c、U分別為土的粘聚力和內(nèi)摩擦角。用有限元方法模擬頂管工作井的受力過(guò)程，首先是確定計(jì)算范圍，然后將計(jì)算范圍內(nèi)的土體、井壁等實(shí)體用有限元網(wǎng)格離散，土體周邊為滾動(dòng)約束，約束邊至沉井結(jié)構(gòu)外輪廊的距離為沉井直徑的3倍左右。計(jì)算過(guò)程中，假定周邊土體是各向同性、連續(xù)的彈塑性材料。勝越管道有限公司，承接PE管、水泥管、鋼管等各種口徑的管道頂管工程。電力、石油管道，以及公路、鐵路、水利、給排水等頂管工程。經(jīng)營(yíng)范圍包括水平定向鉆、泥水平衡、人工掏管、管道修復(fù)等專業(yè)的非開(kāi)挖工程。公司是以非開(kāi)挖地下管線鋪設(shè)為主業(yè)，從事各種管道鋪設(shè)、維護(hù)的企業(yè)。擁有自己的施工隊(duì)伍，可為客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，陜西勝越管道以優(yōu)質(zhì)的服務(wù)承若（非特殊原因）。
一些公用管線公司已經(jīng)設(shè)想，在有非開(kāi)挖可作替代時(shí)，要采用明挖施工方法(特別是在道路上)。非開(kāi)挖施工除了有顯著的環(huán)境效益外。在許多工程應(yīng)用中，導(dǎo)向孔鉆進(jìn)的相對(duì)成本已經(jīng)降低到明挖法施工之下，即使忽略干擾與延緩交通等的社會(huì)成本時(shí)也是如此。什么管子都可以做，有專業(yè)設(shè)備多臺(tái)，有專業(yè)工人。另外承接注漿工程，勝越非開(kāi)挖公司秉誠(chéng)“信譽(yù)是承諾，質(zhì)量是宗旨，管理好的是根本，效益好的是目標(biāo)”的方針。開(kāi)拓新市場(chǎng)，以合理的價(jià)格，及時(shí)周到的服務(wù)，讓客戶滿意，熱忱歡迎新老客戶蒞臨指導(dǎo)，加強(qiáng)合作，共創(chuàng)輝煌，勝越非開(kāi)挖工程有限公司是從事非開(kāi)挖技術(shù)研究與水平定向鉆穿越施工的專業(yè)工程公司，承攬電力，通信，自來(lái)水，煤氣等市政工程。勝越管道工程有限公司非開(kāi)挖承接各種管徑人工頂管工程。
建成后將與中國(guó)石油西氣東輸實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通與資源互補(bǔ)，形成高壓管道“一張網(wǎng)”。此外，國(guó)家等10部委聯(lián)合下發(fā)的《北方地區(qū)冬季清潔取暖規(guī)劃(2017-2021年)》氣源保障基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)重點(diǎn)任務(wù)，已將中俄東線泗水--濟(jì)寧管道工程項(xiàng)目列入構(gòu)建覆蓋全省的“六橫八縱三樞紐一環(huán)網(wǎng)”輸配網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中。目前，該項(xiàng)目進(jìn)展順利，正在進(jìn)行路由規(guī)劃、場(chǎng)站選址、施工圖設(shè)計(jì)等開(kāi)工前的準(zhǔn)備工作。按照項(xiàng)目推進(jìn)時(shí)間表，今年12月份開(kāi)工建設(shè)，2019年年底將投產(chǎn)試運(yùn)行。勝越管道有限公司，承接PE管、水泥管、鋼管等各種口徑的管道頂管工程。電力、石油管道，以及公路、鐵路、水利、給排水等頂管工程。經(jīng)營(yíng)范圍包括水平定向鉆、泥水平衡、人工掏管、管道修復(fù)等專業(yè)的非開(kāi)挖工程。

2.3、設(shè)備準(zhǔn)備

擬采用DH-450/900-L非開(kāi)挖導(dǎo)向鋪管鉆機(jī)，本鉆機(jī)為履帶式全液壓鋪管鉆機(jī)，具有機(jī)動(dòng)性能好、質(zhì)量可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、整體性強(qiáng)、扭矩大、效率高、自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)單可靠、裝卸鉆桿方便省力等特點(diǎn)。特別適合復(fù)雜地形，大口徑、長(zhǎng)距離管道穿越施工。性能參數(shù)見(jiàn)下表，以DH-450/900-L型為例。

