市政管线非开挖水平定向钻导向轨迹设计探讨

陈洪涛，王绍华，郭嘉镕，黄祥云

（1.天津市政工程设计研究总院有限公司，天津 300392；2.天津滨海新区基础设施养管有限公司，天津 300450）

随着我国城市化的发展，城市范围越来越大，为完善市政设施配套，建成区域内增设各种专业管线的案例越来越多。考虑到穿越重要路段或河道时明挖施工对环境及交通等方面的较大影响，非开挖技术的应用得到推广。作为穿越工程常用的非开挖技术，水平定向钻工艺无需全线明开槽，一般不涉及深基坑，工程安全性高；对周边环境及现状管线的影响较小；道路和绿化的破除恢复面积得到控制，节省人力和设备成本，施工周期短，工程经济性较好；自20世纪80年代引入中国，在给水、排水、燃气、电力、通信、石油等诸多领域得到广泛应用。

1 水平定向钻工艺

水平定向钻（又称为拖拉管施工）的实施可分3步：

1）导向孔钻进，利用钻机、导向钻头及导向仪等机具，按穿越轨迹和操作规程实施导向孔，过程中利用探测器根据地下情况随时调整钻头；

2）扩孔护壁，钻孔到达出土端时卸下导向钻头，换上较大直径的扩孔钻头，多次扩孔至所需孔径；

3）管道回拖，将管道自出土端反向回拖，完成穿越施工。

注浆贯穿整个过程，泥浆从钻头前端喷出，主要作用是固孔护管、减少钻具与土层摩擦、对钻具降温及清除钻进过程中产生土屑等。

水平定向钻技术有两种常规导向方式，即地面造斜导向和坑内导向（又称为二程式拖拉法）。见表1。

表1 水平定向钻技术导向方式对比