试论长距离非开挖定向钻在水利工程中的应用

2021-07-12赵金

探索科学(学术版) 2021年4期

赵金

徐州徐工基础工程机械有限公司江苏徐州 221004

社会主义现代化事业建设发展中,为了改善国计民生,在水利工程建设方面投入不断增长能加,工程建设规模增加同时,也面临着一系列的挑战。由于不同地区地质条件有着明显差异,地质情况复杂,定向钻施工中难度较大,不仅延误工期,还会造成不同程度的资源损耗。而长距离非开挖定向钻施工技术,可以弥补这一不足,在提升施工效率和质量同时,最大程度上保护施工环境。所以,长距离非开挖定向钻在水利工程中推广应用十分必要,便于积累施工经验,推动技术创新,为后续更大范围应用提供支持。

1 定向钻技术优势概述

科技是第一生产力,定向钻技术在持续发展和创新背景下,长距离非开挖定向钻施工技术凭借其优势,开始广泛应用,可以满足地质条件复杂的区域施工需要。长距离非开挖定向钻通过提前开挖的发射坑,或是在钻孔机地上小角度地层表面钻入,另一侧地层表面钻出。借助安装导向以发射器发射信号,地面接收器接收信号;工作人员在收获钻孔位置和深度等参数,动态调整钻头朝向,也可以使用曲线来调整钻机运动轨迹,避过障碍后完成钻进任务。定向钻孔后,使用铺管直径扩大控制方式,管道直接拖回到钻机,加快施工效率同时,最大程度上减少对周围建筑和环境的破坏[1]。

水利工程建设中由于地形复杂,面临着诸多问题和限制条件,这就需要积极发挥长距离非开挖定向钻技术优势作用,减少生产成本的同时,切实提升生产效率和效益。就长距离非开挖定向钻技术来看,本质上属于依托于钻进工艺和钻机设备,结合信息化控向系统钻孔作业,有效改善以往开挖方式不足,穿越条件更为复杂的区域。

2 长距离非开挖定向钻技术在水利工程中应用

2.1 地下管线探测水利工程施工中,应用长距离非开挖定向钻技术,一个首要环节则是地下管线探测。由于当前城市地下管线交叉布设,线路复杂,规避地下管线建设,有助于施工活动顺利有序进行,切实提升施工效率,维护施工全过程安全。施工前,使用专门技术进行地下管线探测,避免损坏现有管线,加剧矛盾冲突。只有在把握每条管线走向,提前做好备案,才可以在出现问题时及时有效解决[2]。

2.2 进场进场环节,需要将施工材料和机械设备运输到现场,并有专门人员负责看管,设备齐备和安全情况下才可以施工,避免后期施工中断,延误工期。钻机运输,为了保证设备安全,现场要有专人指挥运输,避免钻机倾倒损坏。

2.3 导向导向环节,则需要依据工艺要求和要点进行,避免钻孔过程出现S型,预留合适的安全距离,为后续环节开展奠定基础[3]。就导向环节来看,其中包括测量放线、开挖、设备到位、制备泥浆和使用、穿越导向孔以及输水管道焊接等环节,各环节需要严谨、细致落实,确保后续工作高质量进行。对于泥浆制备和使用方面,施工现场需要设置专门的泥浆池用水集水罐车,通过适量苏打粉漂白处理,水沉淀后用于泥浆制备,避免对混合料性能产生不良影响。需要注意的是,为了确保泥浆性能符合要求,需要对膨胀土进行足够时间的水化处理,不改变用量前提下,增加泥浆存储数量实现[4]。

2.4 回扩前期设计阶段,要求回扩孔径符合标准,扭矩和拉力控制在安全范围内后,方可管线回拖。需要注意的是,回拖阶段要做好管线摆放,标记好顺序,回拖期间产生的泥浆及时排放到专门设备中,避免对施工以及周围环境带来不良影响。

一般情况下,导向孔钻孔后应进一步扩大到合适管道敷设直径,使用扩孔器施工,连接在钻杆上,回拉进入导向孔,扩孔器回拖下,不断加接钻杆。结合导向孔与管道敷设直径差异,可以选择一次性扩孔或是多次扩孔,依据实际情况适当修改调整。回扩阶段的泥浆要按照土层实际情况配置,为后续施工质量提供保障。

2.5 回拖回拖环节,首先需要保证钻具安全可靠,回拖旋转接头与泥浆喷嘴正常使用。关于回拖管发射支架,按照施工要求均匀摆放,在管外增设防腐层,表面腐蚀缩短管线使用寿命[5]。入洞时按照顺序进行,保证开挖顺滑,弹敷钢管进洞,避免暴力回拖损坏设备,作业后及时泥浆回流处理。一般情况下,泥浆中可以加入适量的润滑剂,这样在后续回拖时减少管道和孔洞之间的摩擦力,避免管道受损。在回拖管道到预设位置后,使用膨胀土浆及时将管周围封堵填充,固定管道。

2.6 管口处理选择扩孔器,主要是为了减少拖拉力,避免管道的防腐层受损,连接管道后及时送泥浆冲洗,检查泥浆喷嘴是否可以正常使用,符合要求后方可进行后续施工活动。关口处理后,按照退场流程进行,维护相关设备运输安全,并由专人现场指挥,确保各环节工作高效有序进行。