堤坝及河床结构，施工不受季节限制，具有施工周期短人员少、成功率高施工安全可靠等特点。

（5）与其他施工方法比较，进出场地速度快，施工场地可以灵活调整，尤其在城市施工时可以充分显示出其优越性，并且施工占地少工程造价低，施工速度快。

（6）大型河流穿越时，由于管线埋在地层以下9～18mm，地层内部的氧及其他腐蚀性物质很少，所以起到自然防腐和保温的功用，可以保证管线运行时间更长。