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【摘 要】本文介绍了采用定向钻进技术铺设PE排水管道的优越性及施工方法，利用一些施工实例，介绍了定向钻进技术铺设PE管道排水施工中的一些施工经验和注意事项。
【关键词】定向鉆进；PE管材；排水施工
新技术、新管材在给排水系统越来越多的运用，给施工带来极大的便利，近年我公司多次在铁路站区内采用定向钻进铺设PE排水管道，对铁路的运输生产安全起到了极大的保障作用。例如牡西铁路综合楼原来一直采用渗水井排水，由于已过多个大修期，且地下水已饱和，排水经常溢出 ，如遇雨季，排水不畅，线路经常被淹。由于排水系统位于繁忙的调车线路中间，如建立新的排水系统，排入北侧市政明渠， 必须穿越7-8股调车线路，如按传统开挖施工方法，由于线路太繁忙，根本不可能。经过调查研究，决定采用定向钻进铺设PE给水管道作为排水管路。
1.定向钻进铺设PE管道的优越性
定向钻进是不开挖，采用水平钻机，利用定向导航技术，按指定路径、指定深度钻进的一种非开挖施工铺设管道的新施工技术。
在城市主干道上、铁路站区内、交通繁忙区域施工管路时，在管线穿越铁路、大型障碍时，采用定向钻进铺设管线具有无法比拟的优越性，其施工进度快，对其它外部环境干扰小，可以节约大量由于开挖而发生的破道费及铁路扣轨费用，安全可靠性高。定向钻进技术在铁路站区内施工，对运输生产基本无干扰，快速、安全。
PE管材是近几年大量采用的新型给水管材，其特点是：
1.1PE管道连接采用热熔、电熔连接，实现了接口与管材一体化，可有效抵抗内压力产生的环向应力及轴向的抗冲应力，其接口强度高于管材自身强度，抗拖拉能力强。
1.2高韧性。PE管断裂伸长率一般超过350％，强度高，耐扭曲，对管基不均匀沉降的适应力非常强，抗震性能优良。
1.3摩擦系数低，穿管时阻力小。
1.4耐磨性能优异，相同条件下耐磨性是钢管的4倍。
1.5优良的挠性，容易弯曲，可弯曲铺设，代替弯头，弯曲半径可以小到管径25倍以上。
1.6抗应力开裂性优良，抗刮伤能力强。
PE管的高柔韧性、抗拖拉能力强、耐磨损及阻力小的特点特别适合非开挖施工如顶管、衬管、定向钻进技术铺设，是一些不允许开挖的场所唯一的选择。
定向钻进铺设管道使用PE管，钻进设备可在地面直接钻进，不用开挖作业坑。由于PE管弯曲度高，可替代弯头，在钻进施工中，遇有障碍物或需转弯，可一次性连续施工完成，不必向顶管那样需要多段施工，PE管道可以在地面全部连接好，一次性铺完。
2.施工方法
定向钻进施工方法分为三个步骤：钻进、扩孔、管道铺设。
2.1钻进
如图所示，主机停留在地面，将钻头按一定角度钻入地下，由导航仪搜索钻头所发射的信号，确定钻头所处位置及深度，确定钻头所处深度及位置达到施工要求后，由主机控制钻头开始水平钻进。如遇有障碍物，主机控制钻头改变方向或深度，避开障碍物继续钻进。钻进长度达到管路铺设长度后，主机控制钻头钻出地面。
2.2扩孔
因钻头直径小于管道直径，无法铺设管道，所以要对钻孔进行扩大。在钻头钻出地面后，卸下钻头，安装上扩孔器，主机将钻杆回撤，带动扩孔器将钻孔扩大，以满足管道铺设要求。一般扩孔大小为铺设管路的1.5-2倍
2.3管道铺设
钻孔扩好以后，在按2.1步骤钻出地面，将钻头卸下，安装上扩孔器，PE管道与扩孔器连接牢固，主机将钻杆逐个回撤，PE管道也就随着跟进铺设至规定位置，完成施工。
如果所铺设PE管道管径小于110mm，扩孔和铺设管道可同步进行。
3.施工实例
哈铁房建集团牡分公司在施工条件比较困难的地段，比如穿越线路、主干道等，多次采用了定向钻进技术铺设PE管道，取得了极好的经济和安全效益。
3.1牡西铁路综合楼排水管路新建工程
