城市燃氣管道水平定向穿越施工技術(shù)研究

徐春林

摘 要：在城市南極管道水平定向穿越施工過程中，設(shè)計人員與技術(shù)操作人員首先要提前落實技術(shù)交底工作，維護定向穿越軌跡設(shè)計水平的基礎(chǔ)上，科學組織落實管道水平定向穿越技術(shù)操作前的準備工作。實際施工的過程中，還要確定施工操作的重點與難點，并結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，加強施工操作細節(jié)管理。

關(guān)鍵詞：城市燃氣管道;水平定向穿越;施工技術(shù)

引言

定向穿越軌跡設(shè)計水平的有效提高，不僅可讓城市管道水平定向穿越技術(shù)的價值全面發(fā)揮，還有助于讓城市燃氣管道的運作更為穩(wěn)定，為人們的基礎(chǔ)生活提供能源支撐。但地下的市政管線層疊密布、縱橫交錯，采用傳統(tǒng)的燃氣管道施工方法既容易破壞道路設(shè)施，也面臨著極大的作業(yè)難度，而水平定向穿越技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，不僅解決了這一難題，還使得施工精度和經(jīng)濟效益大大提升。

1提高定向穿越軌跡設(shè)計水平

設(shè)計人員在對定向穿越軌跡進行設(shè)計時，應(yīng)對以下幾個方面的工作進行重視：首先，科學確定穿越地層。從整體角度看，水平定向穿越技術(shù)的環(huán)境適應(yīng)性較強，但是在實際操作過程中，為保證設(shè)計水平，滿足相關(guān)標準要求，需要依據(jù)實際情況對穿越區(qū)域進行細節(jié)調(diào)整與改進，保證穿越效果。與此同時，部分燃氣管道埋設(shè)區(qū)域的地層并不適合使用穿越的方式維護燃氣管道的鋪設(shè)質(zhì)量。例如，此區(qū)域含有大量孤石、致密砂礫層等障礙物，勢必會影響最終的穿越效果。因此，為保證燃氣管道水平定向穿越方案設(shè)計水平更高，能夠獲得更好的穿越效果，技術(shù)人員首先要對此區(qū)域的地質(zhì)勘察報告進行詳細的查看，保證確定出的穿越斷面更加適宜，預(yù)防在實際施工過程中耗費過多的人力物力與資金成本[1]。

其次，保證出入土角的大小科學性。通常情況下，如果入土角過小，那么覆土深度就會隨之降低，加上施工區(qū)域的土質(zhì)如果相對松軟，那么就很可能會在作用發(fā)揮的過程中出題，致使原來設(shè)定好的鉆進入土角大小也發(fā)生改變;入土角過大，又可能會導致管道的埋深深度過大，這不僅會導致施工難度大幅增加，還可能在后續(xù)的施工過程中出現(xiàn)連鎖反應(yīng)，引發(fā)其他問題。所以入PE管土角應(yīng)被控制在合理的范圍內(nèi)，最佳的角度范圍是6～30°之間，鋼管的入土角不得高于20°，但是需要注意的一點是，如果是拖管順利入洞，那么入土角則應(yīng)被控制在4—12°之間。

而后，依據(jù)其他已經(jīng)設(shè)計好的細節(jié)以及施工區(qū)域的實際情況，對曲率半徑進行確定，通常情況下，管道曲率半徑數(shù)值越大，管道受到的彎曲應(yīng)力與管道回拖阻力就會隨之降小，為反比例關(guān)系。但需要注意的一點是，如果選擇的管道是PE材質(zhì)，那么，最小曲率半徑也應(yīng)在125D以上。如果是鋼管，要滿足1200D <曲率半徑<1500D的條件要求。在這個過程中，為了防止鉆桿出現(xiàn)疲勞損壞，曲率半徑應(yīng)在大于1200 倍的鉆桿外徑的同時，不小于500 被的PE 管道外徑。在對地下現(xiàn)有管線的間距進行科學設(shè)計時，由于水平定向穿越管道屬于埋地型的管線，如果被埋設(shè)在了地下管線的上部，那么兩個管道之間的垂直凈距必須大于0.6m;如果位于管道下部，可直接根據(jù)土層條件來對安全距離進行確定，保證獲得更好的管道安裝效果;如果兩個管道屬于平行鋪設(shè)，直徑大于200mm 和小于200mm 的情況下，2倍以上擴孔直徑的凈距和0.6m 以上的凈距。

2做足施工前的準備

完善詳細的施工前技術(shù)準備，能夠讓城市燃氣管道水平定向穿越，施工過程更加順利，獲得更好的施工效率與質(zhì)量。施工前的準備工作應(yīng)將重點放在以下幾個方面：

