水平定向钻穿越中减少曲线偏差的方法

水平定向钻就是铺设多种地下公共设施而不开采地面的一种施工机械，如铺设管道，电缆等。根据水平定向钻在地下穿越施工过程中出现的问题，得出了水平定向钻的导向孔在穿越施工过程中出现偏离原设计曲线的原因，并在实际的工作经验中总结出来的一些减少曲线偏差的方法。

在我们弄清楚水平定向钻在地下穿越施工过程中出现的问题，以及找到解决水平定向钻的导向孔在穿越施工过程中出现偏离原设计曲线的方法之前，应该对水平定向钻进行了解，以及清楚它的应用范围和应用前景。

一、水平定向钻技术的特点以及应用前景

水平定向钻在石油、煤气、天然气、供水、供电以及电讯等管线铺设施工中都得到了广泛的应用，一般在非硬岩地区都可进行施工。水平定向钻进技术的具体技术，就是将传统的管线铺设技术与石油技术的水平定向钻技术相结合起来，具有成本低，施工快，施工精度高等一系列的优点。水平定向钻技术在我国这十几年得到了飞速的发展。目前正在朝着微型化和大型化，适应硬岩施工，钻杆自动提取和堆放，超深度导向等多方面的方向发展。应用前景将会十分的广阔。

二、水平定向钻的导向孔在钻进过程中偏离原设计曲线的原因

水平定向穿越技术中关键的juedui步就是钻导向孔。导向孔质量的好坏直接影响着成功回拖管道与否。是决定工程成功的主要因素。导向孔的主要目的提供一个达到原设计要求的先导孔。各级达到穿越要求的预扩孔都应以导向孔的曲线为轴线来扩宽，来满足回拖条件的直径。所以导向孔的整体曲线能否达到整个管道的的弹性半径直接决定了各级预扩能否达到整个管道的弹性半径。导向孔的成功设计是以后各级预扩孔成功回拖的基础。也是整个穿越工程中的重要部分之一。

然而在导向孔钻进穿越的过程经常出现偏离原设计曲线的现在，通过水平定向钻技术的多年工作经验，造成原设计曲线的原因可以概述为以下的五点。

（1）外部不可避免的因素。如当地的地形，地下土壤湿度以及地层造成的施工穿越曲线的偏差。

（2）受到了外部磁场的干扰。如：高压线，地下光缆以及地层情况均会影响导向孔钻进时的磁方位角，从而影响了电脑上的显示数据与原设计曲线数据造成了偏差。

（3）钻机一开始的就位的角度与管线设计的穿越中心线之间存在的偏差，造成了导向孔一钻进就要开始纠正偏差。

（4）由钻机操作人员造成的。在导向孔钻进过程的时候由于操作不当使穿越的轨迹与设计曲线发生了偏离。

（5）测量的不准确性。其中包括测量穿越中心线磁方位角的不准确性，测量入土点与出入点标高差的不准确性以及输入电脑时的钻杆长度的不准确性。

以上几点就是造成导向孔在钻进过程中与设计曲线发生偏离的主要原因，清楚了原因，就应该对症下药，找到减少曲线偏差的方法。下面就会介绍一些方法来解决这些问题。

                                                             非开挖施工方法分类

非开挖技巧的定义为在地表开挖量来完成各类地下管线的铺设，改换，修复，检测和定位的工程施工技巧。

非开挖施办法大致可分为三类：

管线铺设：铺设新的地下管线。

管线改换：在原位改换旧管线。

管线修复：修复现有管线的部分缺陷或改善其功能。

经历统计，在全部铺设的各类地下管线中，直径在250mm以下的大约占84%，直径在250～900mm之间的约占15%，直径在900mm以上的仅占1%。重要说明小口径的地下管线的非开挖的施工办法。目前，铺设，改换和修复地下管线的施工办法重要就是开挖和非开挖两种。两者比拟各有其长处。开挖施工法的长处是施工容易，间接本钱低，适用于在开阔的地表，不存在任何妨碍物（河流，街道，建造物等），施工不会影响交通的要求下铺设地下管线。在郊区，由于以下缘由，开挖施工法越来越遭到来自政治，经济和环境方面的压力和束缚：

