淺談燃氣管道的水平定向穿越施工

常喆

（太原天然氣有限公司 山西太原 030006）

淺談燃氣管道的水平定向穿越施工

常喆

（太原天然氣有限公司 山西太原 030006）

城市化建設的快速推進，使得燃氣管道工程建設日趨增多。在燃氣管道建設中，水平定向穿越施工作為一項先進高效、安全可靠、社會效益和經濟效益顯著的非開挖施工技術，將得到越來越廣泛的應用。與傳統的燃氣管道穿越施工相比，水平定向穿越施工具有環保、導向準確和安全性高以及施工周期短的優勢，因此對其進行分析具有重要意義。本文概述了燃氣管道水平定向穿越施工，對燃氣管道水平定向穿越的施工準備及其施工進行了論述，旨在提高燃氣管道施工的質量。

燃氣管道；水平定向穿越；特點；施工準備；施工

1 燃氣管道水平定向穿越施工的概述

（1）水平定向穿越施工的原理。①導向孔的生成，利用具有導航功能的相關設備將鉆頭和鉆桿按照正確的方向引入到地層，從而形成導向孔。②利用地面接收到的來自地下鉆頭處發出的電磁信號來對鉆孔的軌跡進行有效的控制，然后結合實際的施工需求，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行成孔操作。③燃氣管道的鋪設，在管道鋪設施工之前，需要根據施工的實際需求在鉆桿的頂端連接一個擴孔鉆頭，使用它來擴大導向孔的直徑，然后選擇使用比導向孔直徑較小的鋪設管線，并將其引入鉆孔，完成燃氣管道的鋪設。

（2）水平定向穿越施工的特點。與傳統燃氣管道的穿越施工相比，水平定向穿越施工的特點主要體現在以下幾方面：①施工占地面積比較小，對人們的日常生活和城市的交通影響較小；②施工精度準確；③施工過程中所消耗的人力和財力資源比較少，經濟效益比較顯著；④施工過程中對周圍的環境污染比較小，而且能夠有效保護施工現場的綠地。

2 燃氣管道水平定向穿越施工準備的分析

（1）水平定向穿越施工前的準備。水平定向穿越施工準備工作主要是地下已有各種市政管道的檢測以及燃氣管道材料的選擇兩方面。①地下已有市政管道的檢測。燃氣管道施工之前需要做的一項最為重要的準備工作就是地下已有市政管道的檢測以及燃氣管道線路位置的確定，并依據檢測的最終結果來合理設計管道鋪設施工的鉆孔軌跡。②燃氣管道材料的選擇。燃氣管道材料的選擇是水平定向穿越施工前的一項非常重要的準備工作，由于燃氣管道材料的物理性能的好壞在很大程度上決定燃氣管道的最終施工質量。其中物理性能比較好的燃氣管道材料多采用三層結構分別是外覆蓋層、傘線涂層以及焊口采熱縮套層，三層結構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的選擇、施工設計參數的確定以及地質勘查。①水平定向鉆機的選擇。在水平定向鉆機的選擇中需要考慮的技術指標有鉆機的最大扭矩、最大給進力、最大回拖力。另外機型的型號有大型、中型和小型機之分，機型的選擇需要根據施工的實際需求來合理選擇。②施工設計參數的確定。待確定的施工設計參數主要有曲率半徑、鉆近角、覆蓋層的厚度等。③地質勘查。燃氣管道鋪設施工的地質勘查主要用來確定探孔的數量以及探孔鉆探的深度。

3 燃氣管道水平定向穿越施工的分析

燃氣管道水平定向穿越施工一般分為兩個階段：①按照設計曲線盡可能準確的鉆一個導向孔；②將導向孔進行擴孔，并將管道沿著擴大了的導向孔回拖到導向孔中，完成管線穿越工作。

（1）導向孔施工。導向孔施工是成孔的關鍵，根據已設計軌跡線確定導向孔的入土點和入射點角度。認真測量和科學選取穿越軸線的方位角，使鉆孔接近設計軌跡線。導向孔鉆進過程中，注意井眼的返漿情況并做好記錄，以準確判斷鉆進過程中的地質情況，為預擴孔提供可靠數據，導向孔的施工是否符合設計要求，直接影響工程質量。根據鉆進過程中記錄的數據仔細分析所鉆進的線路中是否存在回填土，以便及時調整施工工藝及應對措施。另外，在導向孔施工過程中，導向技術人員要確保曲線偏移不能超越規定設計范圍，每根鉆桿間的角度變化也要得到嚴格控制，確保導向孔高質量完成。

（2）各級預擴孔。導向孔完成后，技術人員應根據操作人員的原始記錄并與原設計軌跡線相核對，再次復核導向孔的質量。在導向孔符合質量要求的情況下，取下導向鉆頭，接上反擴鉆頭和分動器，即可進行回拉擴孔。增加擴孔級數，更能保證成孔的質量。擴孔時應視地層的不同選擇不同類型的反擴鉆頭。同時根據地層情況選擇泥漿配方，一般情況下，地質粘質成份多，可用清水和刮刀鉆頭擴孔，自然造漿，保持孔壁穩定。如果所穿越地層中含沙量高，則必須選擇優質泥漿，用膨潤土進行泥漿護壁處理。擴孔直徑符合鋪管要求時，擴孔即告結束。

（3）清孔。擴孔結束后，用清孔器清孔。清孔時注意泥漿比重，保證泥漿質量。機械操作人員應注意儀表的變化，以此判斷孔內情況。并作好記錄，技術人員根據記錄的數據，分析清孔的效果如何，決定能否鋪設管材。

（4）回拖管材。當鉆孔清孔達到鋪管要求后，需進行回拖前準備。復查管材質量以及搬運過程中有無損傷，管材焊接是否符合規定要求，檢驗完畢后，方能鋪設。操作人員控制鉆機的拉力和速度，確保所鋪設管材不受損傷。回拖管材時，先將擴孔工具和管線連接好，然后開始回拖作業，并由鉆機轉盤帶動鉆桿旋轉后退，進行擴孔回拖，高密聚乙烯燃氣管道在回拖過程中是不旋轉的。由于擴好的孔中充滿泥漿，所以管線在擴好的孔中處于懸浮狀態，管壁四周與孔洞之間由泥漿潤滑，這樣既減少了回拖阻力，又保護了管線防腐層。

4 結束語

城鎮化建設進程的加快，使得市政管道在地下縱橫交錯、層疊密布，地面上的市政建筑也越來越多。在常規燃氣管道施工安裝過程中，多采用開挖技術施工，往往導致道路等設施破損，給人們的生產、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、避免和減少燃氣管道工程施工對市政設施及自然環境等的破壞。

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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[J].科技與創新，2015.

TU996

A

1004-7344（2016）26-0330-01

2016-8-25