淺談燃?xì)夤艿赖乃蕉ㄏ虼┰绞┕?/h1>
2016-07-12 09:32:20常喆
大科技 2016年26期
常喆
（太原天然氣有限公司 山西太原 030006）
淺談燃?xì)夤艿赖乃蕉ㄏ虼┰绞┕?/p>
常喆
（太原天然氣有限公司 山西太原 030006）
城市化建設(shè)的快速推進(jìn)，使得燃?xì)夤艿拦こ探ㄔO(shè)日趨增多。在燃?xì)夤艿澜ㄔO(shè)中，水平定向穿越施工作為一項(xiàng)先進(jìn)高效、安全可靠、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著的非開挖施工技術(shù)，將得到越來越廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的燃?xì)夤艿来┰绞┕は啾?，水平定向穿越施工具有環(huán)保、導(dǎo)向準(zhǔn)確和安全性高以及施工周期短的優(yōu)勢(shì)，因此對(duì)其進(jìn)行分析具有重要意義。本文概述了燃?xì)夤艿浪蕉ㄏ虼┰绞┕?，?duì)燃?xì)夤艿浪蕉ㄏ虼┰降氖┕?zhǔn)備及其施工進(jìn)行了論述，旨在提高燃?xì)夤艿朗┕さ馁|(zhì)量。
燃?xì)夤艿?；水平定向穿越；特點(diǎn)；施工準(zhǔn)備；施工
1 燃?xì)夤艿浪蕉ㄏ虼┰绞┕さ母攀?/h2>
（1）水平定向穿越施工的原理。①導(dǎo)向孔的生成，利用具有導(dǎo)航功能的相關(guān)設(shè)備將鉆頭和鉆桿按照正確的方向引入到地層，從而形成導(dǎo)向孔。②利用地面接收到的來自地下鉆頭處發(fā)出的電磁信號(hào)來對(duì)鉆孔的軌跡進(jìn)行有效的控制，然后結(jié)合實(shí)際的施工需求，從水射流式、切削式以及擠壓式三種成孔方式中選擇一種合適的方式進(jìn)行成孔操作。③燃?xì)夤艿赖匿佋O(shè)，在管道鋪設(shè)施工之前，需要根據(jù)施工的實(shí)際需求在鉆桿的頂端連接一個(gè)擴(kuò)孔鉆頭，使用它來擴(kuò)大導(dǎo)向孔的直徑，然后選擇使用比導(dǎo)向孔直徑較小的鋪設(shè)管線，并將其引入鉆孔，完成燃?xì)夤艿赖匿佋O(shè)。
（2）水平定向穿越施工的特點(diǎn)。與傳統(tǒng)燃?xì)夤艿赖拇┰绞┕は啾?，水平定向穿越施工的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面：①施工占地面積比較小，對(duì)人們的日常生活和城市的交通影響較??；②施工精度準(zhǔn)確；③施工過程中所消耗的人力和財(cái)力資源比較少，經(jīng)濟(jì)效益比較顯著；④施工過程中對(duì)周圍的環(huán)境污染比較小，而且能夠有效保護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)的綠地。
2 燃?xì)夤艿浪蕉ㄏ虼┰绞┕?zhǔn)備的分析
（1）水平定向穿越施工前的準(zhǔn)備。水平定向穿越施工準(zhǔn)備工作主要是地下已有各種市政管道的檢測(cè)以及燃?xì)夤艿啦牧系倪x擇兩方面。①地下已有市政管道的檢測(cè)。燃?xì)夤艿朗┕ぶ靶枰龅囊豁?xiàng)最為重要的準(zhǔn)備工作就是地下已有市政管道的檢測(cè)以及燃?xì)夤艿谰€路位置的確定，并依據(jù)檢測(cè)的最終結(jié)果來合理設(shè)計(jì)管道鋪設(shè)施工的鉆孔軌跡。②燃?xì)夤艿啦牧系倪x擇。燃?xì)夤艿啦牧系倪x擇是水平定向穿越施工前的一項(xiàng)非常重要的準(zhǔn)備工作，由于燃?xì)夤艿啦牧系奈锢硇阅艿暮脡脑诤艽蟪潭壬蠜Q定燃?xì)夤艿赖淖罱K施工質(zhì)量。其中物理性能比較好的燃?xì)夤艿啦牧隙嗖捎萌龑咏Y(jié)構(gòu)分別是外覆蓋層、傘線涂層以及焊口采熱縮套層，三層結(jié)構(gòu)的采用可以有效保證管道的物理性能。
（2）水平定向穿越施工中的施工準(zhǔn)備。水平定向穿越施工中的施工裝備主要包括水平定向鉆機(jī)的選擇、施工設(shè)計(jì)參數(shù)的確定以及地質(zhì)勘查。①水平定向鉆機(jī)的選擇。在水平定向鉆機(jī)的選擇中需要考慮的技術(shù)指標(biāo)有鉆機(jī)的最大扭矩、最大給進(jìn)力、最大回拖力。另外機(jī)型的型號(hào)有大型、中型和小型機(jī)之分，機(jī)型的選擇需要根據(jù)施工的實(shí)際需求來合理選擇。②施工設(shè)計(jì)參數(shù)的確定。待確定的施工設(shè)計(jì)參數(shù)主要有曲率半徑、鉆近角、覆蓋層的厚度等。③地質(zhì)勘查。燃?xì)夤艿冷佋O(shè)施工的地質(zhì)勘查主要用來確定探孔的數(shù)量以及探孔鉆探的深度。
