城镇给排水技术施工工艺：预扩孔和回拉操作

使用水平定向钻机进行管线穿越施工，一般分为两个阶段：第一阶段是按照设计曲线尽可能准确的钻一个导向孔；第二阶段是将导向孔进行扩孔，并将产品管线（一般为PE管道，光缆套管，钢管）沿着扩大了的导向孔回拖到导向孔中，完成管线穿越工作。

1.钻导向孔

钻进导向孔是水平定向穿越施工的最重要阶段，它决定铺设管线的最终位置。要根据穿越的地质情况，选择合适的钻头和导向板或地下泥浆马达，钻杆按设计的进入点以预先确定的8°～12°角度钻入地层，在钻进液喷射钻进的辅助作用下，钻孔向前延伸。在坚硬的岩层中，需要泥浆马达钻进，钻杆的末端有一个弯接头控制轨迹的方向。在每一根钻杆钻入后，应利用手持式跟踪或有缆式定位仪测量钻头位置，推荐至少钻进每根钻杆应测量一次。对有地下管线、关键的出口点或调整钻孔轨迹时，应增加测量点。将测量数据与设计轨迹进行比较，确定下一段要钻进的方向。钻头在出口处露出地面，测量实际出口是否在误差范围之内。如果钻孔的一部分超出误差范围，可能要拉回钻杆，重新钻进钻孔的偏斜部分。如此反复，直到钻头在预定位置出土，完成整个导向孔的钻孔作业。钻导向孔工艺如图5.61所示。当出口位置满足要求时，取下钻头和相关钻具，开始扩孔和回拉。钻机被安装在入土点一侧，从入土点开始，沿着设计好的线路，钻一条从入土点到出土点的曲线，作为预扩孔和回拖管线的引导曲线。

图5.61　钻导向孔示意图

2.预扩孔

导向孔完成后，必须将钻孔扩大至适合成品管铺设的直径。一般在钻机对面的出口坑将扩孔器连接于钻杆上，再回拉进行回扩，在其后不断地加接钻杆。根据导向孔与适合成品管铺设孔的直径大小和地层情况，扩孔可一次或多次进行。推荐最终扩孔直径按下式计算：

式中 D′——适合成品管铺设的钻孔直径；

D——成品管外径；(www.xing528.com)

K1——经验系数，一般K1=1.2～1.5，当地层均质完整时，K1取小值，当地层复杂时，K1取大值。

一般情况下，使用小型钻机时，直径大于200mm时，就要进行预扩孔，使用大型钻机时，当产品管线直径大于350mm时，就需进行预扩孔。预扩孔示意如图5.62所示。

图5.62　预扩孔示意图

3.回拖管线（拉管）（图5.63）

图5.63　回拖管线示意图

扩孔完成后，即可拉入需铺设的成品管。管子最好预先全部连接妥当，以利于一次拉入。当地层情况复杂，如钻孔缩径或孔壁垮塌，可能对分段拉管造成困难。拉管时，应将扩孔器接在钻杆上，然后通过单动接头连接到管子的拉头上，单动接头可防止管线与扩孔器一起回转，保证管线能够平滑地回拖成功。

回拖产品管线时，先将扩孔工具和管线连接好，然后，开始回拖作业，并由钻机转盘带动钻杆旋转后退，进行扩孔回拖，产品管线在回拖过程中是不旋转的。由于扩好的孔中充满泥浆，所以产品管线在扩好的孔中是处于悬浮状态，管壁四周与孔洞之间由泥浆润滑，这样既减少了回拖阻力，又保护了管线防腐层。经过钻机多次预扩孔，最终成孔直径一般比管子直径大200mm，所以不会损伤防腐层。