什么是水平定向钻拉管施工？

市政基础设施建设工程2024-02-26 10:02:42

包含以下内容：

1.拉管的定义

2.拉管的施工流程

3.拉管的覆土要求

4.拉管的适用范围

5.拉管的入土角、出土角及曲率半径

1.拉管的定义

拉管是先通过钻机钻孔、扩孔等一系列程序，使管道的通道完成后，将管道从这个通道拉过来。管道分下降、水平、上升三个阶段。拉管通常的施工管径较小600mm以下，以PE管居多，也有钢管，拉管通常施工管径较小，一般小于600mm。埋深通常不大、距离不是太长。多根管可同时一次拉。

拉管的主要施工器械是水平定向钻机。是在不开挖地表面的条件下，铺设多种地下公用设施(管道、电缆等)的一种施工机械，它广泛应用于供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等管线铺设施工中，它适用于沙土、粘土、卵石等地况，我国大部分非硬岩地区都可施工。

2.拉管的施工流程

导向孔是按预定角度和预定截面钻进成孔。钻头通常为带斜面的非对称钻头，在回转和给进同时进行时，钻孔呈直线延伸，即导向钻头进行直线钻进；在只给进不回转时，由于受斜面反力的作用，实现造斜钻进。

导向孔的方向控制由位于钻头后端的钻杆内的控制器完成，钻孔曲线由放置在钻头后端钻杆内的电子测向仪进行测量并将测量结果(包括钻头位置、顶角、深度、温度等参数)传到地面的接收仪。这些数据经过处理和计算后，以数字的形式显示在显示屏上，并将测量到的数据与设计的数据进行对比，以便确定钻头的实际位置与设计位置的偏差，并将偏差值控制在允许的范围之内，如此循环直到钻头按照预定的导向孔曲线在预定位置出土。

拉管施工步骤（2/3）预扩孔。

导向孔完成后，要将该钻孔扩大到合适的直径以便安装管道，此过程称为预扩孔。通常，在钻机对岸将扩孔器连接到钻杆上，然后由钻机旋转回拖入导向孔，将导向孔扩大，同时要将大量的泥浆泵入钻孔，以保证钻孔的完整性和不塌方，并将切削下的岩屑带回到地面。一般情况下，使用小型钻机时，管道规格大于DN200mm时，就要进行预扩孔；使用大型钻机时，当管道规格大于DN350时，就需进行预扩孔。预扩孔的直径和次数，视具体的钻机型号和地质情况而定。

拉管施工步骤（3/3）回拖管道。

预扩孔完成以后，备好管线即可拖入钻孔。管道预制应在钻机对面的一侧完成。扩孔器一端接上钻杆，另一端通过旋转接头接到备好管道上。旋转接头可以避免管道随着扩孔器旋转，以保证将其顺利拖入钻孔。

回拖由钻机完成，这一过程同样需要大量泥浆，这样既减少了回拖阻力，又保护了管道防腐层。经过钻机多次预扩孔，最终成孔直径一般比管子直径大200mm（直径的1.2-1.5倍），因此不会损伤防腐层。回拖过程要连续进行直到扩孔器和管道自钻机一侧拖出。

3.拉管的覆土要求

最小覆土厚度一般为拉管直径的6倍。

4.拉管的适用范围

水平定向钻法一般用于不具备开挖条件的管道敷设工程，由于在钻进过程中，钻孔仅通过泥浆来维持稳定，在穿越重要设施如建(构)筑物、铁路、高等级公路、重要水域等时，应事先进行风险评估并根据评估结果采取相关安全防护措施，防止施工中可能出现的地面沉降、塌陷或地层压裂等造成的危害。

5.拉管的入土角、出土角及曲率半径

入土角、出土角及曲率半径的选择受穿越段水平距离、管道埋深、管材类型、钻机参数及地层条件等因素限制。

入土角、出土角的确定，施工中如果入土角过小,则覆土深度较浅，土质松软，钻杆往往会翘出地面，难以按照设计的入土角钻进;如果入土角过大，钻进深度大，不利于导向钻进，难以较快减小钻杆埋深,管道埋深大;出土角太大也不利于工程施工。市政管道工程一般穿越距离短、管径小，且多选用塑料管材,因此可选取较大的人土角，可达到30以上,这里建议入土角的范围为8~30°,其中钢管不宜大于18°。为保证管道回拖时顺利入洞，宜选取较小的出土角，一般为 4~12°。对于大直径钢管穿越施工,由于曲率半径很大，为降低管道人洞难度，条件允许时可适当将出土坑挖深挖长。对于柔性更好的塑料管道而言可接受的出土角范围更宽，般为4~20°。