水平定向钻和顶管法在管道穿越道路的比较
水平定向钻法管道穿越工程技术规
水平定向钻法管道穿越工程技术规水平定向钻法，听起来是不是很高大上？它就是用一种“悄无声息”的方式，在地下钻出一条路，打通各种复杂的障碍。
怎么说呢，就是给管道“开个小窗”，让它不被地面上的大楼、铁路或者道路给挡住。
要不怎么说，这是个“技术活儿”，可一旦掌握了，效果就和魔法一样。
你看，很多时候管道的铺设，往往要面对各种复杂的地形，什么城市的密集区域啦，或者是河流、山脉，都是不小的难题。
以前，铺管道那可是要让整个路面翻个个，弄得一团糟，工期长、费用高，噪声又大，根本不符合现代城市的“优雅需求”。
但随着水平定向钻法的出现，问题就迎刃而解了。
这项技术的牛逼之处就在于它能在不破坏地面原貌的情况下，将管道准确地穿过那些你以为根本不可能穿透的地方。
比如说，想要跨过一条繁忙的马路，你可以不动声色地在地面下悄悄地穿过；想跨越一条小河，嘿，也能在水面不波澜的情况下完成任务。
就像是地下搞了个“隐形通道”，上面的人毫无察觉，地下管道已经悄悄到位。
是不是听着就觉得特别神奇？水平定向钻法操作起来并不复杂，当然了，得有经验的人来做才行。
它的基本原理其实挺简单的：先在目标地点打个小孔，然后用一个像“钻头”的东西去钻进地下，边钻边引导，直到目标点，然后再拉上管道，整个过程就像是在地下做了一次“精准手术”。
难就难在精度上，你想，管道钻得不够直，或者没钻到位，后续的工作就麻烦了。
弄不好，可能就要返工，哪怕是小小的偏差，都会带来大麻烦。
这就是为什么我们要有专门的设备和技术人员，确保每一个步骤都得精准无误。
别看这项技术听起来挺“高端”的，其实它早就和我们的生活息息相关了。
尤其是像城市的地下管网工程、水管、电缆等设施的建设，都离不开这项技术。
你可能会想，管道铺设不就是“埋下去”嘛，有啥好大惊小怪的？可你看，现在城市那么密集，建筑物林立，地下水管、电力设施早已错综复杂。
一个不小心，可能就要碰到电缆、水管，搞不好就让整个项目停摆。
水平定向钻法就是能轻松地避开这些“陷阱”，让施工变得顺畅无比。
沿海地区定向钻与顶管施工的对比分析
TECHNOLOGY WIND[摘要]近几年，沿海工业园区的建设掀起了高潮，过公路、过河等各种穿越工程也相应增多，文章通过实际工程案例，从工程自身因素以及外部环境因素对定向钻拉管施工与顶管施工的优缺点及适用性进行对比分析，为沿海施工穿越工程技术选择上提供可靠的参考。
[关键词]定向钻；顶管；沿海沿海地区定向钻与顶管施工的对比分析高英杰（唐山旭阳化工有限公司，河北唐山063600）随着沿海工业园区建设的迅速发展，管道铺设过程中不可避免的遇见穿越公路、铁路、河流等穿越工程，目前，大开挖式施工由于破坏路面、影响交通，一般不被政府部门批准，非开挖技术已成建设单位的首选，本文结合实际案例，对定向钻拉管与顶管施工这两种最常用的施工方式进行对比分析，寻求适合沿海地区的施工方案。
1定向钻与顶管施工方法简介1.1定向钻施工1.1.1简介非开挖定向穿越施工技术是在不开挖地表的情况下，用导向钻进技术，将一无线电发射器（探头）置入钻头盒内，导向钻进过程中，地面接收仪随时显示钻头的深度、倾角、温度等数据。
施工技术人员在地面导航仪的引导下，从起点向终点钻出一个与设计轨迹相吻合的导向孔，然后用合适的钻头回扩成与拟铺管线尺寸匹配的通道，扩孔直径为铺设管径的1.2~1.5倍，再利用定向钻机把管线拖入孔中，完成铺设任务。
施工工艺流程：钻孔布置———轨迹设计———轨迹标定———钻机就位———开挖工作坑———导向钻进———回扩———回拖铺管———检查验收。
1.1.2适用范围一般适用于管径DN300~DN1200mm 的钢管、PE 管，最大铺管长度可达1500米。
1.2顶管施工1.2.1简介所谓顶管法施工，即是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道以设计的坡度顶入土中，并将土方运走。
一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。
其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接受坑内吊起，与此同时，把紧随工具管或掘进机后管道埋设在两坑之间。
