水平定向鉆
作為一種非開(kāi)挖技術(shù)
以其高效、環(huán)保、精準(zhǔn)的特點(diǎn)
在城市管網(wǎng)建設(shè)
油氣管道鋪設(shè)
通信電纜布設(shè)等各領(lǐng)域
發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用
這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用也面臨許多難點(diǎn)
如復(fù)雜的地質(zhì)條件
精確的路徑控制
設(shè)備的操作維護(hù)
都是施工過(guò)程中
水平定向鉆技術(shù)的常見(jiàn)問(wèn)題
1、卡鉆
卡鉆是擴(kuò)孔中常見(jiàn)技術(shù)的難點(diǎn)，遇到卡鉆，分析判明原因后處理。
1、與地下管線相碰卡鉆，退出鉆頭，拖回鉆桿，鉆機(jī)移位，重做導(dǎo)向孔。
2、雜填土中的磚塊、石塊卡鉆：松脫扭矩，轉(zhuǎn)動(dòng)鉆頭，緩慢擴(kuò)孔；雜填土中的大塊石、混凝土塊卡鉆：設(shè)法退出鉆頭，鉆機(jī)移位重做，或者挖出石塊，繼續(xù)擴(kuò)孔。切莫蠻干，否則會(huì)扭斷鉆桿，將鉆具丟失孔內(nèi)。
3、大直徑鉆頭擴(kuò)孔，遇到硬粘土層，造成頻繁卡鉆，放慢擴(kuò)孔速度，加大泥漿量，有時(shí)回拖一根鉆桿，需要40分鐘。
4、鉆頭與樹(shù)根相遇卡鉆，松脫扭矩，緩慢回?cái)U(kuò)，通過(guò)樹(shù)根后又給進(jìn)重新回?cái)U(kuò)，將樹(shù)根粉碎，以防鋪管時(shí)有障礙。
2、縮孔
軟土層擴(kuò)孔，孔內(nèi)容易產(chǎn)生縮徑現(xiàn)象。鉆桿卸下后，孔內(nèi)水從鉆桿倒流出，說(shuō)明孔內(nèi)嚴(yán)重縮徑�？s徑嚴(yán)重時(shí)，被鋪管會(huì)受到擠壓變形，甚至卡死被鋪管。遇到嚴(yán)重縮徑，選用固相泥漿護(hù)壁，使孔內(nèi)壓力平衡，保持成孔。或加大一級(jí)鉆頭擴(kuò)孔，再清孔鋪管。選用硬度較高，抗側(cè)壓力強(qiáng)的PE、PVC管材。如果輕微縮徑，一般多清一次孔即可鋪管。
3、坍孔
沙質(zhì)粘土層、沙層、松散回填土層擴(kuò)孔易坍孔，坍孔埋鉆、卡鉆、卡死被鋪管，造成路面裂縫下陷。選用固相泥漿、重膠質(zhì)固相泥漿護(hù)壁，可有效地防止坍孔。如果是塊石堆積處坍孔，只有將塊石清除后方可繼續(xù)擴(kuò)孔。鉆孔膨脹，黏土層，昔格達(dá)底層遇水膨脹：在這類地層鉆孔鋪管，成孔后，孔內(nèi)土層膨脹，孔內(nèi)泥屑增多，孔徑變小，被鋪管易拉扁。選用優(yōu)質(zhì)無(wú)固相護(hù)壁，泥漿失水少，減少孔壁與水接觸。擴(kuò)大一級(jí)擴(kuò)孔，多清兩次孔，可有效防止地層膨脹，擠壓鋪管。
4、鉆桿斷裂
水平定向鉆施工過(guò)程中，鉆桿經(jīng)常與孔壁巖石、砂礫石摩擦損耗，使其強(qiáng)度降低，特別是在長(zhǎng)距離、大口徑的管道鋪設(shè)施工中，鉆桿所受的力更大更復(fù)雜，導(dǎo)致施工過(guò)程中鉆桿在孔內(nèi)發(fā)生折斷和掉落事故，造成工程失敗，拖延工期。
引起鉆桿斷裂和掉落的原因主要是鉆桿質(zhì)量不合格、施工時(shí)扭矩過(guò)大以及地層條件過(guò)于復(fù)雜等。我們應(yīng)定期保養(yǎng)，規(guī)范操作，科學(xué)進(jìn)行擴(kuò)孔分級(jí)，在擴(kuò)孔器前端設(shè)置扶正器，減小扭矩減輕交變應(yīng)力對(duì)鉆桿的影響，降低鉆桿斷裂的發(fā)生概率，另外，質(zhì)量好的絲扣油也能有效防止鉆桿粘扣、減小卸扣扭矩、減少扣面磨損。
5、泥漿漏失
在松散的回填土層，地下水位較低，沙質(zhì)粉土層、粉土層、沙層、河床底的軟土層，沙層擴(kuò)孔。泥漿不從孔口返出，而從孔內(nèi)漏失，增大泥漿濃度和粘度，在孔壁形成泥皮阻漏，有效地防止泥漿漏失。在穿越河流時(shí)，泥漿漏失而又無(wú)法阻漏就順其自然。