施工引发的乐音，粉尘，振动和废气。

阻碍交通（梗塞，中缀或改线）；

毁坏环境（绿化带，公园和花园）；

影响市民生活和商店的营业；

平安性差；

综合施工本钱高。

非开挖施工法和其相比具有不毁坏环境，不影响交通，施工周期短，综分解本低，社会效益明显等长处，此外，它还可在少许没法施工开挖作业的地域（繁华的郊区，古迹维护区，农作物和植被维护区，以及穿越高速公路，铁路，建造物，河流，湖泊等）实行各类地下管线施工。

我国非开挖技巧的市场前景与古代化建立的进程亲密相干，为了加快根底设备和根底工业的建立是最根本的前提，因而对石油，煤气，电力，电讯，自来水，污水等各类地下管线的需求可望在较长的时刻内有较大幅度的增长，这为我国非开挖技巧的开展提供了有利的要求，市场潜力宏大。

为了避开现有的密集管网零碎，大城市管线埋深有加大的趋向，例如上海，北京等，有些管线的埋深已达10m左右。开挖施工的本钱随埋深的加大而进步，非开挖施工的杰出性更为明显。探讨标明，当埋管深度超越4m时，开挖施工的本钱开端高于非开挖施工的本钱，此外，随着设备应用率的进步，施工经历的丰厚，非开挖的施工的本钱也会逐步降低。

此外，随着古代文明认识和环抱认识的逐步增强，开挖路面实行地下管线施工招致的社会Issue(问题)，交通Issue(问题)和净化Issue(问题)已越来越遭到人们的关心。城市束缚开挖施工的法规将持续出台，其适用面将逐步扩展，这对非开挖工程的推行使用无疑会发生极大的推进作用。例如，为了维护城市路途，增加地下管线施工招致的交通梗塞，国务院于1996年10月1日发布的《城市路途管理条例》规则，新建路途5年内不准开挖；修复路途3年内不准开挖。

总的来说，非开挖地下管线施工技巧由于具有不净化环境，不影响交通，施工周期短，综合施工本钱高等长处，无疑会在地下管线施工中取得较普遍的使用。

非开挖定向钻施工不得不知的问题

非开挖定向钻穿越铺设地下管线技术是指利用钻凿手段在地表不挖槽的情况下，铺设地下管线的施工技术，非开挖技术在我国能源、通信及城市市政工程建设中的应用越来越广泛，尤其是在天然气、成品油、电力、自来水、管棚支护、水平降水等方面都得到了很好的应用。其特有的经济性、环保性以及较短的施工周期得到市场的认可。下面小编对三大工艺遇到的技术问题和大家一起探讨。

硬质土层、砂、卵石层的导向问题

导航钻头的选择

在选择导向钻头前，必须先了解周边地层的地质情况，很多建设单位对小型定向钻施工铺管前，都不采取地质钻探，只能通过长期在这一地区积累一些资料做为参考。当了解这一地段主要是以软地层为主，那么就采用导向板面较大的导向钻头，以尽快控制导航方向，当了解施工段是主要以砂、卵石及硬质地层为主应采用鸭嘴式，板面面积小的导向钻头并镶焊一定数量的合金片，且镶焊刃角不能过长以保护导航钻头的磨损，使其顺利通过硬质地层、砂、卵石层。

开机操作的技巧

当导向钻头穿越砂、卵石层及硬质地层时，想改变轨迹方向时，如果一昧地想顶进，就会产生钻杆弯曲，导向钻头出水口堵塞等情况，根据工作经验，应采用边顶进带回转的操作方法，例如想将方向朝上，那么操作人员就应将给进顶力控制在钻杆将要弯曲时，另一手控制回转手把，使导向钻头方位在11――1方向之间，使导向钻头在这区间左右转动，使其缓慢钻进但效果很好，这种方法一定要注意泥浆的配制，特别砂、卵石难成孔，应配置较大比重泥浆保护孔壁，硬质土层孔壁与导向钻头外径间隙较小，需及时把岩霄排出孔外，防止导向钻头、钻杆抱死。

扩孔中存在的问题

缩径

软土层扩孔，容易产生缩径现象，从表面上看：卸