穿越技术比较
现代非开挖铺管技术是指利用岩土导向、定向钻进等手段，在地表不挖槽的情况下，铺设、更换或修复各种地下管线的施工新技术。
该技术社会经济效益显著，尤其可在一些无法实施开挖作业的地区铺设管线，如穿越公路、铁路、建筑物、河流、古迹保护区、闹市区、农作物及植被保护区等。
该技术现已广泛用于燃气、电信和电力等工程部门。
现代的非开挖地下管线施工法自20世纪70年代陆续开始大量出现，包括：水平导向钻进、水平定向钻进、方向可控的水平螺旋钻、冲击矛、夯管锤、微型逐道、旧管更换与修复、顶管掘进机等。
现代方法与传统方法相比有以下特点： (1)引入了管线轨迹的测量和控制； (2)大大提高了铺管能力(长度2000m，直径3m)； (3)快速高效； (4)增强了在复杂地层条件下施工的能力； (5)使管道的原位修复成为可能。
1 非开挖技术分类(按施工工艺)非开挖技术措施按施工工艺可分为：导向钻进铺管技术、遁地穿梭矛铺管技术、顶管掘进机铺管技术、顶管铺管技术。
1．1 导向钻进铺管技术 (1)施工优点①导向仪导向，快速高效准确；②钻孔方向易控制，施工场地要求简单；③导向探测与管线探测相结合有效调整钻头，避开管线，适合复杂地层条件下施工。
(2)适用范围：用于铺设电力、通信、煤气和自来水管线，铺管直径、长度和材料范围较宽，适合1000mm以下管径，主要有PE管铺设和钢管铺设。
1．2 遁地穿梭矛铺管 (1)施工方法①拉管法；②顶管法。
(2)施工优点①冲击力大，穿透性强；②速度快，工期短；③可穿越流泥流沙和卵石带；④适宜各种管材。
(3)适用范围①适宜于铺设各类13～150mm；②小管径长度＜50m或距离较长的；③钢管或铸铁管最大口径可达1．5m最大长度可达100m。
1．3 顶管掘进机铺管技术 (1)优点①高功率、高效率；②采用泥水平衡掘进施工法，可进行大管径超长度施工；③噪音小、无污染。
(2)适用范围隧道、涵洞和大口径管道。
1．4 顶管铺管技术(1)设备①导向探测仪；②导向钻机；③液压顶管机。
地下燃气管道敷设工法
地下燃气管道敷设工法地下燃气管道的敷设工法对于安全、可靠地传输天然气至各个居民和企业起到至关重要的作用。
本文将介绍常见的地下燃气管道敷设工法，并探讨其优缺点。
一、开挖敷设法开挖敷设法是最常用的地下燃气管道敷设工法，适用于各种地质条件。
具体步骤如下：1. 勘察：施工前需要进行勘察，确定地下是否有障碍物或其他管道。
2. 开挖：根据勘察结果，使用挖掘机等设备在地下开挖一条适当深度和宽度的沟槽，保持沟槽底面平整。
3. 敷设管道：将燃气管道放置于沟槽底部，注意管道的直线度和坡度要符合要求。
4. 固定管道：使用支架或定位块等固定管道，以确保其位置稳定。
5. 填埋：将沟槽填埋至地表面，使用合适的材料填充，如沙土或碎石。
6. 压实：使用压路机或人工压实填埋材料，确保地表平整。
开挖敷设法的优点在于施工过程较为简单并适用于各种地质条件，但也存在一些缺点。
首先，开挖沟槽可能破坏地表道路和景观，给城市环境带来一定的影响。
其次，开挖沟槽需要较长的时间，可能会对交通和人流造成一定的阻碍。
二、顶管法顶管法是一种不需开挖沟槽的地下燃气管道敷设工法，适用于较大地质阻力和较深的敷设深度。
具体步骤如下：1. 预制管道：将燃气管道在地面上进行预制。
2. 钻孔：使用专用设备进行钻孔，将钻孔深度控制在预定范围内。
3. 顶管：将预制好的管道通过钻孔顶入地下，直至达到预定深度。
4. 固定管道：使用支架或定位块等固定管道，以确保其位置稳定。
5. 填埋：将钻孔处填埋至地表面，与周围地面平齐。
顶管法的优点在于不需要开挖沟槽，可以减少对周围地表的影响，同时也可以应对复杂的地质条件。
然而，顶管法对于管道直线度和坡度的要求较高，且施工过程需要复杂的设备和技术支持，增加了工程的难度和成本。
三、水平定向钻穿法水平定向钻穿法是一种适用于道路、河流等地质条件复杂的地下燃气管道敷设工法。
具体步骤如下：1. 钻孔：在地面上选择起点和终点，使用水平定向钻穿设备进行钻孔。
施工方案地下管线施工中的水平定向钻孔技术分析