20１０年牡丹江西调车场排水管路大修，原排水管路水泥涵管渗渠系统，由于超多个大修期，管路都已坍塌堵塞，排水严重不畅，严重威胁铁路行车安全。该调车场是牡丹江主要调车场，调车作业非常繁忙，如果采用开挖施工基本无法进行铺设。我们采用定向钻进铺设DN３５０PE管道90m，穿越７股铁路道线，施工时未请施工方案，也未请相关单位配合，仅用3天一次性钻进完成，工程验工优良。该工程很好地解决了牡丹江西调车场困扰多年的排水问题。
3.2亚布力车站室外排水大修工程
亚布力车站原排水系统始建于1990年，该系统由西向东排入东侧明渠，该排水系统由于地势原因始建时就反坡，管内淤积物难以排出，频繁出现管路堵塞；加之，下游排水沟很浅，冬季车站用水量小，达不到沟内常流水，明渠层层结冰高出地面，春融时危及周围住户，住房索赔上访事件频繁发生。若想从根本上解决此排水系统的病害，需重新铺设排水管路，引入北侧的镇政府排水主杠。 由于该方案为新设的排水系统排入镇政府排水主杠，需要穿越亚布力镇政府的两条主干道，这两条主干道都近20余米宽，为近两年新修路面，亚布力镇政府不同意破坏路面。为彻底解决亚布力车站的排水问题，我们考虑到穿越干道部分采用采用定向钻进铺设PE管道。由于采用此施工工艺，一方面解决了亚布力站困扰多年的排水问题，另一方面，缩短了工期、减少了路面破坏、降低了施工投资。
近两年，我公司在很多排水管道施工项目中使用了定向钻进技术铺设PE排水管道，施工技术可靠，工期短，安全性高，而且可节约大量的破道费，对其它外部环境干扰小，所以在铺设排水管道时可大量使用，尤其在穿越铁路线路时，优越性更加明显，它对铁路运输基本无干扰。
4.施工中注意事项
4.1选用管材时，尽量选择PE100料和高压力等级的管材，因为高压力等级的管材柔性、刚性和强度都比较好，满足钻进后铺设管道时拖拽的要求，拖拽造成变形小。
4.2PE管伸缩性强，铺设管道拖拽时管道前端易变形，给管道连接带来困难，需要切除一段或进行复圆处理。所以在拖拽管以前，可以在管前端的内部做支撑，避免管道变形。
4.3钻进孔径要大于管径1.5倍以上，而且要反复扩孔后再铺设管道，这样阻力小，对管道损害少，拖拽管道更加顺利。
4.4钻进时弯曲度要掌握好，虽然材料的弯曲度远远大于钻进最大弯曲度，但如果弯曲度过大，在拖拽管道时管道的一侧受压过大，造成管道被拽瘪，影响管路通过能力。
4.5管道铺设完毕后，整个管路存在一定的拉力，应该在管端处开挖，释放应力，避免管端连接处应力过大。
4.6施工后应立即进行水压试验，一是可以发现漏泄，及时处理；二是可利用水压对管路进行复圆，增大过水断面。
4.7主机停留在地面，将钻头按一定角度钻入地下，达到要求深度后改为水平钻进，这需要一段距离，如果现场有局限，距离不够，可以采用开挖作业坑，将钻机下到坑内直接水平钻进，这样可以节省钻进距离。
4.8施工必须控制好排水管路坡度，在坡度上可适当加大，两侧检查井应尽可能大些，以便检修。
5.建议
5.1在城市主干道、交通繁忙地段铺设排水管道时应采用定向钻进技术，施工快捷，对交通运输干扰小，也可以节约大量破道费。
5.2在穿越铁路线路铺设排水管路时，使用定向钻进技术，对运输基本无干扰，可以不请施工方案，安全可靠性高，可节省大量工务配合施工费。
5.3穿越河流、建筑等障碍物时，采用定向钻进技术铺设排水管路，把施工不可能变成可能。
5.4穿越铁路线路的各种通讯、电力、信号等各种管线的施工也可以采用定向钻进技术，其埋深可控，可加装套管，安全性极大提高，避免了被工务施工等挖断，可以充分的保证铁路运输生产的绝对安全。
总之，在交通主干道铺设管道，全部开挖不仅影响交通，而且会发生大量的挖占道费用，特别是在铁道线路施工，需要穿越线路，这就可以利用PE管道较强的抗拖拉能力，热熔连接，其接头强度大于管材自身强度，然后采用定向钻进技术来敷设管道。不仅节省大量人工，而且施工进度快，节约挖占道费用，不会影响铁路运输，保证施工安全。
