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1、南水北調《河南水利與甯水北調》2o14年第13期定向鉆孔在穿越南水北調中線總干渠的應用口劉百靈口鄭臣明口楊志飛(河南省豫北水利勘測設計院)摘要：水平定向鉆敷管技術是一種現(xiàn)代非開挖敷設管道的施工新技術，主要用于各種管道穿越河流、公路、鐵路等障礙物。水平定向鉆的基本原理是：按預先設定的軌跡鉆一個小直徑導向孔，隨后在導向孔出口端的鉆桿頭部安裝擴孔器回拉擴孔，當擴孔達到要求后，在擴孔器的后端連接旋轉接頭、拉管頭和管道，回拉敷設地下管道。，關鍵詞：水平定向鉆；非開挖技術；穿越曲線；導向孔；分級反擴孔；管線回拖圖文分類號：TV52文獻標識碼：A文章編號：1673-
2、8853(2014)13-0052—021工程概況水平定向鉆拖拉管的布置方案受多種因素影響，其中最主亞新鋼廠供水管道是河南省安陽市湯陰縣琵琶寺水庫為亞要的是現(xiàn)場地上和地下條件?，F(xiàn)場地上條件包括地形、地貌以及新鋼廠供水管道，為單根DN450mm玻璃鋼管壓力管道。原供周圍建筑物、河流等；地下條件包括工程地質、水文地質、現(xiàn)有地水管線在南水北調中線總干渠樁號IV180+967．20處與南水北下管道、地下水和地下隱蔽工程等。因此，在水平定向鉆設計前調中線總干渠交叉。供水管線與總干渠軸線交角63。，交叉段必須取得第一手的地質資料，為編制設計方案和計算工程造價起點位
3、于長沙溝以南、總干渠以西，終點位于長沙溝以北、總干提供依據(jù)。這些資料一般包括穿越地層的土質類型和結構，土質渠以東，交叉段原管道長度為231m。的主要物理力學特性(特別是土的抗剪強度和土層的內摩擦角)、2方案比較含水量、透水性、巖石硬度、含卵石或礫石的比例等。方案一：供水管道采用水平定向鉆PE管穿越南水北調總3．2穿越曲線設計干渠，然后采用溝槽開挖玻璃鋼管道直接埋地穿越長沙溝與原穿越曲線設計即尋找最理想的鉆進路徑，是水平定向鉆拖有玻璃鋼管道連接。該方案工程投資200．21萬元。拉法設計的核心。拖拉管的穿越曲線由造斜段與水平段組成。方案二：采用玻璃鋼管倒虹
4、穿越南水北調總干渠和長沙溝，項目區(qū)穿越南水北調中線總于渠段兩側地形開闊，有足夠平行于長沙溝倒虹吸軸線方向采用玻璃鋼管倒虹吸(總干渠底的施工場地，采用水平定向鉆方案，穿越長度為265．30m。定向部做套管)自西向東垂直穿越總干渠，在總干渠東側征地線外轉鉆穿越入土角為l0。，出土角為8．50o，穿越段的曲率半徑為向正北，垂直穿越長沙溝，與原供水管線連接。該方案工程投資1000D。管道位于南水北調中線總干渠渠底護砌高程以下8m，298萬元。滿足南水北調工程及水平定向鉆相關要求。上述方案二為大開挖方案，施工工藝簡單，但是對南水北調水平定向鉆導向孔軌跡由斜直線段
5、、曲線段、水平直線段組中線總干渠渠底泥灰?guī)r地質破壞比較大，投資大；方案一不影響成。管道穿越控制點位置按下列公式計算：施工環(huán)境，對渠道泥灰?guī)r破壞小，管道在地下不受擾動，使用壽a2=Rxsin0人；b2=R×(1-COS0入)；bl=hr-b2；命較長，施工周期短，投資小，故推薦采用方案一，即采用水平定al=btitan0人；cl=R×sin0出；d2=R×(1-cos0出)；向鉆PE管倒虹吸穿越總干渠方案。dl=h2-d2；c2=d1／tan0＆；Ll=L—aI—a2一cl—c23穿越段管道設計式中：_入土端曲線的水平長度(m)廠人土端曲線的3．1設計前
6、的準備工作高度(m)．b一人土端直線段的高度m)．c1一出土端曲線的水平、-、矗、寫＼!．、石；，I、長度(m)；d2-一出土端曲線的高度(m)；d一出土端直線段的高度作者簡介：劉百靈(1980一)，男，工程師，主要從事水利規(guī)劃設計(m)；Lt—底部直線段的長度m)；R一曲率半徑(m)；0一人土工作。角o)；h一入土端地面與底部直線段的高度(m)．a1一入土端《河南水利與南水北調》2o14年第13期南水北調直線段的水平長度m)；0一出土角(。)；h：_出土端地面與(鉆進長度)內，深度偏差控制在0．50％L(鉆進長度)內。底部直線段的高度(m)；c廠出土
7、端直線段的水平長度m)；I一4．4分級反擴成孔穿越長度m)；導向孔完成后，即可卸下控向用鉆具，連接擴孔器，試噴泥經計算，入土端斜直線段長32．40m，第一曲線段長86．80漿正常后，開始擴孔作業(yè)。穿越采用三級擴孔，每次預擴孔都進m，水平直線段長20．O0m，第二曲線段長73．90m，出土端斜直行鉆桿和鉆具的倒運及鉆具連接。線長32．20m。擴孔級別如下：3．3鉆機選型第一級用350mm擴孔器進行預擴孔；鉆機導向系統(tǒng)、孑L底鉆具、鉆頭類型和尺寸根據(jù)地質條件、第二級用550mm擴孑L器進行預擴孑L；穿越深度、土層或巖層的造斜能力、造斜配套工具等綜合比較選第
8、三級用750mm擴孔器進行預擴孔；用型鉆機。第四級用750mm桶式擴孔器進行洗孔?；赝辛Σ捎孟?/p>