施工方案地下管线施工中的水平定向钻孔技术分析地下管线施工中的水平定向钻孔技术是一项重要的工程方法，它能够有效地解决传统开挖施工方式所面临的难题。
本文将对水平定向钻孔技术进行分析，探讨其在地下管线施工中的应用和优势。
一、水平定向钻孔技术的概述水平定向钻孔技术是一种通过控制钻孔工具实现在地下管道水平方向上钻孔的方法。
该技术采用先进的钻井设备，通过旋转和推进钻杆，将钻头钻入地下，完成水平方向上的钻孔作业。
水平定向钻孔技术的出现，极大地改善了地下管线施工的效率和安全性。
二、水平定向钻孔技术在地下管线施工中的应用1. 地下管道穿越水平定向钻孔技术在地下管道穿越中有着重要的应用。
传统的开挖施工方式往往需要对道路进行临时封闭，给交通带来不便。
而水平定向钻孔技术可以避免对道路的破坏，通过在地下进行钻孔穿越，将管道无损地铺设到目标位置。
2. 水源管网建设水源管网的建设需要在城市中铺设大量的水管。
传统的施工方式会给城市的日常生活造成很大的不便，而水平定向钻孔技术可以在不破坏地上设施的前提下，将水管准确地铺设到目标位置，保障城市正常供水。
3. 电力管网建设电力管网的建设也是水平定向钻孔技术的重要应用领域。
通过水平定向钻孔技术，可以将电缆等设备准确地铺设到地下，避免了传统开挖施工所带来的电力中断和交通堵塞等问题。
三、水平定向钻孔技术的优势1. 减少对地表环境的破坏相比于传统的开挖施工方式，水平定向钻孔技术能够最大限度地减少对地表环境的破坏。
它可以在地下进行钻孔作业，无需对地面进行开挖，保持地表的完整性，减少了对城市交通和市容的影响。
2. 施工效率高水平定向钻孔技术具备施工速度快的优势。
通过采用现代化的钻孔设备，操作简便，钻孔效率高。
相比于传统的开挖施工，水平定向钻孔技术能够大幅缩短施工周期，提高工程进度。
3. 安全可靠水平定向钻孔技术在施工过程中，能够有效地避免地下管线的损坏。
通过精确控制钻孔方向和推进速度，可保证钻孔准确无误地进行，避免了破坏地下管道和其他地下设施的风险。
顶管和定向钻的使用条件
顶管和定向钻的使用条件
顶管是一种无需开挖大面积的隧道施工方法，适用于以下情况：
1.河道、湖泊等水体下跨越：顶管可以在地面施工完成，无需影响水体的正常运行。
2.高速公路、城市道路等车行道下跨越：施工时可只关闭少量车道，减少对交通的影响。
3.铁路、地铁等轨道下跨越：顶管可在不影响轨道正常运行的情况下完成。
4.沉积层、软土地层：由于施工过程中对土体的破坏较小，适用于容易塌方的地层。
5.砂土地层：顶管适用于湿砂、干砂等多种砂土地层，操作简便，施工速度较快。
6.悬土层：顶管操作过程中对地面的破坏较小，不会引起地面沉降。
定向钻是一种将孔具和钻头通过推进管推进至目标点的施工方法，适用于以下情况：
1.需要穿越障碍物：定向钻可以穿越河流、湖泊、高速公路、铁路、管道等障碍物，无需对其进行行程。
2.较长跨越：定向钻适用于较长的管道跨越，可以减少施工的难度和成本，并且可以避免挖掘大面积的开挖坑口。
3.特殊地质条件：如岩石地层、泥炭地层等，定向钻能够穿越这些特殊地质条件，减少地质灾害的发生。
4.需要保护地表环境：定向钻可以保护地表环境，减少对农田、景观等造成的影响。
5.深海、深埋地下的施工：定向钻在深海和深埋地下的施工中有很大优势，可以减少施工的复杂性和风险。
总的来说，顶管和定向钻在不同的工程条件下具有不同的适用性。
合理选择顶管或定向钻施工方法，可以提高施工效率，减少对环境的影响，确保工程质量。
燃气管道穿越高速公路施工——顶管施工
燃气管道穿越高速公路施工——顶管施工摘要：本文结合实际工程，简单介绍燃气管道穿越高速公路的常用工法，包括定向钻法、夯管法和顶管法，通过方案比选，最终选择合适的穿越方法。
关键词：燃气；穿越；高速公路；顶管中图分类号：文献标志码：文章编号：当前我国经济高质量平稳发展，尤其在基础建设方面，油气管道与高速公路交叉的情况时有发生。
燃气管道穿越高速公路时，一般不允许大开挖敷设管道，通常采用非开挖工法进行施工，避免影响交通。
本文结合实际工程，介绍定向钻、夯管、顶管三种穿越工艺，通过方案比选，最终选择合适的穿越方法。
项目简介花都至东莞高速公路位于广东省广州市境内，推荐路线大致呈东西走向，起点位于广州市机场高速太成立交，终点接入增莞深高速，全长65.186km。
