定向鉆頂管工藝
工程技術(shù)行業(yè)的一種管道施工工藝，一般多用于石油、天然氣以及一些市政管道建設(shè)，由大型的定向鉆機進行鉆孔、擴孔、清孔等過程以后再進行管道回拖。
一、什么是定向鉆頂管施工？

定向鉆頂管施工是借助頂推設(shè)備將工具管或掘進機從工作坑（始發(fā)井）內(nèi)穿過土層一直推到接收坑（到達井）內(nèi)，依靠安裝在管道頭部的鉆掘系統(tǒng)不斷地切削土屑，由出土系統(tǒng)將切削的土屑排出，邊頂進，邊切削，邊輸送，將管道逐段向前鋪設(shè)，與此同時，把緊隨工具管或掘進機后的管道埋設(shè)在兩坑之間的一種非開挖施工技術(shù)。在頂進的過程中通過激光導向系統(tǒng)糾偏來調(diào)節(jié)鋪管方向。

二、定向鉆頂管施工的工作原理

定向鉆頂管施工是繼盾構(gòu)施工之后而發(fā)展起來的一種地下管道施工方法，借助于主頂油缸及管道間中繼間等的推力，把工具管或掘進機從工作井內(nèi)穿過土層一直推到接收井內(nèi)吊起。與此同時，也就把緊隨工具管或掘進機后的管道埋設(shè)在兩井之間，以期實現(xiàn)非開挖敷設(shè)地下管道的施工方法。
定向鉆是工程技術(shù)行業(yè)的一種管道施工工藝，一般多用于石油、天然氣以及一些市政管道建設(shè)，由大型的定向鉆機進行定位鉆孔、擴孔、清孔、管道回拖等過程以后再進行管道回拖。
定向鉆操作規(guī)程
一、操作人員操作機器時應(yīng)穿戴帽、保護鏡、絕緣靴、絕緣手套，如靠近來往車輛作業(yè)，應(yīng)穿上反光的工作服：
二、開機前，應(yīng)用樁子將鉆機錨固牢靠，檢查柴油、機油、液壓油油位位置，應(yīng)在規(guī)定的油標尺內(nèi)水位應(yīng)正常，裝置應(yīng)完好，并將接地線插入2米以外的潮濕土壤中，確保接地良好，在機器周圍設(shè)置警告標志，巡視鉆孔路線，探明地下管線；
三、操作人員要聽從導向人員的正確操作指令；
四、鉆進和回拖過程中，操作人員要監(jiān)視儀表盤上的各種儀表，一旦發(fā)現(xiàn)儀表顯示不正常和其它異常情況，應(yīng)立即停車，查明原因，排除后，方可繼續(xù)工作；
五、根據(jù)土質(zhì)配置鉆液的配合比，以減少鉆進和回拖過程中的阻力；
六、鉆孔期間或當警報鳴響時，不要觸摸機器；
七、施工完工后，應(yīng)對設(shè)備進行清潔和保養(yǎng)并填寫好運轉(zhuǎn)記錄。
頂升應(yīng)暫停并及時處理。套管頂入接收坑后，應(yīng)在套管下部和管端設(shè)置枕墊或混凝土。施工準備:安裝連接導向鉆頭，檢查探頭發(fā)出的所有參數(shù)是否正常，探頭電池容量是否充足，開洞:為確保入射角的準確性和協(xié)調(diào)性，開洞至少需要連續(xù)鉆孔2.5m。與此同時，應(yīng)采用鉆進速度低、泵排量小、進尺慢的辦法。斜鉆:將鉆具的面角調(diào)整到需求的角度，推入鉆頭形成傾斜段，導航儀跟蹤并監(jiān)測鉆頭仰角的變化。按照不一樣的土層，結(jié)合鉆孔將鉆頭推入，以免仰角的變化超過鉆桿的曲率半徑。直鉆:鉆頭勻速旋轉(zhuǎn)，進給速度盡一定能快，使導向孔的直段更直，打造導向鉆參數(shù)表，研發(fā)回拉擴孔直徑:待成孔的直徑依據(jù)待鋪設(shè)管道的直徑和數(shù)量計算，既不是很大也沒有那么小，所成孔的直徑太大，
