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　　早在公元1600年前后，中國(guó)四川就出現(xiàn)了穿越河流的竹制鹵水管道。1888年美國(guó)曾使用浮筒浮運(yùn)的方法敷設(shè)過(guò)水下管道。定向鉆鋪管技術(shù)是國(guó)外八十年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)先進(jìn)的管道鋪設(shè)技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)是國(guó)際上廣為采用的一項(xiàng)先進(jìn)的非開(kāi)挖技術(shù)，它通過(guò)在土層下定向鉆孔，斜拉工藝，在不開(kāi)挖路面的條件下完成敷管工程。而不必象以往頂管必須開(kāi)挖頂管機(jī)坑，具有工效高、造價(jià)低等特點(diǎn)，現(xiàn)國(guó)外已廣為采用。現(xiàn)在可以廣泛應(yīng)用于市政、電信、電力、燃?xì)狻⒔o水等管線的建設(shè)中，九十年代后期開(kāi)始進(jìn)入中國(guó)。在非開(kāi)挖技術(shù)行業(yè)中，定向鉆進(jìn)一直是主要的增長(zhǎng)領(lǐng)域。目前，在天然氣、自來(lái)水、電力和電信部門(mén)定向鉆進(jìn)已是一種普通的施工工藝，最近由于在施工精度上的改善，定向鉆進(jìn)也被用于污水管和其它重力管線的鋪設(shè)。
　　定向鉆敷設(shè)管道只需在需要敷設(shè)管道的地段兩端開(kāi)挖2×1m見(jiàn)方的兩個(gè)工作坑，通過(guò)定向鉆現(xiàn)在兩個(gè)工作坑之間鉆制導(dǎo)向孔，通過(guò)擴(kuò)孔器將導(dǎo)向孔回?cái)U(kuò)至需要的孔徑，然后將需要敷設(shè)的管道在定向鉆的拉力下，通過(guò)擴(kuò)制好的孔洞由一個(gè)工作坑回拉至另外一個(gè)工作坑。由此，在只開(kāi)挖兩個(gè)工作坑的情況下即可完成管道的敷設(shè)。
　　定向鉆施工法：
　　施工時(shí)，按照設(shè)計(jì)的鉆孔軌跡（一般為弧形），采用定向鉆進(jìn)技術(shù)先施工一個(gè)近似水平的先導(dǎo)孔，隨后在鉆桿端部換接大直徑的擴(kuò)孔鉆頭和直徑小于擴(kuò)孔鉆頭的待鋪管線，在回拉擴(kuò)孔的同時(shí)，將待鋪設(shè)管線拉入鉆孔，完成鋪管作業(yè)。有時(shí)根據(jù)鉆機(jī)的能力和待鋪設(shè)管線的直徑大小，可先專門(mén)進(jìn)行一次或二次擴(kuò)孔后再回拉管線。
　　鉆孔軌跡可以是直的，也可以是逐漸彎曲的。在導(dǎo)向繞過(guò)障礙物，或穿越高速公路、河流和鐵路時(shí)，鉆頭的方向可以調(diào)整。鉆孔過(guò)程可在預(yù)先挖好的發(fā)射坑和接受坑之間進(jìn)行，也可在安裝鉆機(jī)的場(chǎng)地，以小角度直接從地表鉆進(jìn)。工作管或?qū)Ч艿匿佋O(shè)通常分兩步進(jìn)行。首先是沿所需的軌跡鉆導(dǎo)向孔，然后回?cái)U(kuò)鉆孔以加大孔徑適應(yīng)工作管的要求。在第二步即回拖過(guò)程中，工作管通過(guò)旋轉(zhuǎn)接頭與擴(kuò)孔器連接，并隨著鉆桿的回拖拉入擴(kuò)大了的鉆孔中。在復(fù)雜地層條件下、或孔徑需增加很大時(shí)，可采用多級(jí)擴(kuò)孔的方法將孔徑逐步擴(kuò)大。 　 
