在城市主干道下、河流深處,一條條油氣管道、通信光纜、給排水管線等悄然鋪設,卻未對地表交通與生態造成破壞——這背后的功臣,正是水平定向穿越(HDD)技術。作為非開挖施工領域的核心技術,它以精準、高效的特質,重塑了地下管線工程的建造模式。

水平定向穿越技術誕生于20世紀中葉,1985年引入中國后迅速成為管線施工的首選方案。其核心原理是通過導向鉆機精準控制鉆孔軌跡,先鉆出厘米級誤差的小直徑導向孔,再用擴孔器將孔徑擴大至適配管線的尺寸,最后將管線平穩回拖至孔內。整套流程無需大面積開挖,僅通過地面小型作業坑即可完成,如同為管線開辟了一條“地下隧道”。
水平定向穿越技術適用性極為廣泛。可用于鋪設油氣、通信、給排水等各類管線,適配土壤、砂層、卵石層等多種地層。其精準的導向系統確保管線避開地下管網、文物古跡,大幅提升工程安全性,這在城市地下空間開發日益密集的今天尤為重要。
這項技術的價值,首先體現在對傳統施工痛點的徹底解決。過去鋪設跨河管線需斷流挖掘,穿越城市道路則要封路施工,不僅工期長達數月,還會破壞路面、綠化,產生巨額修復成本。而HDD技術可輕松穿越河流、公路、建筑群等障礙,施工周期縮短50%以上,綜合成本降低30%。在城市密集區,它避免了交通癱瘓與居民生活干擾;在生態敏感區,則最大限度減少了對地表植被與水文環境的破壞。
然而技術革新也帶來新挑戰,其中最突出的是施工泥漿的環境問題。泥漿作為HDD的“血液”,承擔著護壁、冷卻鉆頭、攜帶巖屑的核心作用,但施工后產生的大量廢棄泥漿卻暗藏隱患。實驗顯示,水平定向穿越施工泥漿上清液中Se濃度超出排放標準208倍,TDS值超規定值70.8倍,重金屬與高鹽分會嚴重污染土壤和地下水。若隨意排放,不僅破壞生態,還可能引發土壤板結、水體富營養化等連鎖問題。
應對泥漿難題已成為HDD技術發展的關鍵。不過,伴隨著技術的發展,不斷有新的應對手段出現,比如西安科迅機械所生產的水平定向穿越(HDD)泥漿回收系統,就能以20μm超細精度篩凈泥漿雜質,高效分離固相顆粒,實現泥漿循環利用。

未來,隨著泥漿處理技術的成熟與施工精度的提升,這位地下管線的“隱形建造師”,必將在城市發展與生態保護的平衡中發揮更重要的作用。