我們的工程團隊希望與電信、電力、污水等市政地下管網(wǎng)鋪設(shè)的處理工程的同事一起創(chuàng)造價值和雙贏結(jié)果。在同一時間，我們團隊主要有頂管指導工程師，他們運用充足的頂管施工經(jīng)驗，工程成為優(yōu)質(zhì)工程，為社會服務(wù)。非開挖技術(shù)作為同一個新興的工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)，需要依據(jù)非開挖發(fā)展的戰(zhàn)略要求，從硬件設(shè)施和技術(shù)理論兩方面實施深入發(fā)展。非開挖技術(shù)研究所已經(jīng)成立。多年來不斷致力于非開挖技術(shù)的科學研究和產(chǎn)品開發(fā)，并取得了可喜的成果。經(jīng)過這些年工程實踐的持續(xù)探索和改進，TL系列鉆機的性能日益提升，達到了國內(nèi)領(lǐng)先水平，得到了廣大合作商的一致認可。施工準備:安裝連接導向鉆頭，檢查探頭發(fā)射的參數(shù)是否正常，探頭電池容量是否充足，鉆孔:為了確保入射角的準確性和協(xié)調(diào)性，至少需要連續(xù)鉆孔2.5m。 遵照偏差的大小和方向，頂鐵的一側(cè)可以楔緊，而另一側(cè)可以楔松或有1-3厘米的間隙。頂起開始后，楔緊的一邊先走。楔形寬松的一邊不動。這一種方法十分有效，但頂起進程中必須嚴格把控楔緊度，不可能因應(yīng)力不均勻而使管道開裂。最近幾年來，公司成功完成了公路、鐵路、市政、住宅建設(shè)、水利、隧道、管道安裝等多項技術(shù)難度大、質(zhì)量要求高的施工任務(wù)。它還充分發(fā)揮了其成熟的先進非開挖技術(shù)和施工經(jīng)驗，使用了自己的65T、120T、200T、250T、400T、500T定向鉆鋪管機和φ800-φ3000mm頂管機。在北京、上海、天津、重慶、江蘇、江西、浙江、河北、河南、湖南、湖北、廣東、廣西、山東、山西、福建、甘肅、陜西、內(nèi)蒙古、新疆、云南、貴州、四川等地。
在上海、江蘇、天津、河北、浙江、重慶、山西、遼寧、吉林、安徽、福建、河南、河北、湖南、湖北、陜西、四川、云南、黑龍江、內(nèi)蒙古、甘肅、廣東等市區(qū)，上海龍鳴公司吸取了我國幾家潛水公司的經(jīng)驗教訓。公司的目標是以顧客為基礎(chǔ)，以誠信為基礎(chǔ)。公司技術(shù)力量雄厚，水下施工設(shè)備先進齊全。為公司為采購客戶提供整體高質(zhì)量、高功率、高價格的服務(wù)，在頂升流程中，應(yīng)偶爾觀察管道軸線，并及時采取措施糾正看見的偏差。管道偏離軸線的主因是作用在工具管上的外面力量不水平。外面力量不平整的主因是:(1)前進的管道不能夠在一定的直線上；(2)管道橫截面不能夠垂直于管道軸線；(3)管段之間墊板的壓縮性不一致；和(4)頂管迎面阻力的合力極小的概率與頂管后端前進頂力的合力一致
非開挖工程技術(shù)徹底解決了管道埋設(shè)施工中對城市建筑物的破壞和道路交通的堵塞等難題，在穩(wěn)定土層和環(huán)境保護方面凸顯其優(yōu)勢。這對交通繁忙、人口密集、地面建筑物眾多、地下管線復雜的城市是非常重要的，它將為城市創(chuàng)造一個潔凈、舒適和美好的環(huán)境。
非開挖技術(shù)是近幾年才開始頻繁使用的一個術(shù)語，它涉及的是利用少開挖，即工作井與接收井要開挖，以及不開挖，即管道不開挖技術(shù)來進行地下管線的鋪設(shè)或更換，頂管直徑DN8

