導(dǎo)向鉆進(jìn)穿越公路鋪設(shè)煤氣管道的工程探究

摘 要：由于我國(guó)工程建設(shè)的需要，經(jīng)常需要穿越公路工程、中小型河流以及鐵路工程等來有效推動(dòng)工程的進(jìn)度，因此，先進(jìn)的導(dǎo)向鉆進(jìn)施工技術(shù)鋪設(shè)過路管，既有效的彌補(bǔ)了大型水平定向鉆進(jìn)系統(tǒng)成本太高的缺點(diǎn)，也顯著的提高了其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)向鉆進(jìn)穿越公路；煤氣管道鋪設(shè)；工程研究

中圖分類號(hào)：TU996 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）12-0245-01

1 導(dǎo)向鉆進(jìn)穿越公路鋪設(shè)原理分析

導(dǎo)向鉆進(jìn)穿越公路鋪設(shè)的基本原理是有效利用導(dǎo)航儀的導(dǎo)向作用，有效驅(qū)使導(dǎo)向鉆頭按照設(shè)計(jì)軌跡鉆進(jìn)，進(jìn)而有效保障導(dǎo)向鉆孔的實(shí)際運(yùn)行軌跡與所設(shè)計(jì)的軌跡相吻合，當(dāng)對(duì)導(dǎo)向孔的施工完成之后，需著重對(duì)其回拉擴(kuò)孔加以鋪設(shè)管道和施工，工作管道的鋪設(shè)如圖1所示（a為導(dǎo)向鉆進(jìn)圖；b為回拉鋪管圖）。

當(dāng)對(duì)其進(jìn)行導(dǎo)向鉆進(jìn)的過程中，在其鉆桿需要裝設(shè)有探頭的導(dǎo)向鉆頭，其具體的導(dǎo)向鉆頭工作原理圖如圖2所示。

在鉆桿勻速回轉(zhuǎn)的鉆進(jìn)過程中，給進(jìn)力的作用之下，土層作用會(huì)在造斜面上產(chǎn)生相應(yīng)的反作用力，其運(yùn)行的方向作圓周運(yùn)動(dòng)并不斷呈現(xiàn)均勻變化的趨勢(shì)。如果鉆頭（排除鉆頭自身的質(zhì)量）周圍的土層硬度大致相同，在特定的時(shí)間段內(nèi)，可以認(rèn)為反作用力對(duì)鉆頭在圓周方向的作用相互抵消，同時(shí)，水射流在孔底切出相應(yīng)的同深度圓槽，導(dǎo)向鉆頭在此期間保直鉆進(jìn)。

當(dāng)鉆桿在給進(jìn)不回轉(zhuǎn)的情況下，則只有給進(jìn)力的作用，反作用力的方向只朝向特定的一個(gè)方向，而水射流則只會(huì)對(duì)該反作用力方向上的土層以沖蝕，借鉆頭在該方向的前進(jìn)，進(jìn)而達(dá)到造斜鉆進(jìn)的目的。導(dǎo)向儀可以測(cè)出鉆頭的深度、頂角以及工具面向角等有效參數(shù)，進(jìn)而由司鉆根據(jù)鉆孔的設(shè)計(jì)軌跡通過操作鉆機(jī)來實(shí)現(xiàn)對(duì)這些參數(shù)的有效控制。為有效保證導(dǎo)向孔沿著設(shè)計(jì)的軌跡鉆進(jìn)，可以采用相關(guān)的保直鉆進(jìn)、造斜鉆進(jìn)以及糾斜鉆進(jìn)的有效結(jié)合。

2 導(dǎo)向鉆進(jìn)穿越公路的施工工藝分析

2.1 鉆機(jī)錨固工藝探究

要想保證導(dǎo)向孔鉆進(jìn)以及回拖管道的有效完成，必須要保障鉆機(jī)錨固的牢固性，鉆機(jī)錨固的穩(wěn)定性與鉆進(jìn)和回拖時(shí)候自身能力的有效利用率有著直接的意義和關(guān)聯(lián)，倘若在鉆機(jī)在使用過程中出現(xiàn)移動(dòng)情況，那么無論這臺(tái)鉆機(jī)的功率有多大，對(duì)于預(yù)定的計(jì)劃則可能會(huì)出現(xiàn)意外，達(dá)不到預(yù)期效果。由于施工場(chǎng)地等諸多限制性因素的制約（諸如各種地下管線的分布等），有些區(qū)域無法對(duì)錨加以有效的利用，這對(duì)這種情況可以有效采取鋼絲繩捆綁的方式對(duì)鉆機(jī)加以有效的控制和錨固，這一做法的原理是充分利用鋼絲繩將鉆機(jī)與兩條地下污水管道捆綁在一起，二者之間的緊密結(jié)合力，從而有效保障鉆機(jī)的穩(wěn)固性。