【关键词】定向鉆进；PE管材；排水施工
新技术、新管材在给排水系统越来越多的运用，给施工带来极大的便利，近年我公司多次在铁路站区内采用定向钻进铺设PE排水管道，对铁路的运输生产安全起到了极大的保障作用。例如牡西铁路综合楼原来一直采用渗水井排水，由于已过多个大修期，且地下水已饱和，排水经常溢出 ，如遇雨季，排水不畅，线路经常被淹。由于排水系统位于繁忙的调车线路中间，如建立新的排水系统，排入北侧市政明渠， 必须穿越7-8股调车线路，如按传统开挖施工方法，由于线路太繁忙，根本不可能。经过调查研究，决定采用定向钻进铺设PE给水管道作为排水管路。
1.定向钻进铺设PE管道的优越性
定向钻进是不开挖，采用水平钻机，利用定向导航技术，按指定路径、指定深度钻进的一种非开挖施工铺设管道的新施工技术。
在城市主干道上、铁路站区内、交通繁忙区域施工管路时，在管线穿越铁路、大型障碍时，采用定向钻进铺设管线具有无法比拟的优越性，其施工进度快，对其它外部环境干扰小，可以节约大量由于开挖而发生的破道费及铁路扣轨费用，安全可靠性高。定向钻进技术在铁路站区内施工，对运输生产基本无干扰，快速、安全。
PE管材是近几年大量采用的新型给水管材，其特点是：
1.1PE管道连接采用热熔、电熔连接，实现了接口与管材一体化，可有效抵抗内压力产生的环向应力及轴向的抗冲应力，其接口强度高于管材自身强度，抗拖拉能力强。
1.2高韧性。PE管断裂伸长率一般超过350％，强度高，耐扭曲，对管基不均匀沉降的适应力非常强，抗震性能优良。
1.3摩擦系数低，穿管时阻力小。
1.4耐磨性能优异，相同条件下耐磨性是钢管的4倍。
1.5优良的挠性，容易弯曲，可弯曲铺设，代替弯头，弯曲半径可以小到管径25倍以上。
1.6抗应力开裂性优良，抗刮伤能力强。
PE管的高柔韧性、抗拖拉能力强、耐磨损及阻力小的特点特别适合非开挖施工如顶管、衬管、定向钻进技术铺设，是一些不允许开挖的场所唯一的选择。
定向钻进铺设管道使用PE管，钻进设备可在地面直接钻进，不用开挖作业坑。由于PE管弯曲度高，可替代弯头，在钻进施工中，遇有障碍物或需转弯，可一次性连续施工完成，不必向顶管那样需要多段施工，PE管道可以在地面全部连接好，一次性铺完。
2.施工方法
定向钻进施工方法分为三个步骤：钻进、扩孔、管道铺设。
2.1钻进
如图所示，主机停留在地面，将钻头按一定角度钻入地下，由导航仪搜索钻头所发射的信号，确定钻头所处位置及深度，确定钻头所处深度及位置达到施工要求后，由主机控制钻头开始水平钻进。如遇有障碍物，主机控制钻头改变方向或深度，避开障碍物继续钻进。钻进长度达到管路铺设长度后，主机控制钻头钻出地面。
2.2扩孔
因钻头直径小于管道直径，无法铺设管道，所以要对钻孔进行扩大。在钻头钻出地面后，卸下钻头，安装上扩孔器，主机将钻杆回撤，带动扩孔器将钻孔扩大，以满足管道铺设要求。一般扩孔大小为铺设管路的1.5-2倍
2.3管道铺设
钻孔扩好以后，在按2.1步骤钻出地面，将钻头卸下，安装上扩孔器，PE管道与扩孔器连接牢固，主机将钻杆逐个回撤，PE管道也就随着跟进铺设至规定位置，完成施工。
如果所铺设PE管道管径小于110mm，扩孔和铺设管道可同步进行。
3.施工实例
哈铁房建集团牡分公司在施工条件比较困难的地段，比如穿越线路、主干道等，多次采用了定向钻进技术铺设PE管道，取得了极好的经济和安全效益。
3.1牡西铁路综合楼排水管路新建工程