動(dòng)力頭輸出速度：0～100rpm

輸去扭矩：21000N.m

推拉力：450/900KN

主機(jī)自重：20T 外形尺寸：7200*2400*2600mm

泥漿循環(huán)系統(tǒng)容量：5~10m3



3、水平定向鉆施工工藝及方案

水平定向鉆施工工藝及方案

3.1、水平定向鉆進(jìn)鋪管施工程序

設(shè)計(jì)水平定向鉆孔軌跡→開(kāi)挖拉管工作坑施工→配制鉆液→鉆進(jìn)導(dǎo)孔→回拉擴(kuò)孔→清孔→回拉鋪管→清場(chǎng)。

拖管施工對(duì)場(chǎng)地的要求主要是在管道焊接時(shí)，需要有場(chǎng)地?cái)[放管道，無(wú)障礙物，方能滿足施工段的正常拖拉。

3.2、施工工藝

水平定向鉆進(jìn)鋪管的施工順序?yàn)椋?br>
地質(zhì)勘探、規(guī)劃和設(shè)計(jì)鉆孔軌跡、配制鉆液、鉆導(dǎo)向孔、回拉擴(kuò)孔、回拉鋪管。
關(guān)鍵技術(shù)

（1）、地層勘探及地下管線探測(cè)

地層勘探主要了解有關(guān)地層和地下水的情況，為選擇鉆進(jìn)方法和配制鉆液提供依據(jù)。其內(nèi)容包括：

土層的標(biāo)準(zhǔn)分類、孔隙度、含水性、透水性以及地下水位、基巖深度和含卵礫石情況等?？刹捎貌橘Y料、開(kāi)挖和鉆探方法獲取。

地下管線探測(cè)主要了解有關(guān)地下已有管線和其它埋設(shè)物的位置，為設(shè)計(jì)鉆進(jìn)軌跡提供依據(jù)。一般采用物探法和現(xiàn)場(chǎng)勘察法等。

（2）、鉆進(jìn)軌跡的規(guī)劃與設(shè)計(jì)

導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計(jì)是否合理對(duì)管線施工能否成功至關(guān)重要。鉆孔軌跡的設(shè)計(jì)主要是根據(jù):

工程要求、地層條件、地形特征、地下障礙物的具體位置、鉆桿的入出土角度、鉆桿允許的曲率半徑、鉆頭的變向能力、導(dǎo)向監(jiān)控能力和被鋪設(shè)管線的性能等，給出鉆孔路線

造斜段：

①造斜段距離L：L＝[h×(2R1-h)]×0.5

式中：h—埋深，R1—造斜段曲率半徑，取1500d

② 鉆桿入射角a：a＝0.5tg-1{[h(2R1-h)]0.5/h}

（3）、配制鉆液

鉆液在施工中起著非常重要的作用。鉆液是指在鉆進(jìn)施工中用來(lái)與鉆孔過(guò)程中切削下來(lái)的土（或沙石）屑混合，懸浮并將這些混合物排出鉆孔的一種液體，而泥漿則是鉆液與鉆孔中鉆屑的混合物。鉆液具有冷卻鉆頭（冷卻和保護(hù)其內(nèi)部傳感器）、潤(rùn)滑鉆具，更重要的是可以懸浮和攜帶鉆屑，使混合后的鉆屑成為流動(dòng)的泥漿順利地排出孔外，既為回拖管線提供足夠的環(huán)形空間，又可減少回拖管線的重量和阻力。殘留在孔中的泥漿可以起到護(hù)壁的作用。

在不同的地質(zhì)條件下，需要不同成份的鉆液。鉆液由水、膨潤(rùn)土和聚合物組成。施工中用水做鉆液的主要成份，膨潤(rùn)土和聚合物用做鉆液添加劑。鉆液的品質(zhì)越好與鉆屑混合越適當(dāng)，所制造的泥漿的流動(dòng)性和懸浮性越好，回?cái)U(kuò)成孔的效果越理想，成功的概率越大。