00—4500。通過工作井把要埋設(shè)的管子頂入土內(nèi)，一個工作井內(nèi)的管子可在地下穿行0米以上，并且還能曲線穿行，以繞開一些地下管線或障礙物。
它的技術(shù)要點在于糾正管子在地下延伸的偏差。特別適用于大中型管徑的非開挖鋪設(shè)。具有經(jīng)濟、，保護環(huán)境的綜合功能。這種技術(shù)的優(yōu)點是：不開挖地面；不拆遷，不破壞地面建筑物；不破壞環(huán)境；不影響管道的段差變形；省時、、，綜合造價低。
該技術(shù)在我國沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)廣泛用于城市地下給排水管道、天燃氣石油管道、通訊電纜等各種管道的非開挖鋪設(shè)。它能穿越公路、鐵路、橋梁、高山、河流、海峽和地面任何建筑物。采用該技術(shù)施工，能節(jié)約一大筆征地拆遷費用、減少對環(huán)境污染和道路的堵塞，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
當套管距導軌接近50厘米時，操作人員可以進入坑內(nèi)工作。當套管放在導軌上時，高級技工、質(zhì)量工程師和工程師應(yīng)在施工前檢查中央線、標高、坡度和所有工程是否正確。頂起:套管頂起包含挖掘、頂起、測量、糾偏和其它程序。頂起應(yīng)緩慢并逐步實施。施工人員應(yīng)隨時控制導軌上的中央線、坡度和標高。假如有任何偏差，應(yīng)立刻停止頂升。校正前，可以繼續(xù)頂升。套管進入土層后，頂管工程應(yīng)在中部繼續(xù)開展。在自上而下分層開挖的取土人員。蘭州頂管工程中，管道下部135度范圍內(nèi)不可超挖，管道頂部上部超挖量不要等于1.5厘米，管道前端不可超過套管50厘米。挖出的土應(yīng)及時運出管道。頂起進程中，應(yīng)套管旋轉(zhuǎn)。頂進暫停時，套管頭喇叭口應(yīng)完全切入土層。頂管應(yīng)連續(xù)操作，如套管前后支架嚴重變形或頂鐵變形 泥漿濃度遵照不一樣的土層條件而定。泥漿滲入孔壁，通過擴孔鉆頭的擠壓和摩擦起到維護和穩(wěn)定孔壁跟作用。回拉管:回拉管流程中的回拉力應(yīng)克服管與孔壁之間的摩擦力。成孔質(zhì)量與導向孔的曲線形狀和擴孔過程密切相關(guān)。基本上，鋪設(shè)聚氯乙烯或聚乙烯管的后拉力不應(yīng)該超過5kN。拉力過大會產(chǎn)生管道破裂或變形。頂管中間線樁的設(shè)置:將經(jīng)緯儀連接到中部線控制樁上，將中央線引向坑壁，將樁打入樁內(nèi)，作為頂起時校正套管的中央線樁。此外，在工作坑內(nèi)臨時設(shè)置兩個水準點，依據(jù)打造標高和坡度控制套管頂起。吊管:套管是鋼筋混凝土套管(榫槽)，由提高機吊起。在空中吊裝約10厘米時，檢查套管是否綁扎牢固，機械制動性能是否良好，并實施頂管工程招標，確認前方吊裝。

在燃氣施工過程中水平定向鉆頂管施工是利潤，風險的。
擴空中存在的問題

1、縮頸：軟土層擴孔，容易產(chǎn)生縮頸現(xiàn)場，應(yīng)采用輕拉慢轉(zhuǎn)，緊盯儀表盤，選用固相泥漿護臂，使孔內(nèi)壓力平衡，保持成孔。

2、坍孔：沙質(zhì)粘土層、沙層、松散回填土層擴孔容易坍孔，抱鉆、卡鉆。選用固相泥漿、重膠質(zhì)固相泥漿護臂。如果塊石堆積處坍孔，只有將塊石取出方可繼續(xù)擴孔。方法：輕拉慢轉(zhuǎn)，待擴孔通過坍孔處，鉆頭向后推，重新擴或多次擴孔。

拉管中存在的問題

1、設(shè)備故障原因，延誤拉管時間事孔內(nèi)泥沉淀引起抱管。

2、復雜地形、沒有相應(yīng)的泥漿護臂原因引起管材變形、抱管。

3、所鋪設(shè)的管材質(zhì)量原因引起的管材變形斷管。

泥漿漏失或不返漿問題

1、在松軟的回填土層、地下水位較低、沙質(zhì)粘土層、河床底軟土層擴孔的時候，泥漿不從孔返出，而從孔內(nèi)漏失，要控制泥漿進入量，增大泥漿濃度和粘度，嚴重時候可在泥漿中加水泥或粉煤灰來控制漏失。