2.2 先導(dǎo)孔施工工藝探究

區(qū)別于一些其他的普通管道，煤氣管道的特殊性在于對(duì)于管道鋪設(shè)的平緩性要求，煤氣管道需要管道鋪設(shè)做到盡量平緩，盡量避免過于彎曲的管道鋪裝，如國(guó)煤氣管道的鋪裝過于彎曲，那么勢(shì)必會(huì)在其管道拐點(diǎn)處出現(xiàn)水汽集聚，進(jìn)而影響輸氣的效果，因此，在我們采用鉆進(jìn)導(dǎo)向孔的同時(shí)，要注意對(duì)導(dǎo)向方向的調(diào)整，避免方向的過度曲折，提高鉆孔軌跡的平直效果。

2.3 擴(kuò)孔工藝的探究

煤氣輸送管道的施工具有距離長(zhǎng)、不定性因素較多的特點(diǎn)，對(duì)于粉質(zhì)粘土的地層，可以采用泥漿的鉆進(jìn)方式，利用鈉基膨潤(rùn)土的配置，有效提高泥漿的性能，此外，還可以增加一定濃度的燒堿，對(duì)其pH值加以調(diào)整，進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)增粘、增靜切力。在拉管之前，要合理的注入一定的堿水，進(jìn)而有效防止鉆孔縮徑，此外對(duì)于達(dá)到泥漿懸浮也具有十分重要的意義。泥漿鉆進(jìn)技術(shù)的采用，會(huì)有效的對(duì)孔徑加以拓寬，保障管道的順利回拖，防止在過程中對(duì)于管材的損壞。

2.4 回拉鋪管工藝探究

據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)來看，在拉管過程中可能會(huì)出現(xiàn)水動(dòng)壓力過大的情況，而這會(huì)極大的干擾煤氣等氣體的輸送效率，因此，針對(duì)這種情況，需要用較低的速度進(jìn)行平穩(wěn)拉管，有效防止薄弱地帶因?yàn)閴毫D壓，而導(dǎo)致對(duì)孔壁的不必要的破壞。在拉管的過程中，要防止回拖阻力的增加情況，要充分對(duì)該情況加以有效分析，不可采用強(qiáng)拉，避免因?yàn)檎系K因素，對(duì)管材的拉傷，這時(shí)可以采用以退為進(jìn)的方式，先后退一段距離，然后再嘗試?yán)堋?/p>

2.5 對(duì)于兩頭管線埋深的工藝探究

因?yàn)樗佋O(shè)的煤氣管道的特殊性，需要對(duì)相應(yīng)的埋深與原有管線間距滿足基本的坡向要求（要注意管線埋深不能為反坡）的同時(shí)，還要對(duì)人行道的造斜段輔助人工開挖，有效調(diào)整煤氣坡向的設(shè)計(jì)要求。

3 導(dǎo)向鉆進(jìn)穿越公路鋪設(shè)煤氣管道過程中存在的問題以及相關(guān)的策略

3.1 對(duì)于導(dǎo)向斜掌的改進(jìn)

在導(dǎo)向孔施工的開始階段，使用最為廣泛，也最常用的就是三角形斜掌，但是這種常規(guī)的三角形斜掌在一些地層中的使用效果并不理想，特別是一些松軟地層，三角形斜掌所起到的造斜和保直效果更是達(dá)不到預(yù)期的效果，隨著技術(shù)的發(fā)展以及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的輔助，鴨嘴型方頭斜掌對(duì)于導(dǎo)向調(diào)整能力具有顯著的優(yōu)越性，而且其導(dǎo)向孔完成后的圖像繪制與所設(shè)計(jì)的軌跡吻合度較高，這不僅有效完善了三角形斜掌適用的局限性，而且更加保障了其實(shí)際軌跡的可控制和可把握性。

3.2 多種護(hù)管措施的有效施行

煤氣運(yùn)輸管道的目的是有效保障煤氣的輸送，其常規(guī)的使用年限一般為50a，因此對(duì)于管道回拖后表面的劃痕深度有一定的限制，為有效對(duì)該劃痕深度的控制，必須采取諸多的護(hù)管措施加以養(yǎng)護(hù)，諸如對(duì)泥漿中注入“鉆液寶”，來增加管道回拖時(shí)候的潤(rùn)滑性，避免過度的摩擦；管道外表黃油的涂抹等。要加強(qiáng)對(duì)其回拖后的檢驗(yàn)，避免表面劃痕的超標(biāo)，注重對(duì)其的保養(yǎng)工作。

4 結(jié)語

導(dǎo)向鉆進(jìn)穿越公路鋪設(shè)煤氣管道的工程對(duì)于有效保障我國(guó)的煤氣輸送具有十分重要的意義和作用。筆者衷心希望，以上關(guān)于對(duì)我國(guó)導(dǎo)向鉆進(jìn)穿越公路鋪設(shè)煤氣管道的工程的研究能夠被相關(guān)負(fù)責(zé)人合理的吸收和采納，進(jìn)而更好的保障我國(guó)的煤氣輸送工程。