通过摸查、物探确认，在起点太成立交附近存在现状中压燃气管线。
为了提供太成立交的施工场地和保障燃气管道的安全运行，决定对燃气管道进行迁改。
1. 根据燃气迁改方案，新建中压燃气管道需穿越现状高速路（G45大广高速、S41机场高速）两次，穿越的道路宽度约100m，燃气管道规格是D426X7的螺旋焊管。
考虑高速公路不能中断交通，拟采用非开挖工艺进行穿越。
常用的非开挖工艺有定向钻法、夯管法、顶管法等，笔者将简单介绍上述三种穿越工艺，并结合实际工程进行探讨。
穿越方式简介定向钻法2. 按照开始设计的地下铺管轨迹，钻一个小口径先导孔，然后在先导孔出口端的钻杆顶部安装扩孔器进行回拉扩孔，扩孔尺寸满足要求后，开始回拉铺设燃气管线。
施工顺序大致有以下几步：地质勘探、轨迹设计、钻液配制、钻导向孔、回拉扩孔铺管、清场等。
2.1. 夯管法夯管法是采用夯管锤加互锁导向装置进行施工的方法。
夯管锤是一种能夯进空心钢管的设备，其基本原理是以压缩空气或液压油为动力，将待铺设的钢管沿导向钢轨和互锁装置直接振动夯入地层，随着钢管的推进，被切割的泥土进入钢管内，等钢管抵达目标位置后，将管中的土芯排除从而实现铺管，钢管在夯进过程中边夯进边焊接，进入钢管内的土可采用压缩空气、高压水射流、螺旋钻、人工掏土等方法进行清理。
管道水平定向钻穿越工程施工工法(2)
管道水平定向钻穿越工程施工工法一、前言管道水平定向钻穿越工程施工工法是一种现代化的施工方法，通过用水平方向钻机在地下进行穿越施工，实现地下管道的铺设和修复。
该工法具有高效、节省成本、环保等优点，在城市建设和交通运输中得到了广泛应用。
二、工法特点管道水平定向钻穿越工程施工工法的特点主要有以下几个方面：1. 高效节约：与传统施工方法相比，该工法不需要开挖地面，避免了对道路和土地的破坏，减少了清运土方和恢复道路的时间和费用成本。
2. 环境友好：由于不需要开挖和大量使用重型机械，该工法减少了噪音和粉尘污染，对周围环境和居民生活产生较小影响。
3. 方向灵活：通过改变钻机的水平方向，可以实现管道在地下的任意方向穿越施工，克服了传统施工方法因地形、地貌等原因无法实现的限制。
4. 作业空间小：由于施工只需在地面打钻孔，不需要大面积施工现场，适应于狭窄的施工空间，能够穿越建筑物、铁路、道路等障碍物，提高了工程的可行性和灵活性。
三、适应范围管道水平定向钻穿越工程施工工法适用于以下领域：1. 城市水利设施建设：包括给水、排水、污水、雨水等各类管道的铺设和维修。
2. 交通运输设施建设：包括道路、高速公路、铁路等交通设施中管道的穿越施工。
3. 地质地下工程：包括地下煤层气、石油、天然气等资源的开采与输送。
4. 城市综合管廊建设：在城市地下建设综合管廊时，可以利用该工法实现各类管线的水平穿越。
四、工艺原理管道水平定向钻穿越工程施工工法的理论基础是土力学、岩土力学和钻探工程学等科学原理。
通过采用钻孔技术以及钢管和管道推进技术，实现滑轮、导向仪器和推进头等设备的配合作业，使钢管在地下水平移动，实现管道的穿越施工。
五、施工工艺1. 前期准备：确定施工区域、确定管道路径、勘探钻孔位置。
2. 钻孔与安装钢管：使用水平钻机在地下打开钻孔，然后逐节安装钢管，直至达到目标位置。
3. 推进管道：通过推进头和滑轮配合，使钢管在地下水平推进，同时进行导向仪器的监测和调整，确保管道的施工精度。
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水平定向钻和顶管法在管道穿越道路的比较摘要：结合工程实例，对水平定向钻和顶管方案在燃气管道穿越道路工程中的应用进行比较。
对于工期紧张的工程，应优先选择水平定向钻方案；若基于降低造价，则优先选择顶管方案。
关键词：燃气管道工程；非开挖技术；穿越道路；水平定向钻；顶管
Comparison between Horizontal Directional Drilling and Pipe Jacking in Pipeline Cross
ing Highway