20１０年牡丹江西调车场排水管路大修，原排水管路水泥涵管渗渠系统，由于超多个大修期，管路都已坍塌堵塞，排水严重不畅，严重威胁铁路行车安全。该调车场是牡丹江主要调车场，调车作业非常繁忙，如果采用开挖施工基本无法进行铺设。我们采用定向钻进铺设DN３５０PE管道90m，穿越７股铁路道线，施工时未请施工方案，也未请相关单位配合，仅用3天一次性钻进完成，工程验工优良。该工程很好地解决了牡丹江西调车场困扰多年的排水问题。
3.2亚布力车站室外排水大修工程
亚布力车站原排水系统始建于1990年，该系统由西向东排入东侧明渠，该排水系统由于地势原因始建时就反坡，管内淤积物难以排出，频繁出现管路堵塞；加之，下游排水沟很浅，冬季车站用水量小，达不到沟内常流水，明渠层层结冰高出地面，春融时危及周围住户，住房索赔上访事件频繁发生。若想从根本上解决此排水系统的病害，需重新铺设排水管路，引入北侧的镇政府排水主杠。 由于该方案为新设的排水系统排入镇政府排水主杠，需要穿越亚布力镇政府的两条主干道，这两条主干道都近20余米宽，为近两年新修路面，亚布力镇政府不同意破坏路面。为彻底解决亚布力车站的排水问题，我们考虑到穿越干道部分采用采用定向钻进铺设PE管道。由于采用此施工工艺，一方面解决了亚布力站困扰多年的排水问题，另一方面，缩短了工期、减少了路面破坏、降低了施工投资。
近两年，我公司在很多排水管道施工项目中使用了定向钻进技术铺设PE排水管道，施工技术可靠，工期短，安全性高，而且可节约大量的破道费，对其它外部环境干扰小，所以在铺设排水管道时可大量使用，尤其在穿越铁路线路时，优越性更加明显，它对铁路运输基本无干扰。
4.施工中注意事项
4.1选用管材时，尽量选择PE100料和高压力等级的管材，因为高压力等级的管材柔性、刚性和强度都比较好，满足钻进后铺设管道时拖拽的要求，拖拽造成变形小。
4.2PE管伸缩性强，铺设管道拖拽时管道前端易变形，给管道连接带来困难，需要切除一段或进行复圆处理。所以在拖拽管以前，可以在管前端的内部做支撑，避免管道变形。
4.3钻进孔径要大于管径1.5倍以上，而且要反复扩孔后再铺设管道，这样阻力小，对管道损害少，拖拽管道更加顺利。
4.4钻进时弯曲度要掌握好，虽然材料的弯曲度远远大于钻进最大弯曲度，但如果弯曲度过大，在拖拽管道时管道的一侧受压过大，造成管道被拽瘪，影响管路通过能力。
4.5管道铺设完毕后，整个管路存在一定的拉力，应该在管端处开挖，释放应力，避免管端连接处应力过大。
4.6施工后应立即进行水压试验，一是可以发现漏泄，及时处理；二是可利用水压对管路进行复圆，增大过水断面。
4.7主机停留在地面，将钻头按一定角度钻入地下，达到要求深度后改为水平钻进，这需要一段距离，如果现场有局限，距离不够，可以采用开挖作业坑，将钻机下到坑内直接水平钻进，这样可以节省钻进距离。
4.8施工必须控制好排水管路坡度，在坡度上可适当加大，两侧检查井应尽可能大些，以便检修。
5.建议
5.1在城市主干道、交通繁忙地段铺设排水管道时应采用定向钻进技术，施工快捷，对交通运输干扰小，也可以节约大量破道费。
5.2在穿越铁路线路铺设排水管路时，使用定向钻进技术，对运输基本无干扰，可以不请施工方案，安全可靠性高，可节省大量工务配合施工费。
5.3穿越河流、建筑等障碍物时，采用定向钻进技术铺设排水管路，把施工不可能变成可能。
5.4穿越铁路线路的各种通讯、电力、信号等各种管线的施工也可以采用定向钻进技术，其埋深可控，可加装套管，安全性极大提高，避免了被工务施工等挖断，可以充分的保证铁路运输生产的绝对安全。
总之，在交通主干道铺设管道，全部开挖不仅影响交通，而且会发生大量的挖占道费用，特别是在铁道线路施工，需要穿越线路，这就可以利用PE管道较强的抗拖拉能力，热熔连接，其接头强度大于管材自身强度，然后采用定向钻进技术来敷设管道。不仅节省大量人工，而且施工进度快，节约挖占道费用，不会影响铁路运输，保证施工安全。