在城市主干道下、河流深处,一条条油气管道、通信光缆、给排水管线等悄然铺设,却未对地表交通与生态造成破坏——这背后的功臣,正是水平定向穿越(HDD)技术。作为非开挖施工领域的核心技术,它以精准、高效的特质,重塑了地下管线工程的建造模式。

水平定向穿越技术诞生于20世纪中叶,1985年引入中国后迅速成为管线施工的首选方案。其核心原理是通过导向钻机精准控制钻孔轨迹,先钻出厘米级误差的小直径导向孔,再用扩孔器将孔径扩大至适配管线的尺寸,最后将管线平稳回拖至孔内。整套流程无需大面积开挖,仅通过地面小型作业坑即可完成,如同为管线开辟了一条“地下隧道”。
水平定向穿越技术适用性极为广泛。可用于铺设油气、通信、给排水等各类管线,适配土壤、砂层、卵石层等多种地层。其精准的导向系统确保管线避开地下管网、文物古迹,大幅提升工程安全性,这在城市地下空间开发日益密集的今天尤为重要。
这项技术的价值,首先体现在对传统施工痛点的彻底解决。过去铺设跨河管线需断流挖掘,穿越城市道路则要封路施工,不仅工期长达数月,还会破坏路面、绿化,产生巨额修复成本。而HDD技术可轻松穿越河流、公路、建筑群等障碍,施工周期缩短50%以上,综合成本降低30%。在城市密集区,它避免了交通瘫痪与居民生活干扰;在生态敏感区,则最大限度减少了对地表植被与水文环境的破坏。
然而技术革新也带来新挑战,其中最突出的是施工泥浆的环境问题。泥浆作为HDD的“血液”,承担着护壁、冷却钻头、携带岩屑的核心作用,但施工后产生的大量废弃泥浆却暗藏隐患。实验显示,水平定向穿越施工泥浆上清液中Se浓度超出排放标准208倍,TDS值超规定值70.8倍,重金属与高盐分会严重污染土壤和地下水。若随意排放,不仅破坏生态,还可能引发土壤板结、水体富营养化等连锁问题。
应对泥浆难题已成为HDD技术发展的关键。不过,伴随着技术的发展,不断有新的应对手段出现,比如西安科迅机械所生产的水平定向穿越(HDD)泥浆回收系统,就能以20μm超细精度筛净泥浆杂质,高效分离固相颗粒,实现泥浆循环利用。

未来,随着泥浆处理技术的成熟与施工精度的提升,这位地下管线的“隐形建造师”,必将在城市发展与生态保护的平衡中发挥更重要的作用。