本工程施工中施工人員配制適合地層性能的鉆液，在類似工程中我們已能夠熟練正確使用鉆液。特別是當(dāng)施工中遇到不同地層時(shí)，能及時(shí)調(diào)整鉆液的性能以適應(yīng)工程要求。

成本低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于供水，煤氣，電力，電訊。天然氣，石油等管線鋪設(shè)施工工程中。水平定向鉆進(jìn)設(shè)備，在十幾年間也獲得了飛速發(fā)展，成為發(fā)達(dá)國(guó)家中新興的產(chǎn)業(yè)。目前其發(fā)展趨勢(shì)正朝著大型化和微型化，適應(yīng)硬巖作業(yè)，自備式錨固系統(tǒng)，鉆桿自動(dòng)堆放與提取，鉆桿連接自動(dòng)潤(rùn)滑，防觸電系統(tǒng)等自動(dòng)化作業(yè)功能，超深度導(dǎo)向監(jiān)控。應(yīng)用范圍廣等特征發(fā)展。該種設(shè)備一般適用于管徑φ300~φ1200mm的鋼管，PE管，大的鋪管長(zhǎng)度可達(dá)1500m，適應(yīng)于軟土到硬巖多種土壤條件，應(yīng)用前景廣闊。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)。盡管這樣。

