水平定向钻在通信建设光纤入户工程中应用和发展科技

摘要：本文介绍了水平定向钻的基本原理方法及其工艺和优势，特别针对我国近一两年来通信建设的发展，光纤入户战略的实施，为水平定向钻的改进和提高带来了新的机遇。
关键词：水平定向钻光纤入户地下管线应用与发展
1007-9416(2012)07-0046-01

1、水平定向钻的基本原理方法及其现状

水平定向钻进（HDD)是采用安装与地表的钻孔设备，以相对地面较小的入射角钻入地层形成导向孔，然后将导向孔扩径至所需大小并铺设管道（线）的一项施工技术，具有跟踪和导向控制功能。该技术起源于20世纪70年代的石油钻井工业，经演变之后目前广泛用于市政管道、油气管道及通信管线的建设行业。

1.1 水平定向钻进的施工工艺

水平定向钻施工基本可以划分为三个阶段：先导孔的钻进、扩孔和管道回拖。
导向孔的钻进应根据穿越的地质情况，选择合适的钻头和导向板或地下泥浆马达，开动泥浆泵对准入土点进行钻进，钻进过程中通过监测和扩孔手段使钻孔按照预先设计的轨迹进行延伸，并从另一端钻出地表，完成整个导向孔的施工。
扩孔施工是定向钻进施工技术中的关键技术环节之一，它直接关系到铺设管道的成败。在利用小口径的导向钻头完成了先导孔的施工后，应立即换上扩孔钻头，对导向孔进行扩大施工。扩孔施工示意图见图1。
管道回拖是定向钻进铺设燃气管道施工技术中的最后一个环节，如果条件合适最后一级扩孔和管道铺设可以同步进行，这样就避免了因钻孔暴露时间过长而引起孔壁坍塌的危险。管道回拖施工的示意图见图2。

1.2 水平定向钻的现状

虽然说我国早在1986年石油管道穿越黄河工程中，引进了第一台美国RB5定向穿越钻机。但是水平定向钻施工技术真正在中国的应用却是在90年以后中国电信工程建设中引进国外设备开始的。90年代初期主要是进口设备占据市场主导，主要有VERMEER系列钻机、DITCH WITCH系列钻机、CASE系列钻机；到了90年代后期。我国开始有自己研发的钻机在市场上出现，主要有地质矿产部勘探技术研究所的GBS系列钻机、黄海机械厂的FD系列钻机。到了2000年以后，随着民营企业在水平定向钻产业的兴起，我国国产钻机的研发能力和制造水平及全球采购理念的更新，并随着市场竞争力度的大大提高，有力的推动了国产设备在技术性能、产品种类、综合配套上的提高和发展，国产设备以其性价比

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的绝对优势，逐渐代替了进口设备。施工能力水平也有力很大的进步，不论是穿越距离还是铺设管径来说都到达了世界先进水平。
然而，随着水平定向钻的发展，民营施工企业不断涌现，水平定向钻设备数量不断增加，施工市场竞争日趋激烈。水平定向钻的发展面临着新的机遇和挑战。

2、通信建设光纤入户孕育着巨大的水平定向钻市场

我国宽带发展从普及率以及网速上和全球还有一些差距。截至2010年年底，我国宽带接入普及率为9.6%，而发达国家达到24.3%，相差约15个百分点。在速率方面，据Topic统计，我国平均下行速率仅

1.8Mbps，不足全球平均水平（5.6Mbps）的三分之一。

部长苗圩2011年12月26日表示，目前用户对于互联网的上网速度越来越不满意，宽带提速将作为明年工作的重点，并推动上网资费进一步下调。苗圩称，到2015年末，城市家庭带宽将达到20Mbps，而农村家庭将争取达到4Mbps的带宽。
综上所述，我国格外重视宽带普及和提速工程，必定要全面落实光纤入户战略。然而落实光纤入户战略不论是从通信管道网络建设还是机房基础设施建设都能涉及到水平定向钻，都可以为水平定向钻赢得市场。

3、水平定向钻应用于光纤入户施工中的关键技术问题

3.1 施工环境问题

光纤入户工程当中，很多管道建设都是起连接沟通作用的，一般就是连接用户单元和城市通信主管道。这样的施工环境大多数都是在市区，所以要求最小的施工影响、最小的占用场地、最快的施工速度。这样的施工环境水平定向钻是首选的施工方法。

3.2 铺设管材问题

光纤入户工程当中，铺设管材主要集中在多孔梅花管和硅芯管上，由于梅花管承受拉力所限，一般来说穿越距离不宜大于300米，硅芯管受力情况相对较好，特别是采用加强硅芯管，最长穿越距离可达600米。

3.3 施工钻机设备问题

适用于光纤入户施工的钻机设备要求比较小巧高效，自动化程度较高，特别是mini钻机，现在国内外都有生产，对有一些短距离穿越，可以坑内作业，安全高效，具有不可替代的作用。
4、结语
总之，随着宽带提速工程的推进，通信工程光纤入户管道网络建设占有很大的比重，随着国家这方面投资的不断加大，我们相信这必将给水平定向钻施工企业带来巨大的经济利益，从而促进水平定向钻在通信建设工程中的不断发展和壮大。
参考文献
马保松.非开挖工程学.人民交通出版社,2008.
原荣.光纤通信（第三版）.电子工业出版社,2010.5.