水平定向钻技术在铁路管线穿越施工中的应用

水平定向钻技术在铁路管线穿越施工中的应用
石 长 鑫
（ 黑 龙 江哈 铁 工程 建 设 有 限公 司 ， 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ ０ ）
喃
要］ 论述了水平定向钻技术应用于铁路管线穿越施工的方案设计和实施过程， 给出了水平钻机和钻头的选用方
法。通 过实例对现浇、 顶进等铁路传统施工方法进行了对 比分析 ， 讨论了水平定向钻技术应用于铁路施工中的技术先进性 及产生的经济 、 社会效益 ， 并对定向钻穿越铁路的施工安全性进行 了评估。
次 或 多 次 进 行 ．直 至 孔 道 达 到适 合 成 品 管 敷设 的直 径 （ 图 ２ ． １ ． ２ ） ；
断和 断 电事 故 。 ３ ． １ ． ２地 形 、 地 质 勘 查
钻 机 性 能 的 良好 发 挥 ，依 赖 于 理 想
的地 质 条 件 和 合 理 的轨 迹 设 计 。 同 时 地
开 挖 地 表 的 条件 下 ． 应 用 于 穿越 河 流 、 铁
路、 公路 、 建 筑 物 场 地 的管 线 铺 设 。 随着我 国铁路 建设事业 突 飞猛进 ，
穿 越 铁 路 建 设 工 程 和 应 用 日益 广 泛 。在
需 尽 快 与设 备 管 理 单 位 协 商 暂 时 关 闭 或
３ ． ２穿越 施 工 场 地 布 置 水 平定 向 钻 穿 越 工 程 需 要 两 个 分 离
的 工作 场 地 ： 设 备 场 地 和 管 线 场地 。 场 地
的 大 小 取 决 于 设 备 类 型 、铺 管 直 径 和 钻 进 穿越 长度 。
个 地 段 是 否 适 合 做 非 开 挖 ，定 向钻 施 工
临 时 移 设 ，不 具 备 关 闭 和 移 设 条 件 的考 虑 采用 有 缆 式 定 位 与 导 向 系统 。
既 有 线 铁路 穿 越 缆 线 、铺 设 导 管 等 施 工 中， 水 平 定 向钻 进 技 术 相 比 现 浇 、 顶 进 等
主 要 工 序 流 程 ：现 场 勘 察 — — 钻 进
尽 可 能 避 免水 平 方 向 的弯 曲 。
管 线 场 地 需 要 考 虑 布置 的 主 要设 备 包括： 管线导轮 、 生产管线 堆码 场地 、 钻 屑处 理 池 、 出 口工 作 坑 等 。 ３ ＿ ３泥浆 系 统 的 布 置及 配置 ３ ． ３ ． １ 泥 浆 池 的 布置
第 二 阶 段 是 将 扩 孔 器 与 钻 杆 相 连 接， 对 导 向孑 Ｌ 进 行 回拉 扩 孑 Ｌ ， 扩孑 Ｌ 可 分 一
【 关键词】 水平定向钻 ； 铁路穿跨越 ； 施工工艺
１ ． 引 言
属 废弃 物 、 无 线 电发 射 基 站 等 情 况 有 可 能 会 干 扰信号 精度 。 所 以在 现 场 勘 察 过 程 中 ．需 谨 慎 查 看 高 空 及 地 表 可 能 存 在 的 强 磁 场 干 扰 源 。 如
曲 线 设 计— — 布 置 设 备 场 地 、 管线场地 、 泥 浆 场 地 — — 钻 机 进 场 — — 泥 浆 配
置— — 钻 导 向 孑 Ｌ — — 扩 孔 — — 回拖 — — 环境 保 护 — — 恢 复 地貌 。 ３ ． １现 场 调查 在定向钻施工中 ． 地 勘尤为重要 ． 一
是 否 能 够 顺 利 进 行 ．关 键 在 地 勘 是 否准
３ ． ２ ． １ 设 备 场 地 钻 机 系 统 及 相 关 设 备 布 置 在 人 土 点
一
水 平定 向钻机 进行管 线穿越 施工 ，
一
般 分 为三 个 阶 段 ： 第 一 阶 段 利 用 导 向 钻 头 ，按 照预 先
的 位 置 和 埋 深 进 行 指 认 并 签 认 。同 时施 工 单 位 组
侧， 常 规 建 议 预 留长 ４ ５ ｍ、 宽 ３ ０ ｍ。设
设 计 的 曲 线 钻 进 轨 迹 ，精 确 完 成 一 个 具
备场地的主要布置包括 ： 水平 定 向 钻 机 、 电力 供 应 设 备 、钻 杆 堆 码 场 地 、泥 浆 系
传 统施工 方法 。 具有 速度快 、 精 度高 、 造
价低、 占地 少 、 利 环 保 和不 阻 碍 列 车 运 行 的优 越 性 ， 对 于铁 路 义和 广 阔 的应 用前 景 。
２ ． 技 术 工 艺 简 介 ２ ． １工 艺及 原 理
确、 详细。 ３ ． １ ． １障碍 物 挖 探 接 到 定 向钻 穿 跨 越 铁 路 的施 工 计 划 后 ，应 立 即 组 织 技 术 人 员 对 穿 越 线 路 的 土 质 和 地 下 障 碍 物 进 行 勘 察 。约 集 铁 路 相 关 设 备 管 理 单 位 对 穿 越 线 路 范 围 内 的 缆、 光 缆 和 暗 渠 等 障 碍 物
中 ，频 繁 的管 道 连 接 和 回拉 可 能 造 成 地 下孔洞的塌方 ， 增 加施工风险 。 所 以 要 尽 量将 欲铺管线 做到 全长一 次性扣人 ， 并
织人工开挖 网格式探沟 ．
负责做好记 录 ， 明确 电 缆
走 向 。并 绘 制 示 意 图 ， 防 止 未 知 线 缆 造 成 通 信 中
确 有 电波 干 扰 设 施 ． ３ ． 施 工 工 艺 及作 业方 法
在 非 开 挖 技 术 行 业 中 ．水 平 定 向钻 进 技术 是 主 要增 长 的 领 域 之 一 。该 项 技 术 是传 统道 路 钻 孔 、地 质 勘 探 和 油 气 井
定 向 钻 机 工 艺 的 综 合 和 延 伸 ．可 以在 不
有 特 定 曲 率 半 径 的 上 抛 物 线 导 向孔 ， 作 为预 扩孑 Ｌ 和 回拖 管 线 的 引 导 曲 线 （ 图
２ ． １ ． １ ） ：
统、 入 口工 作 坑 等 。 ３ ． ２ ． ２管线 场 地
为 便 于 预 制 成 品管 道 ．在 出 土 点 之
后 需 预 留 足 够 的 长 度 。考 虑 到 回 托 过 程