水平定向钻进管道回托技术探讨

水平定向钻进管道回托技术探讨

随着水平定向钻进技术的广泛应用，施工地质条件的日益复杂，回托技术作用其施工中的重要环节，探讨并研究其工艺具有重要的意义，通过详细介绍水平定向钻进的施工流程，重点分析了目前国内管道回托施工工艺中的两种主要方法，通过多次施工经验，对其施工过程中的模糊环节提出了自己的建议。同时在目前原有的两种水平定向钻管道回托施工方法的基础上，提出一种新型的回托施工方法即管道回托充气垫系统，对于国内目前的水平定向钻进中的管道回托施工具有一定的指导和参考价值。

标签：水平定向钻进回托技术

水平定向钻进技术是采用安装与地表的钻孔设备，以相对于地面的较小的入射角钻入地层形成先导孔，然后将先导孔扩径至所需大小并铺设管线（道）的一项技术。它起源于石油钻井工业，20世纪70年代，结合水井工业和公用设施建设方面的技术，经演变之后广泛应用于市政管道，油气管道的建设行业。随着现代探测和导向技术的不断发展，今天水平定向钻进工艺已成为铺设地下管线最受欢迎的方法。

2水平定向钻进技术

水平定向钻进的施工过程一般分为三个阶段：第一阶段是按照设计曲线钻出导向孔；第二阶段是通过多级扩孔钻头对导向孔进行扩孔直至达到铺设管线要求。第三阶段：利用钻机回托力将预铺设管线回托至孔内即可。

3管道回托施工技术

目前，在我国水平定向钻进管道回拖施工中，最常用的方法是采用发送架和发送沟两种方法。

3.1发送沟发送法

该方法适用于地形较为平坦，地层主要为粉质粘土，粉土等的易于开挖不易于垮塌的良好地质条件，同时管道回托路线上无障碍物，取水较为方便的条件下进行施工。

其施工方法主要为在钻孔出土端预制穿越管道同时管道两端进行密封，根据管道宽度，钻孔出土角以及地形条件开挖沟槽，目前对于开挖沟槽的宽度尚无一个明确的规定，根据多次施工经验建议采用以下标准：

3.2发送架发送法

该方法适用于地形起伏较大，穿越线路出土端有障碍物，或土层复杂含大量

砖石的条件下施工。

其具体施工方法为：采用钢架双橡胶滚轴发送架做发送道，发送架架体根据发送管道管径的大小选择槽钢制作，滚轴支撑采用Φ50 的圆钢，滚轴采用特制的空心橡胶圈套在圆钢上。回拖时发送架的布置应根据管道的外径、管道单位重量和管位标高等因素来布置。管道制作完成后用吊车或挖机将预制管道架于发送架橡胶圈上，利用钻机回托至钻孔即可，安装完成后的发送架如图2。

3.3施工方法对比分析

3.3.1适用范围

发送沟因需开挖，因此对环境地质条件要求较高，而发送架适用范围较广，大部分发送沟能够应用的条件下发送架都可施工。

3.3.2环境影响

发送沟需要开挖，严重破坏地表，管道越长施工量越大，同时开挖后注水的发送沟使用完后给管道焊接等后续工作造成困难，发送架锚固于地表，不需开挖因而对环境的影响微乎其微。

3.3.3技术关键

发送沟开挖注水后需保证沟槽的稳定性，对于边槽不稳定处需进行加固。

发送架由于操作较为复杂因而有以下问题：（1）辊轮橡胶的硫化技术参数控制是关键之一，橡胶强度太硬会磨损管材防腐层，橡胶强度太软又会造成回拖时辊轮开裂，影响管线回拖。（2）发送架安装的稳定性控制，避免回拖过程中发生侧翻。

3.3.4成本

发送沟只需开挖地表后注水操作，成本主要为挖机费用以及取水费用，正常条件下成本较低。发送架需制作安装发送架，安装过程费时费力，发送架虽可重复利用，但橡胶圈易于损坏，需经常更新，因而成本较高。

4水平定向钻进管道回托系统

根据多次的施工经验，现提出一种新型的管道回托方法，即充气垫回托法，该方法主要由充气垫系统构成见图3。该管道充气垫系统主要由锚钉，充气垫，锚固绳索三部分构成，在管道回拖过程之前，通过吊车将管道抬起，将充气垫置于管道正下方，充气垫锚固在地面上，向各个充气垫充气，充气后，充气垫膨胀，管道自动脱离地面，管道在完全杜绝与地面的摩擦力的同时，避免被刮伤破坏，从而达到管道回托成功同时地表、管道破坏减少到最小的效果，该装置结构简单，

自重轻，使用和装运方便，环境适应性强。

5结论

随着管道铺设范围的日益扩大，定向钻施工环境变得更加多样化和复杂化，管道回托的在水平定向钻进中也越来越成为一个重要的技术环节，在施工技术人员对不同的地形地貌，地质条件，因地制宜制定可靠、经济的施工方案的同时，应根据丰富的施工经验，不断开发出新型的适用范围广的抑或更加适用于典型地质条件下的施工方法。总之，在管道发送时必须保证回拖管线的防腐层不被损伤以及尽量较少回拖管线与地面的摩擦阻力，满足管线的顺利回拖，减少定向钻施工的风险，进而取得更好的社会效益和经济效益。

参考文献

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