3 燃?xì)夤艿浪蕉ㄏ虼┰绞┕さ姆治?/h2>
燃?xì)夤艿浪蕉ㄏ虼┰绞┕ひ话惴譃閮蓚€(gè)階段：①按照設(shè)計(jì)曲線盡可能準(zhǔn)確的鉆一個(gè)導(dǎo)向孔；②將導(dǎo)向孔進(jìn)行擴(kuò)孔，并將管道沿著擴(kuò)大了的導(dǎo)向孔回拖到導(dǎo)向孔中，完成管線穿越工作。
（1）導(dǎo)向孔施工。導(dǎo)向孔施工是成孔的關(guān)鍵，根據(jù)已設(shè)計(jì)軌跡線確定導(dǎo)向孔的入土點(diǎn)和入射點(diǎn)角度。認(rèn)真測(cè)量和科學(xué)選取穿越軸線的方位角，使鉆孔接近設(shè)計(jì)軌跡線。導(dǎo)向孔鉆進(jìn)過程中，注意井眼的返漿情況并做好記錄，以準(zhǔn)確判斷鉆進(jìn)過程中的地質(zhì)情況，為預(yù)擴(kuò)孔提供可靠數(shù)據(jù)，導(dǎo)向孔的施工是否符合設(shè)計(jì)要求，直接影響工程質(zhì)量。根據(jù)鉆進(jìn)過程中記錄的數(shù)據(jù)仔細(xì)分析所鉆進(jìn)的線路中是否存在回填土，以便及時(shí)調(diào)整施工工藝及應(yīng)對(duì)措施。另外，在導(dǎo)向孔施工過程中，導(dǎo)向技術(shù)人員要確保曲線偏移不能超越規(guī)定設(shè)計(jì)范圍，每根鉆桿間的角度變化也要得到嚴(yán)格控制，確保導(dǎo)向孔高質(zhì)量完成。
（2）各級(jí)預(yù)擴(kuò)孔。導(dǎo)向孔完成后，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)操作人員的原始記錄并與原設(shè)計(jì)軌跡線相核對(duì)，再次復(fù)核導(dǎo)向孔的質(zhì)量。在導(dǎo)向孔符合質(zhì)量要求的情況下，取下導(dǎo)向鉆頭，接上反擴(kuò)鉆頭和分動(dòng)器，即可進(jìn)行回拉擴(kuò)孔。增加擴(kuò)孔級(jí)數(shù)，更能保證成孔的質(zhì)量。擴(kuò)孔時(shí)應(yīng)視地層的不同選擇不同類型的反擴(kuò)鉆頭。同時(shí)根據(jù)地層情況選擇泥漿配方，一般情況下，地質(zhì)粘質(zhì)成份多，可用清水和刮刀鉆頭擴(kuò)孔，自然造漿，保持孔壁穩(wěn)定。如果所穿越地層中含沙量高，則必須選擇優(yōu)質(zhì)泥漿，用膨潤(rùn)土進(jìn)行泥漿護(hù)壁處理。擴(kuò)孔直徑符合鋪管要求時(shí)，擴(kuò)孔即告結(jié)束。
（3）清孔。擴(kuò)孔結(jié)束后，用清孔器清孔。清孔時(shí)注意泥漿比重，保證泥漿質(zhì)量。機(jī)械操作人員應(yīng)注意儀表的變化，以此判斷孔內(nèi)情況。并作好記錄，技術(shù)人員根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，分析清孔的效果如何，決定能否鋪設(shè)管材。
（4）回拖管材。當(dāng)鉆孔清孔達(dá)到鋪管要求后，需進(jìn)行回拖前準(zhǔn)備。復(fù)查管材質(zhì)量以及搬運(yùn)過程中有無損傷，管材焊接是否符合規(guī)定要求，檢驗(yàn)完畢后，方能鋪設(shè)。操作人員控制鉆機(jī)的拉力和速度，確保所鋪設(shè)管材不受損傷?；赝瞎懿臅r(shí)，先將擴(kuò)孔工具和管線連接好，然后開始回拖作業(yè)，并由鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)后退，進(jìn)行擴(kuò)孔回拖，高密聚乙烯燃?xì)夤艿涝诨赝线^程中是不旋轉(zhuǎn)的。由于擴(kuò)好的孔中充滿泥漿，所以管線在擴(kuò)好的孔中處于懸浮狀態(tài)，管壁四周與孔洞之間由泥漿潤(rùn)滑，這樣既減少了回拖阻力，又保護(hù)了管線防腐層。
4 結(jié)束語
城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的加快，使得市政管道在地下縱橫交錯(cuò)、層疊密布，地面上的市政建筑也越來越多。在常規(guī)燃?xì)夤艿朗┕ぐ惭b過程中，多采用開挖技術(shù)施工，往往導(dǎo)致道路等設(shè)施破損，給人們的生產(chǎn)、生活帶來諸多不便。而采取水平定向穿越施工可以克服施工困難、降低施工成本、避免和減少燃?xì)夤艿拦こ淌┕?duì)市政設(shè)施及自然環(huán)境等的破壞。
[1]沈平，等.大口徑管道水平定向鉆穿越碎石粘土層施工技術(shù)[J].科技資訊，2013.