非開(kāi)挖技術(shù)的發(fā)展必將向規(guī)模化，規(guī)范化，國(guó)際化的方向發(fā)展。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的支持下，頂管技術(shù)的發(fā)展將面臨的機(jī)遇，在加快引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基本上，努力消化創(chuàng)新，加強(qiáng)研發(fā)和人才培養(yǎng)，其前景是非常樂(lè)觀的。縱觀國(guó)內(nèi)外頂管技術(shù)的發(fā)展，發(fā)展方向?qū)⑹嵌嘣投鄻踊?。在頂管直徑方面，除了向大口徑管的頂進(jìn)發(fā)展以外，也向小口徑管的頂進(jìn)發(fā)展。目前頂管技術(shù)頂進(jìn)管的口徑只有75mm，已達(dá)到5m(德國(guó))，大口徑頂管有取代小型盾構(gòu)的趨勢(shì)。在適應(yīng)性方面，發(fā)展寬范圍，全土質(zhì)型頂管機(jī)是必然趨勢(shì)，適應(yīng)范圍將大為延伸，從N值為極小的土到N值為五十多的礫石。直至軸壓強(qiáng)度達(dá)兩百M(fèi)Pa的巖石。將微電子技術(shù)，工業(yè)傳感技術(shù)，實(shí)時(shí)控制技術(shù)和現(xiàn)代化控制理論與機(jī)械。
現(xiàn)場(chǎng)布局和設(shè)計(jì)
A、道 路
施工現(xiàn)場(chǎng)兩側(cè)都需要重型設(shè)備，為縮減成本，通往兩側(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)的道路應(yīng)盡可能利用現(xiàn)有道路以減少新修道路距離，或利用管道線路的施工便道，所有相關(guān)道路使用權(quán)的協(xié)議都應(yīng)由業(yè)主提供，在投標(biāo)階段再來(lái)討論這些問(wèn)題為時(shí)已晚。
B、工作場(chǎng)地
1、鉆機(jī)一側(cè)——鉆機(jī)施工場(chǎng)地至少需要30M（100FT）寬，長(zhǎng)45M（150FT）的面積。該面積從入土點(diǎn)算起，入土點(diǎn)應(yīng)位于規(guī)定的區(qū)域內(nèi)至少3M（10FT）處，同時(shí)由于許多鉆機(jī)配套的設(shè)備或配件沒(méi)有規(guī)定的存放地點(diǎn)，所以鉆機(jī)一側(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)可由許多不規(guī)則的小塊組成，以便節(jié)省占地面積，現(xiàn)場(chǎng)盡量要平整，堅(jiān)硬，清潔，以便有利于進(jìn)行施工。由于穿越施工時(shí)需要大量的淡水供攪拌泥漿用，所以施工現(xiàn)場(chǎng)要盡量靠近水源或便于連接自來(lái)水管道的地方。
2、管道一側(cè)----為便于預(yù)制成品管道，管道一側(cè)要有足夠長(zhǎng)度的施工現(xiàn)場(chǎng)，這也是要重點(diǎn)考慮的事情?，F(xiàn)場(chǎng)寬度應(yīng)滿足管道施工的需要（一般為12----18米）。同樣在出土點(diǎn)一側(cè)也需要30米（100FT）寬乘以45米（150FT）長(zhǎng)的施工現(xiàn)場(chǎng)?？傞L(zhǎng)度以能夠擺放下所預(yù)制的管道為準(zhǔn)，（場(chǎng)地的總長(zhǎng)度一般為穿越管道長(zhǎng)度再加上30米，）在回拖前，要將管道預(yù)制完成，包括焊接，通球，試壓防腐等工序，在回拖過(guò)程中，不能再進(jìn)行管道的連接工作，因?yàn)榛赝线^(guò)程是要連續(xù)進(jìn)行的，若此時(shí)進(jìn)行管道連接將可能造成地下孔洞的塌方，極可能造成整個(gè)工程施工的失敗。
C、施工現(xiàn)場(chǎng)勘察
一旦施工地點(diǎn)確定，應(yīng)對(duì)相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行勘測(cè)并繪制詳細(xì)準(zhǔn)確的地質(zhì)地貌圖紙。最終施工的精度取決于這一勘測(cè)結(jié)果的精度。
D、施工設(shè)計(jì)參數(shù)
1、覆蓋層厚度----考慮的因素包括所穿越河流的流量特征，季節(jié)性洪水沖刷深度，未來(lái)河道的加寬和加深，現(xiàn)有管道和電纜的位置等因素。一旦確定了施工地點(diǎn)并完成地質(zhì)調(diào)查，穿越層的厚度也就確定了，一般來(lái)說(shuō)，覆蓋層應(yīng)至少是6米（20FT）厚。以上僅是針對(duì)河流穿越而言的，對(duì)于其它障礙物的穿越會(huì)有另外的要求。
2、鉆進(jìn)角和曲率半徑----在大多數(shù)穿越施工中，入土角通常選擇在8--12度之間，多數(shù)施工應(yīng)首先鉆一段斜直線，然后再鉆一段大半徑曲線。此曲線的曲率半徑由成品管線的彎曲特性決定，隨直徑增大而增大，鋼管道曲率半徑的拇指法則是100FT/IN（一般取管道直徑的1000—1200倍）。斜直線將導(dǎo)向孔曲線按照預(yù)定的走向引導(dǎo)到設(shè)計(jì)的深度，然后是一段在此深度上的長(zhǎng)長(zhǎng)的水平直線，然后到達(dá)向上的彎曲點(diǎn)再到出土點(diǎn)。出土角應(yīng)控制在5-12度之間，以便于成品管道的回拖。
E、鉆孔施工
所有的測(cè)向控向工具都包括地下測(cè)量電子設(shè)備和地面接收設(shè)備，可以測(cè)得鉆頭所在位置的磁方位角（用于左/右控制）和傾斜角（上/下控制）以及鉆頭的鉆進(jìn)方向。
1、精度：穿越施工精度很大程度上取決于磁場(chǎng)的變化。例如，大型鋼結(jié)構(gòu)（橋梁，樁基，其它管道）和電力線路會(huì)影響磁場(chǎng)讀數(shù)。而穿越出土點(diǎn)的導(dǎo)向孔目標(biāo)偏差值應(yīng)控制在左右3米（10FT），長(zhǎng)度——3米～10米（-10～30FT）的范圍內(nèi)。
2、完工圖紙：一般來(lái)說(shuō)，導(dǎo)向孔的測(cè)量和控制應(yīng)在鉆導(dǎo)向孔時(shí)每鉆進(jìn)一根鉆桿或隔9米（30FT）測(cè)量計(jì)算一次。以上測(cè)量計(jì)算完成的導(dǎo)向孔施工圖紙承包商應(yīng)向業(yè)主提供。也有采用替代方法如陀螺儀，穿地雷達(dá)和智能清管球用來(lái)做定位工作。