淺析油氣輸送管道水域非開挖穿越方案

魏福來

摘要：油氣管道施工作業(yè)環(huán)境十分復(fù)雜，不僅作業(yè)范圍廣，而且所運(yùn)用到施工技術(shù)復(fù)雜多樣，穿越水域是油氣管道施工中常見現(xiàn)象，如何落實(shí)油氣輸送管道穿越水域的各項(xiàng)施工工作，成為保證油氣輸送管道施工質(zhì)量的重要內(nèi)容。為此，本文將針對(duì)油氣輸送管道水域非開挖穿越方案的制定與實(shí)施進(jìn)行分析與探討。

關(guān)鍵詞：油氣輸送;管道開挖;穿越水域;方案設(shè)計(jì)

前言：

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國相關(guān)人員已經(jīng)針對(duì)不同類型的河流制定出不同的油氣管道穿越方案，并形成較為完善的非開挖穿越體系，需要作業(yè)人員根據(jù)施工地的實(shí)際情況，結(jié)合每一種非開挖穿越方案的具體應(yīng)用特種，做出正確的選擇與規(guī)劃，切實(shí)保證油氣輸送管道施工的科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性與穩(wěn)定性。

一、定向鉆穿越

“定向鉆穿越”是油氣輸送管道水域施工作業(yè)過程常用的一種非開挖穿越施工方案，這種施工方案是借助定向鉆機(jī)，對(duì)施工作業(yè)點(diǎn)實(shí)施定位鉆孔處理，將預(yù)制好的管道轉(zhuǎn)移到鉆孔內(nèi)的一種施工技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用過程，施工作業(yè)人員需要嚴(yán)格遵循既定的設(shè)計(jì)線位，利用定向鉆機(jī)對(duì)既定的設(shè)計(jì)線位進(jìn)行鉆孔處理，在定位鉆孔的作用下生成導(dǎo)向孔;然后借助擴(kuò)孔鉆頭，對(duì)已生成的導(dǎo)向孔實(shí)施擴(kuò)孔處理，當(dāng)導(dǎo)向孔的擴(kuò)孔寬度達(dá)到預(yù)定的直徑后停止擴(kuò)孔，將與之好的管道以回拖的方式將管道拖到鉆孔的內(nèi)部。

從適用范圍視角來看，“定向鉆穿越法”適合被運(yùn)用到硬質(zhì)土層或者是較軟黏土層、中砂層、粉細(xì)沙層以及粉土層;從穿越長度視角來看，“定向鉆穿越法”的穿越距離比較長;從環(huán)境影響視角來看，在整個(gè)施工作業(yè)過程“定向鉆穿越法”對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境與人文環(huán)境影響相對(duì)比較小，可運(yùn)用泥漿罐方法對(duì)泥漿進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)泥漿的全部回收與處理，有效降低油氣輸送管道水域非開挖穿越作業(yè)廢棄物的產(chǎn)生量，具有較高的環(huán)保性能;從建設(shè)周期視角來看，“定向鉆穿越法”所需的建設(shè)周期相對(duì)比較短;從投資視角來看，“定向鉆穿越法”所需的投資額度低;從征地視角來看，無論是鉆機(jī)擺放，還是管道組裝，均屬于臨時(shí)征地。但是，“定向鉆穿越法”在整個(gè)運(yùn)營過程不能維護(hù)與檢修。

二、頂管隧道穿越

“頂管隧道穿越”是油氣輸送管道水域施工作業(yè)中常見的一種非開挖穿越施工方案，這種施工方案是借助水泥壓力，對(duì)施工作業(yè)點(diǎn)地下水的壓力進(jìn)行平衡處理，達(dá)到自動(dòng)化頂管的目的，主要被運(yùn)用到地下水資源十分豐富的地段。作業(yè)人員在運(yùn)用頂管隧道穿越法對(duì)油氣輸送管道進(jìn)行非開挖穿越處理時(shí)，對(duì)土體進(jìn)行全斷面切削處理，用水泥產(chǎn)生的壓力對(duì)土體壓力與地下水平壓力進(jìn)行平衡處理，并將泥漿作為輸送棄土介質(zhì)，以此形成一種具有機(jī)械化、自動(dòng)化的頂管施工方案，這種方法又被稱之為“泥水平衡頂管穿越”。