[2]浦愛國.大口徑管道水平定向鉆穿越施工技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015.
[3]徐偉平.淺析大口徑管道水平定向鉆穿越的施工技術(shù)[J].科技與創(chuàng)新，2015.
TU996
A
1004-7344（2016）26-0330-01
2016-8-25
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常喆
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燃?xì)夤艿?；水平定向穿越；特點(diǎn)；施工準(zhǔn)備；施工
1 燃?xì)夤艿浪蕉ㄏ虼┰绞┕さ母攀?/h2>
（1）水平定向穿越施工的原理。①導(dǎo)向孔的生成，利用具有導(dǎo)航功能的相關(guān)設(shè)備將鉆頭和鉆桿按照正確的方向引入到地層，從而形成導(dǎo)向孔。②利用地面接收到的來自地下鉆頭處發(fā)出的電磁信號(hào)來對(duì)鉆孔的軌跡進(jìn)行有效的控制，然后結(jié)合實(shí)際的施工需求，從水射流式、切削式以及擠壓式三種成孔方式中選擇一種合適的方式進(jìn)行成孔操作。③燃?xì)夤艿赖匿佋O(shè)，在管道鋪設(shè)施工之前，需要根據(jù)施工的實(shí)際需求在鉆桿的頂端連接一個(gè)擴(kuò)孔鉆頭，使用它來擴(kuò)大導(dǎo)向孔的直徑，然后選擇使用比導(dǎo)向孔直徑較小的鋪設(shè)管線，并將其引入鉆孔，完成燃?xì)夤艿赖匿佋O(shè)。
（2）水平定向穿越施工的特點(diǎn)。與傳統(tǒng)燃?xì)夤艿赖拇┰绞┕は啾?，水平定向穿越施工的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面：①施工占地面積比較小，對(duì)人們的日常生活和城市的交通影響較??；②施工精度準(zhǔn)確；③施工過程中所消耗的人力和財(cái)力資源比較少，經(jīng)濟(jì)效益比較顯著；④施工過程中對(duì)周圍的環(huán)境污染比較小，而且能夠有效保護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)的綠地。
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（2）水平定向穿越施工中的施工準(zhǔn)備。水平定向穿越施工中的施工裝備主要包括水平定向鉆機(jī)的選擇、施工設(shè)計(jì)參數(shù)的確定以及地質(zhì)勘查。①水平定向鉆機(jī)的選擇。在水平定向鉆機(jī)的選擇中需要考慮的技術(shù)指標(biāo)有鉆機(jī)的最大扭矩、最大給進(jìn)力、最大回拖力。另外機(jī)型的型號(hào)有大型、中型和小型機(jī)之分，機(jī)型的選擇需要根據(jù)施工的實(shí)際需求來合理選擇。②施工設(shè)計(jì)參數(shù)的確定。待確定的施工設(shè)計(jì)參數(shù)主要有曲率半徑、鉆近角、覆蓋層的厚度等。③地質(zhì)勘查。燃?xì)夤艿冷佋O(shè)施工的地質(zhì)勘查主要用來確定探孔的數(shù)量以及探孔鉆探的深度。
3 燃?xì)夤艿浪蕉ㄏ虼┰绞┕さ姆治?/h2>
燃?xì)夤艿浪蕉ㄏ虼┰绞┕ひ话惴譃閮蓚€(gè)階段：①按照設(shè)計(jì)曲線盡可能準(zhǔn)確的鉆一個(gè)導(dǎo)向孔；②將導(dǎo)向孔進(jìn)行擴(kuò)孔，并將管道沿著擴(kuò)大了的導(dǎo)向孔回拖到導(dǎo)向孔中，完成管線穿越工作。