Abstract：The principles and merits and faults of horizontal directional drilling sche me and pipe jacking scheme are introduced．The applications of the two schemes in gas pip eline crossing highway are compared by all engineering case．For tight schedule project，the horizontal directional drilling scheme should be recommended，while for economic reas on，the pipe jacking scheme is preferred．
Key words：gas pipeline project；trenchless technology；crossing highway： horizontal directional drilling；pipe jacking
1概述
在城市建设中，燃气管道不可避免地要穿越城市道路。
近年来，由于城市的高速发展，现代文明意识和环保意识的逐渐加强，人们对施工所造成的影响及污染也愈发重视起来。
在此背景下，管线施工中的各种非开挖技术犹如雨后春笋蓬勃发展起来。
由于穿越道路一般距离不长，通常采用水平定向钻和顶管方式穿越[1-3]。
本文针对水平定向钻和顶管方案穿越道路进行技术经济分析，以期获得燃气管道穿越道路的合理方案。
2案例分析
①工程概况
工程实例为某省会城市中压天然气管道工程，设计压力0．4 MPa，管道公称直径500 mm，管材为螺旋缝双面埋弧焊钢管，需穿过40 m宽的城市主干道。
受地理条件限制，结合业主及当地相关部门意见，不宜采取开挖敷设方式，需采取非开挖方式，拟采用水平定向钻方案或顶管方案。
②水平定向钻施工方案
经现场勘察，该城市主干道东侧为匝道和绿化广场，场地较小，且受河堤岸阻挡，不适宜作为管段组装场地，可在东侧放置主钻机；城市主干道西侧也是匝道和绿化广场，可在西侧放置辅助钻机并作为管段组装场地。
东侧主钻机钻杆人土点穿越桩号为A0+207．2，钻杆入土角控制在8°左右。
西侧辅助钻机钻杆出土点穿越桩号为A0+000，钻杆出土角控制在8°左右。
水平定向钻施工水平长度207．2 m，实长208 m。
为保证钻导向孔、扩孔和管道回拖顺利安全进行，钻进曲线由“2直2弧”组成，最小曲率半径为管道公称直径的l 500倍。
水平定向钻方案的平面及纵断面分别见图1、2。
图2中，定向钻完成后，在钢制弯管位置将定向钻穿越管道截断，通过钢制弯管与沟埋管段连接。
③顶管施工方案
根据现场勘察情况，该城市主干道东侧设置接收坑，西侧没置顶管坑。
东侧接收坑起点桩号为A0+062，西侧顶管坑桩号为A0+000，设置Ø813×14．2直缝双面埋弧焊钢管作为钢套管，内敷设Ø508×8螺旋缝双面埋弧焊钢管。
顶管施工水平长度62 m。
顶管方案平面和纵断面分别见图3、4。
④两种方案的比较
从穿越长度、技术可靠性、工期、造价等方面对水平定向钻和顶管方案进行比较分析，见表1。
由表l可知，水平定向钻方案造价较高，但工期较短；顶管方案造价较低，但由于顶管坑需要养护期，其工期较长。
因此，在实际工程中，应综合考虑工程的客观情况选择最佳方案，即对于工期紧张的工程，应优先选择水平定向钻方案，而对于降低造价要求较高的情况，则优先选择顶管方案。
对于本工程，由于该段是贯穿整个城市主干线，且工期较为紧张，因此，本工程最终采取水平定向钻方案。
3 结语
由于具有较好的社会效益，非开挖技术得到了越来越多的应用。
对燃气管道工程穿越城市主干道时采取水平定向钻方案和顶管方案进行分析比较表明，应充分结合工程的客观情况，并考虑工期、资金、周边实施条件等多种因素，作出合理决定，选择最佳方案。
参考文献：
[1] 尹东莉，刘丽妍．水平定向钻技术在天然气管道穿越工程的应用[J]．煤气与热力，2009，29(1
2)：A30-A32．
[2] 黄启麟．浅谈顶管施工工艺[J]．城市道桥与防洪，2008(8)：84-86．
[3] 黄晚晴，梁振波．论顶管施工技术与发展前景[J]．城市建设，201 1(7)：247-248．。