首先對地下既有管道具體位置進行科學確定，這能夠讓燃氣管道水平定向穿越施工過程中的管線鉆孔軌跡確定和優(yōu)化，奠定良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，保證施工操作科學有序的落實。其次，科學選擇管道材料。原因是燃氣屬于較為特殊的物質(zhì)，如果使用的管道材料化學性質(zhì)較活躍，那么很容易在燃氣運輸?shù)倪^程中與燃氣中的成分發(fā)生化學反應(yīng)，致使管道內(nèi)壁被腐蝕。因此選擇的管道材料必須化學性質(zhì)穩(wěn)定，物理性能優(yōu)良。通常情況下，技術(shù)人員會選擇“三層結(jié)構(gòu)”處理過的管道，即外覆蓋層、傘線涂層和焊口采熱縮套層，這種管道處理方式不僅可以讓管道擁有較強的抗腐蝕性、抗彎矩性、抗壓性，還可滿足燃氣運輸過程中對管道提出的管道功能要求。

第三，施工裝備、材料人員的科學組織與協(xié)調(diào)同樣非常重要，影響著最終的管道工程施工效果，例如鉆機技術(shù)人員要對鉆機的規(guī)格、技術(shù)指標進行對比分析，保證配合的鉆機能夠在技術(shù)操作過程中發(fā)揮出良好的輔助作用[2]。在對比分析過程中，要對鉆機的最大給勁力、最大扭矩、最大回拖力等指標進行重視，依據(jù)實際情況科學選擇。最后，要對燃氣管道鋪設(shè)的區(qū)域進行詳細、科學的地質(zhì)勘察操作，保證探孔數(shù)量、鉆探深度能夠得到有效確定。與此同時，還要根據(jù)勘察結(jié)果與檢測到的數(shù)據(jù)確定鉆進角、曲率半徑、覆蓋厚度等數(shù)值的大小，保證后續(xù)的施工操作可以以最高的效率落實。

3加強施工操作細節(jié)管理

保證了燃氣管道水平定向穿越設(shè)計水平，并嚴格按照相關(guān)技術(shù)標準規(guī)范，科學組織落實準備工作后，水平定向穿越技術(shù)價值全面發(fā)揮還依靠技術(shù)要點的落實質(zhì)量。通常情況下，整個施工過程共可分為兩個階段，第一個階段是依據(jù)穿越設(shè)計軌跡的最大程度對導向孔進行精確鉆取;第二個階段是擴孔和管道回拖。在這個過程中，技術(shù)人員要對實地勘察、工法井開挖、軌道線設(shè)計、導向孔施工、預(yù)擴孔和清孔、管材回拖、井砌筑檢查等工作進行重視。

首先，在導向孔施工過程中，技術(shù)操作人員首先要對鉆機的位置進行調(diào)整，保證鉆機能夠與導向孔方向與水平角度一致。而后依據(jù)設(shè)計軌跡對鉆機的傾角與入射深度進行確定，最后對鉆桿、探頭與斜鉆頭規(guī)范安裝，執(zhí)行定向鉆進操作。

其次，在對預(yù)擴孔進行處理時，技術(shù)操作人員要對導向孔的施工質(zhì)量進行檢查，保證導向孔能夠與設(shè)計軌跡相一致。在保障導向孔精準無誤的基礎(chǔ)上，依據(jù)地層類型配合適宜的反擴鉆頭，保證后續(xù)的回拉擴孔施工技術(shù)水平滿足標準要求。在此過程中，要對擴孔級數(shù)進行增加，同時執(zhí)行擴孔操作時，最好選用刮刀鉆頭，并配合清水落實自然造漿動作保證孔壁的穩(wěn)定性更好。[3]

最后，擴孔技術(shù)動作落實完畢后，還要對孔內(nèi)的雜物進行有效清理，保證泥漿比例能夠符合施工需要。同時，依據(jù)儀表變化對孔內(nèi)的干凈程度進行判斷，滿足清潔要求后將分動器連接在擴孔鉆頭上，并加裝套管。與此同時，還要對外套管進行有效焊接，保證空隙泥漿能夠更加充裕。最后，落實完牽引回托動作后，進行管道鋪設(shè)。

結(jié)語

伴隨城市的快步發(fā)展，城市人口的急劇增加，致使管道燃氣需求量隨之提升。因此，為了讓城市居民的燃氣能源使用需要被全面滿足，城市燃氣管道水平定向穿越施工技術(shù)不僅可以保證管道在鋪設(shè)過程中遇到的復雜地理區(qū)域環(huán)境阻礙被有效克服，還可讓管道工程發(fā)揮出更強大的燃氣能源輸送與提供作用。

參考文獻：

[1] 張玉，趙青根，陳健怡，等.燃氣管道水平定向穿越深度設(shè)計與應(yīng)用[C].2018.

[2] 羅宏利.淺談PE燃氣管水平定向鉆穿越長度的選擇[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2016，22（8）：106-106，107.

[3]施云.? 城市燃氣管道設(shè)計施工中常見問題淺析 [J]. 現(xiàn)代經(jīng)濟信息. 2017，24（04） ：321-322.

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