（1）導(dǎo)向孔施工。導(dǎo)向孔施工是成孔的關(guān)鍵，根據(jù)已設(shè)計(jì)軌跡線確定導(dǎo)向孔的入土點(diǎn)和入射點(diǎn)角度。認(rèn)真測(cè)量和科學(xué)選取穿越軸線的方位角，使鉆孔接近設(shè)計(jì)軌跡線。導(dǎo)向孔鉆進(jìn)過程中，注意井眼的返漿情況并做好記錄，以準(zhǔn)確判斷鉆進(jìn)過程中的地質(zhì)情況，為預(yù)擴(kuò)孔提供可靠數(shù)據(jù)，導(dǎo)向孔的施工是否符合設(shè)計(jì)要求，直接影響工程質(zhì)量。根據(jù)鉆進(jìn)過程中記錄的數(shù)據(jù)仔細(xì)分析所鉆進(jìn)的線路中是否存在回填土，以便及時(shí)調(diào)整施工工藝及應(yīng)對(duì)措施。另外，在導(dǎo)向孔施工過程中，導(dǎo)向技術(shù)人員要確保曲線偏移不能超越規(guī)定設(shè)計(jì)范圍，每根鉆桿間的角度變化也要得到嚴(yán)格控制，確保導(dǎo)向孔高質(zhì)量完成。
（2）各級(jí)預(yù)擴(kuò)孔。導(dǎo)向孔完成后，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)操作人員的原始記錄并與原設(shè)計(jì)軌跡線相核對(duì)，再次復(fù)核導(dǎo)向孔的質(zhì)量。在導(dǎo)向孔符合質(zhì)量要求的情況下，取下導(dǎo)向鉆頭，接上反擴(kuò)鉆頭和分動(dòng)器，即可進(jìn)行回拉擴(kuò)孔。增加擴(kuò)孔級(jí)數(shù)，更能保證成孔的質(zhì)量。擴(kuò)孔時(shí)應(yīng)視地層的不同選擇不同類型的反擴(kuò)鉆頭。同時(shí)根據(jù)地層情況選擇泥漿配方，一般情況下，地質(zhì)粘質(zhì)成份多，可用清水和刮刀鉆頭擴(kuò)孔，自然造漿，保持孔壁穩(wěn)定。如果所穿越地層中含沙量高，則必須選擇優(yōu)質(zhì)泥漿，用膨潤(rùn)土進(jìn)行泥漿護(hù)壁處理。擴(kuò)孔直徑符合鋪管要求時(shí)，擴(kuò)孔即告結(jié)束。
（3）清孔。擴(kuò)孔結(jié)束后，用清孔器清孔。清孔時(shí)注意泥漿比重，保證泥漿質(zhì)量。機(jī)械操作人員應(yīng)注意儀表的變化，以此判斷孔內(nèi)情況。并作好記錄，技術(shù)人員根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，分析清孔的效果如何，決定能否鋪設(shè)管材。
（4）回拖管材。當(dāng)鉆孔清孔達(dá)到鋪管要求后，需進(jìn)行回拖前準(zhǔn)備。復(fù)查管材質(zhì)量以及搬運(yùn)過程中有無損傷，管材焊接是否符合規(guī)定要求，檢驗(yàn)完畢后，方能鋪設(shè)。操作人員控制鉆機(jī)的拉力和速度，確保所鋪設(shè)管材不受損傷?；赝瞎懿臅r(shí)，先將擴(kuò)孔工具和管線連接好，然后開始回拖作業(yè)，并由鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)后退，進(jìn)行擴(kuò)孔回拖，高密聚乙烯燃?xì)夤艿涝诨赝线^程中是不旋轉(zhuǎn)的。由于擴(kuò)好的孔中充滿泥漿，所以管線在擴(kuò)好的孔中處于懸浮狀態(tài)，管壁四周與孔洞之間由泥漿潤(rùn)滑，這樣既減少了回拖阻力，又保護(hù)了管線防腐層。
4 結(jié)束語
城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的加快，使得市政管道在地下縱橫交錯(cuò)、層疊密布，地面上的市政建筑也越來越多。在常規(guī)燃?xì)夤艿朗┕ぐ惭b過程中，多采用開挖技術(shù)施工，往往導(dǎo)致道路等設(shè)施破損，給人們的生產(chǎn)、生活帶來諸多不便。而采取水平定向穿越施工可以克服施工困難、降低施工成本、避免和減少燃?xì)夤艿拦こ淌┕?duì)市政設(shè)施及自然環(huán)境等的破壞。
[1]沈平，等.大口徑管道水平定向鉆穿越碎石粘土層施工技術(shù)[J].科技資訊，2013.
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[3]徐偉平.淺析大口徑管道水平定向鉆穿越的施工技術(shù)[J].科技與創(chuàng)新，2015.
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