射流泵系统在非开挖HDD中的应用研究

朱俊毅^1,2，孙平贺^1,2,3，曹函^1,2,3，张绍和^1,2，王靖源^1,2

1. 有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室2. 中南大学地球科学与信息物理学院3. 美国亚利桑那州立大学

摘 要：非开挖HDD技术被广泛应用于给排水、电力、通信、油气等领域的新管道敷设和既有管线修复中。当在浅部地层以及上覆地层应力较小的区域进行HDD施工时,易出现"溢浆"现象。本文结合国内外"溢浆"防控技术研究现状,对德国某公司的孔内新型射流泵系统在非开挖工程中的应用进行了论述。该系统利用在近钻头位置安装的高压射流泵系统收集前端钻头扩孔后形成的钻屑,从而减少钻孔环状空间的钻屑含量。系统主要由钻屑收集装置、射流泵体和连接装置3部分组成,可实现98%左右孔内钻屑的清理。根据工程需要,可采用清孔、软土扩(清)孔、组合以及管道回拉等4种模式进行工程作业。工程实践表明,采用该系统后单日最长掘进长度达到122m。同时提出了存在的问题:由于小直径复杂地层钻进中易出现钻屑团积,从而对筛格产生堵塞。在管道回拉模式中,如何改变钻屑返排的回路等问题仍是该系统在应用中亟待解决的关键问题。

关键词：水平定向钻进;非开挖;溢浆;射流技术;孔壁稳定;