定向钻进铺设PE管在铁路给水中的运用

发表时间：2009-02-13T15:12:44.687Z 来源：《黑龙江科技信息》2008年9月下供稿 作者： 毕曙东[导读] 介绍了采用定向钻进技术铺设PE管道的优越性及施工方法，结合一些施工实例

摘 要：介绍了采用定向钻进技术铺设PE管道的优越性及施工方法，结合一些施工实例，介绍了定向钻进技术铺设PE管道给水施工中的一些施工经验和注意事项。

关键词：定向钻进；PE管材；给水施工

新技术、新管材在给水系统越来越多的运用，给施工带来极大的便利，近年我段多次在铁路站区内采用定向钻进铺设PE给水管道，对铁路的运输生产安全起到了极大的保障作用。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）PE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。（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。（3）摩擦系数低，穿管时阻力小。（4）耐磨性能优异，相同条件下耐磨性是钢管的4倍。（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。（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

牡丹江铁路房产段在施工条件比较困难的地段，多次采用定向钻进技术铺设PE管道，取得了极好的经济和安全效益。

3.1西鸡西站区穿越线路铺设上水管道。2006年西鸡西站场管路大修，原管路为日伪时期修建的铸铁管，穿越23股铁路道线，埋深近4m，由于火车的震动，原管路经常断裂或接口吐铅漏水，严重威胁铁路行车安全，漏水处理非常困难。该站区为战略装车点，铁路运输非常繁忙，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DN160PE管道250m，穿越23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3d一次性钻进完成。

3.2密山站铺设客车栓管道。2007年密山站客车栓管道大修，其路径在站台上，而且还需要穿越1股道线，铺设DN110PE管道120m，施工时未请施工方案，一次性钻进完成，工期3d。

3.3恒山站区铺设上水管道。2007年恒山站区铺设DN110PE上水管道85m，穿越7股铁路线路，采用定向钻进技术一次性完成，工期仅1d。 3.4西鸡西穿越公路铺设上水管道。2007年在西鸡西穿越鸡西-滴道公路，铺设上水管道。该公路为煤炭运输主干道，开挖公路市政不批准，我们采用定向钻进铺设DN110PE上水管道25m，一天完成。

3.5牡丹江西六条路铺设上水管道。2007年牡丹江西六条路上水管道大修，该管路位于公路上，附近有地方上水管道和刚刚敷设完的通讯和电力电缆，无法开挖铺设，只能采用定向钻进技术。由于附近电缆对导航仪稍有干扰，分2次钻进，铺设DN110PE管道243m，工期3d。 3.6 牡丹江铁路兴平小区、红星楼小区铺设上水管道。2007年为牡丹江兴平小区、红星楼小区新建住宅铺设两条上水管道，需要穿越牡丹江市交通主干道海林公路，由于该条道路刚刚大修完，如再开挖每平方米需交纳破道费2000元，而且该道路交通极为繁忙，开挖对交通运输干扰极大。当时采用定向钻进技术铺设DN200PE管道120m，工期2d。

总之，近两年，牡丹江铁路房产段在几处上水管道施工中使用了定向钻进技术铺设PE上水管道，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，所以在铺设上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。牡丹江兴平小区、红星楼小区上水管道铺设，由于在公路上，距离不够，我们就采用此办法。5 建议

5.1在城市主干道、交通繁忙地段铺设上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。