2.在擴孔或回拖鋪管時

在擴孔或回拖鋪管時,常見泥漿從孔內(nèi)中滲出地面,泥漿滲出的原因一是擴孔、鋪管中殘留泥漿過多阻塞鉆孔,泥泥漿無法從孔口返出,泥泥漿在孔內(nèi)形成高壓面從地面滲出;二是是當?shù)貙铀缮⒔o泥漿留出通道,泥漿其通道滲出地面。這種情況我在大棚施工中遇到過，賠償村名2萬多元，損失慘重。防止?jié)B出泥漿的措施：一是增加鉆孔深度;二是改變鉆頭結(jié)構(gòu),采用葉片式(a)、溜槽式鈷頭(b),盡可能將泥屑攪成泥漿;三是司鉆手、泥漿師要根據(jù)地層情況,控制好泥漿的濃度、粘度、流量,增加泥漿的護壁,懸浮和排屑能力,使使鉆孔形成完整、通道泥漿暢通無阻地從孔口返出。
非開挖工程技術(shù)徹底解決了管道埋設(shè)施工中對城市建筑物的破壞和道路交通的堵塞等難題，在穩(wěn)定土層和環(huán)境保護方面凸顯其優(yōu)勢。這對交通繁忙、人口密集、地面建筑物眾多、地下管線復雜的城市是非常重要的，它將為城市創(chuàng)造一個潔凈、舒適和美好的環(huán)境。
非開挖技術(shù)是近幾年才開始頻繁使用的一個術(shù)語，它涉及的是利用少開挖，即工作井與接收井要開挖，以及不開挖，即管道不開挖技術(shù)來進行地下管線的鋪設(shè)或更換，頂管直徑DN8

00—4500。通過工作井把要埋設(shè)的管子頂入土內(nèi)，一個工作井內(nèi)的管子可在地下穿行0米以上，并且還能曲線穿行，以繞開一些地下管線或障礙物。
它的技術(shù)要點在于糾正管子在地下延伸的偏差。特別適用于大中型管徑的非開挖鋪設(shè)。具有經(jīng)濟、，保護環(huán)境的綜合功能。這種技術(shù)的優(yōu)點是：不開挖地面；不拆遷，不破壞地面建筑物；不破壞環(huán)境；不影響管道的段差變形；省時、、，綜合造價低。
該技術(shù)在我國沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)廣泛用于城市地下給排水管道、天燃氣石油管道、通訊電纜等各種管道的非開挖鋪設(shè)。它能穿越公路、鐵路、橋梁、高山、河流、海峽和地面任何建筑物。采用該技術(shù)施工，能節(jié)約一大筆征地拆遷費用、減少對環(huán)境污染和道路的堵塞，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。其

中長的一段位于黃河主河床上，長達 米，還要穿越較厚的礫砂層與黃河主河槽，既是我國西氣東輸項目的關(guān)鍵工程，也是目前世界上復雜地質(zhì)條件下大直徑鋼管一次性頂進距離長的頂管工程。2001年的上虞市污水處理工程中，玻璃纖維夾 砂管成功地應(yīng)用于頂管。2008年在無錫長江引水工程中中鐵十局十公司采用國產(chǎn)設(shè)備直徑2200mm鋼管雙管同步頂進2500米。
非開挖工程有限公司，專業(yè)非開挖頂管施工，技術(shù)力量雄厚，設(shè)備齊全，管網(wǎng)二級資質(zhì)。公司前身是項城市順通頂管工程隊，成立于1999年6月。現(xiàn)有工程師2人，技術(shù)員20人，專業(yè)工人100余人。頂管設(shè)備有:泥水平衡機頭，人工擠壓式機頭，，手工掘進頂進設(shè)備，36噸定向鉆機等20余套。我們根據(jù)施工現(xiàn)場土質(zhì)及使用條件制定合理的施工方案，經(jīng)濟、快速的實現(xiàn)頂管穿越。我們的施工方案單向頂進距離長，抗風險能力強。