　　在大型設(shè)備中，多數(shù)工作是通過(guò)鉆桿回轉(zhuǎn)完成的，設(shè)備的扭矩與軸向給進(jìn)力和回拖力一樣重要。對(duì)小型設(shè)備，通常是先鉆一個(gè)導(dǎo)向孔，然后再將孔徑擴(kuò)大至所需的尺寸，同時(shí)將管道隨擴(kuò)孔器拉入，此時(shí)使用鉆進(jìn)液有助于破巖、潤(rùn)滑和冷卻鉆頭。在鉆進(jìn)巖石或其它硬地層時(shí)，也可用鉆進(jìn)液驅(qū)動(dòng)孔底“泥漿馬達(dá)”，在這種情況下，需要很高的鉆進(jìn)液流速。膨潤(rùn)土／水的混合物是常用的鉆進(jìn)液或“泥漿”，它能使攜帶的巖屑處于懸浮狀態(tài)，并能通過(guò)循環(huán)系統(tǒng)過(guò)濾。導(dǎo)向孔施工完成后，觸變泥漿可保持孔壁的穩(wěn)定，以便于回?cái)U(kuò)。工作管或?qū)Ч芤话銥榫垡蚁┕芑蜾摴埽跀U(kuò)孔的同時(shí)跟在擴(kuò)孔器后一起撿入。
　　一些鉆進(jìn)系統(tǒng)被設(shè)計(jì)用于無(wú)水或鉆進(jìn)液的干式鉆進(jìn)工藝，其操作更簡(jiǎn)單，廢棄物少，不需要太多的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備；但要受到鋪管尺寸和地層條件的限制。
　　鉆機(jī)可大致分為兩類：地表發(fā)射的和坑內(nèi)發(fā)射的。地表發(fā)射鉆機(jī)通常為履帶式，可依靠自己的動(dòng)力自行走進(jìn)入工地。鋪設(shè)新管時(shí)它們不需要發(fā)射坑和接受坑，但管線連接時(shí)仍需要開(kāi)挖。如果要求在地下相同深度連接其它管線，則可能會(huì)造成新管的開(kāi)頭幾米廢棄。
　　坑內(nèi)發(fā)射鉆機(jī)在鉆孔的兩端都需要挖坑，但可在空間受限的地方操作。一些設(shè)計(jì)更緊湊的鉆機(jī)的發(fā)射坑，可只比接管所需的坑稍大一點(diǎn)就行。鉆桿單根的長(zhǎng)度受坑的尺寸限制，這可能對(duì)鋪設(shè)速度和鉆桿成本造成影響。
根據(jù)鉆進(jìn)地層的類型，選擇定向鉆機(jī)的能力可有很大不同。通常，均質(zhì)粘土地層最容易鉆進(jìn)；砂土層要難一些，尤其是其位于地下水位之下或沒(méi)有自穩(wěn)能力時(shí)；礫石層中鉆進(jìn)會(huì)加速鉆頭的磨損。不帶沖擊作用或泥漿馬達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)型鉆機(jī)，一般不適用鉆進(jìn)巖石或堅(jiān)硬夾層，因?yàn)橐坏┯龅酱祟愓系K物，鉆頭會(huì)無(wú)法進(jìn)尺或偏離設(shè)計(jì)軌跡。
　　無(wú)江河的穿越技術(shù)是提高管道施工技術(shù)水平的重要因素。大型水平定向鉆穿越機(jī)成功解決了長(zhǎng)距離輸送管道穿江越河施工的難題。如：位於河南省溫縣與博愛(ài)縣交界處的沁河定向鑽穿越工程全長(zhǎng)1136．15米，穿越深度22米，是西氣東輸定向鉆穿越工程中地質(zhì)條件最差、穿越距離最長(zhǎng)、施工難度及風(fēng)險(xiǎn)最大的一次河流穿越。管道職工操縱目前世界上最大的ＤＤ－９９０水平定向鑽機(jī)，經(jīng)過(guò)近一個(gè)月的日夜奮戰(zhàn)，將重８００餘噸的鋼管從２２米深的地層中牽引出來(lái)並與西氣東輸主管道實(shí)現(xiàn)連通。
　　開(kāi)挖定向鉆水平穿越的優(yōu)點(diǎn)，在于它很容易達(dá)到設(shè)計(jì)埋深，防腐層不易被破壞，能保證使用壽命，不改變河床的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，不破壞大堤及兩岸的地形地貌，不影響正常的航運(yùn)和水面作業(yè)，而且工期短，耗資少，是當(dāng)今世界最流行的無(wú)污染環(huán)保型穿越方法。