“頂管隧道穿越”方案的運(yùn)用范圍較為廣泛，如果穿越距離相對(duì)比較長，巖石硬度比較高時(shí)，就不適合運(yùn)用該方法。從穿越長度視角來看，“頂管隧道穿越”的穿越長度短，適合被運(yùn)用到油氣輸送管道輸送距離短的項(xiàng)目中;從環(huán)境影響視角來看，“頂管隧道穿越”施工過程所產(chǎn)生的棄渣量相對(duì)比較大，會(huì)對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境帶來一定的負(fù)面影響，缺乏環(huán)保性;從建設(shè)周圍視角來看，“頂管隧道穿越”的建設(shè)周期短，不需要消耗過長是施工時(shí)間;從運(yùn)營維護(hù)視角來看，“頂管隧道穿越”方案的管道被設(shè)置到隧道的內(nèi)部，施工單位能夠定期安排專業(yè)人員對(duì)管道進(jìn)行檢修與維護(hù)，保證油氣管道的安全性與穩(wěn)定性;從征地視角來看，“頂管隧道穿越”施工場地屬于臨時(shí)征地，但是棄渣位置與豎井位置均屬于永久性征地;從投資視角來看，“頂管隧道穿越”所需的施工作業(yè)費(fèi)用低，易于施工單位接受。

三、盾構(gòu)隧道穿越

“盾構(gòu)隧道穿越”是借助盾構(gòu)機(jī)械所形成的一種油氣輸送管道水域非開挖穿越方案，需要地層中對(duì)管道實(shí)施推進(jìn)處理。作業(yè)人員運(yùn)用“盾構(gòu)速到穿越法”對(duì)油氣輸送管道進(jìn)行處理時(shí)，需要借助盾構(gòu)外殼與管片對(duì)施工作業(yè)低周圍的巖層起到支護(hù)作用，避免油氣輸送管道穿越地的巖層出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象;另外，作業(yè)人員在實(shí)施開挖工作前，需要借助切削裝飾對(duì)土體實(shí)施開挖處理，借助泥漿將開挖出來的土體運(yùn)送到洞外，以此在施工地形成一個(gè)隧道結(jié)構(gòu)。

“盾構(gòu)隧道穿越”方案能夠使用的地質(zhì)條件范圍十分廣泛。從穿越長度視角來看，“盾構(gòu)隧道穿越”方案的油氣輸送管道穿越距離長，該方案不易被運(yùn)用到短距離油氣管道的輸送活動(dòng)中;從環(huán)境影響、運(yùn)營維護(hù)、征地視角來看，“盾構(gòu)隧道穿越”方案與“頂管隧道穿越”在整個(gè)施工作業(yè)過程同樣會(huì)產(chǎn)生大量的廢渣，對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境具有一定的負(fù)面影響，缺乏環(huán)保性能;但是從建設(shè)周期與投資視角來看，“盾構(gòu)隧道穿越”方案的建設(shè)周期相對(duì)比較長，無法在短時(shí)間內(nèi)完成，且該方案所需的施工作業(yè)費(fèi)用很高。

四、鉆爆隧道穿越

“鉆爆隧道穿越”是通過鉆孔、爆破等方法在地下形成一個(gè)隧道結(jié)構(gòu)，然后借助新奧法實(shí)施鉆爆破隧道施工，現(xiàn)如今這種方法主要被運(yùn)用長輸管道的各項(xiàng)施工作業(yè)中，是一種新型施工技術(shù)，具有較強(qiáng)的支護(hù)作用。作業(yè)人員在運(yùn)用新奧法對(duì)長輸管道鉆爆隧道進(jìn)行施工時(shí)，需要借助錨桿、噴射混凝土達(dá)到對(duì)土層巖層支護(hù)的目的，然后對(duì)長輸管道鉆爆隧道的圍巖與支護(hù)情況進(jìn)行測(cè)量與監(jiān)控，對(duì)隧道施工提供指導(dǎo)。

“鉆爆隧道穿越”方案適用于圍巖具有較高完整性的巖石層，穿越距離長，將管道布置到隧道內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)管道的定期檢修與維護(hù)，有效延長管道的使用壽命，但是這種施工方案在施工作業(yè)過程會(huì)產(chǎn)生的大量廢渣，缺乏環(huán)保性，建設(shè)周期長，施工場地屬于臨時(shí)性征地，但是棄渣位置屬于長久性征地，投資費(fèi)用高。

總結(jié)：

綜上所述，開挖穿越、隧道穿越、定向鉆穿越是油氣管道穿越水域施工過程的常用方法。在選擇油氣管道穿越合理的方式時(shí)，需要全面了解河流穿越地段的地理?xiàng)l件與水文條件，正確選擇管道的穿越方案，切實(shí)保證管道穿越方案的科學(xué)性與合理性，同時(shí)做好質(zhì)量監(jiān)控、運(yùn)營維護(hù)、環(huán)境保護(hù)等工作。

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