6、泥漿滲出
在擴(kuò)孔回拖鋪管時(shí)，常見(jiàn)泥漿從孔中滲出地面。
泥漿滲出的原因
一是擴(kuò)孔鋪管孔中殘留泥屑過(guò)多阻塞鉆孔，泥漿無(wú)法從孔口返出，泥漿在孔中形成高壓而從地面滲出。
二是地層松散，給泥漿留出通道，泥漿順其通道滲出地面。一般的情況泥漿從地面滲出無(wú)關(guān)緊要，在一些特定的環(huán)境中要特別留意，泥漿不可以從居民房中滲出，不可以從養(yǎng)魚(yú)、養(yǎng)蝦、養(yǎng)蟹池中滲出。防止泥漿滲出措施是增加鉆孔深度，原設(shè)計(jì)深度6米可增加至9米，原設(shè)計(jì)深度9米可增加至12米。
改善鉆頭結(jié)構(gòu)，盡可能將鉆孔中的泥屑攪成泥漿，同時(shí)適量增大泥漿的粘度、濃度和流量，增加泥漿的護(hù)壁、懸浮和排屑能力。鉆孔中形成完整通道，泥漿暢通無(wú)阻地從孔口返出。
7、回拖管道
回拖力的計(jì)算和控制是回拖過(guò)程中的關(guān)鍵�；赝狭^(guò)小可能導(dǎo)致管道無(wú)法順利回拖，而回拖力過(guò)大則可能使管道變形、損壞，甚至拉斷。管道與孔壁之間的摩擦力是影響回拖力的主要因素，而摩擦力又受到地質(zhì)條件、泥漿性能、管道重量和管徑等多種因素的影響。
根據(jù)管道的具體參數(shù)、地質(zhì)條件和泥漿性能，準(zhǔn)確計(jì)算回拖力。在回拖過(guò)程中，通過(guò)安裝在管道上的拉力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)回拖力，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整回拖速度和泥漿壓力等參數(shù)。同時(shí)，在回拖前，對(duì)孔道進(jìn)行清孔和擴(kuò)孔處理，保證孔道的通暢和平整，減少管道在孔內(nèi)的阻力和偏移。
8、流沙
流沙層擴(kuò)孔，孔擴(kuò)后不能形成完整的孔，而且流沙具有吸附力特性，給被鋪管造成阻力。選用重膠質(zhì)固相泥漿，放慢回?cái)U(kuò)速度，讓泥漿與流沙充分乳化，流沙懸浮孔內(nèi)，消除流沙吸附力。在鋪管時(shí)，流沙隨泥漿從鉆孔中流出。
9、鉆進(jìn)過(guò)程控制
保持鉆孔方向的準(zhǔn)確性是一個(gè)關(guān)鍵難題。由于地下情況不可見(jiàn)，鉆進(jìn)過(guò)程中受到地層變化、鉆頭受力不均等多種因素的影響，很容易出現(xiàn)鉆孔偏移。即使是微小的偏移，如果不及時(shí)糾正，都可能導(dǎo)致最終的鉆孔軌跡嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)路線。鉆進(jìn)速度過(guò)快也可能導(dǎo)致排渣不暢、鉆頭過(guò)熱等問(wèn)題，影響鉆孔質(zhì)量；而速度過(guò)慢則會(huì)增加施工成本和工期。
為使鉆進(jìn)軌跡與設(shè)計(jì)軌跡相一致，在導(dǎo)向孔施工過(guò)程中，需要我們利用導(dǎo)向系統(tǒng)對(duì)鉆進(jìn)軌跡的空間位置，進(jìn)行精準(zhǔn)把控，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鉆頭的位置1-3=1-1*9/10+2*9-7=3、深度、角度等參數(shù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛婵刂浦行�，由控向技術(shù)人員通過(guò)一系列參數(shù)調(diào)整鉆頭的鉆進(jìn)方向及姿態(tài)達(dá)到定向鉆進(jìn)和糾偏的目的。
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