本文摘要：摘要：在城鎮建設中，燃氣管道屬于至關重要的基礎設施，能夠有效的改善城鎮大氣環境，降低污染，為城鎮居民日常生活提供了便利條件。但是在燃氣管道的實際施工過程中，經常會與道路開挖施工發生矛盾。隨著城鎮規模、經濟不斷發展，道路開挖施工更加困難�；�
摘要：在城鎮建設中，燃氣管道屬于至關重要的基礎設施，能夠有效的改善城鎮大氣環境，降低污染，為城鎮居民日常生活提供了便利條件。但是在燃氣管道的實際施工過程中，經常會與道路開挖施工發生矛盾。隨著城鎮規模、經濟不斷發展，道路開挖施工更加困難�；诖藖眍惽闆r，我國相關研究人員針對燃氣管道施工技術進行了改革創新，研發了非開挖定向穿越技術，極大的降低了施工難度與施工成本。
關鍵詞：城鎮;燃氣管道;非開挖定向穿越;施工技術;應用
1非開挖定向穿越施工技術概述
非開挖定向穿越施工技術與定向鉆施工法為基礎,利用水平定向鉆機可控鉆進軌跡的方式在不同地層和深度鉆進,通過定位儀導向抵達設計位置,并進行管線鋪設。
主要工藝流程包括地質勘探、設計穿越軌跡、磁方位角測量、鉆機定位、鉆導向孔、擴孔、回拉鋪管及清理恢復現場等。其中地質勘探主要方法包括電磁法、紅外輻射法及地震波法等。鉆導向孔、擴孔及回拉鋪管共同構成了水平定向鉆鋪管工藝,具體來說,在起點位置,將水平導向鉆機下鉆進入地下,以設計的鉆孔軌跡鉆進,在到達終點位置后,鉆機斜向鉆出地表,形成兩端翹起、中間接近水平的導向孔,之后進行反向擴孔,將管線回拉到鉆孔內,最終完成管線鋪設工作。
相較于水網及熱網等基礎設施來說,燃氣網的發展滯后,燃氣管道管徑一般在1m以下,適合采用非開挖定向穿越施工技術,尤其對于PE材質的燃氣管道鋪設施工來說,開挖定向穿越施工技術是理想選擇。
2水平定向鉆施工的優、缺點及適用范圍
2.1水平定向鉆施工的優點
1、采用定向鉆穿越施工時，地上功能能夠正常使用。例如穿越公路、鐵路、橋梁時，可不阻斷交通，保證交通的連續性。穿越河流時，可保證河流暢通，不阻斷通航、排洪。
2、由于采用了地下非開挖技術施工，減少了大量工程土方的開挖、運輸和堆放，有利于環境保護，減少塵土飛揚，同時也相應的減少了基礎埋設、開挖協調，技術交底，地上附屬物青苗賠償，地面恢復等的費用。
3、施工周期短、作業安全迅速、綜合成本低，社會效益顯著。在天然氣管道施工無法進行或不允許開挖施工的場合，可用定向鉆從其下方穿越，深度可控。在城市建設高速發展的今天，避免重復開挖、修復所造成的道路拉鏈工程，具有較高的社會及經濟效益。
2.2水平定向鉆施工的缺點
1、由于水平定向鉆施工是一項新的生產工藝技術，目前我國尚無統一的技術標準和施工收規范，造成對工程設計、施工質量的把控沒有官方依據。一旦發生質量事故，對責任方的認定也造成一定難度。
2、由于采用定向擴孔拖拉，施工結束時，管材與回擴孔之間的空隙處理，不能像開槽敷設施工那樣進行回填夯實。因此，對管材沉降要求比較高的工程在實際使用中存在著一定的風險。
3.定向轉施工的管段一般由于進出土點的位置角度原因和市政建成管線密宗復雜等原因，導向深度一般遠大于開挖，因此在后續一旦發生泄漏，對于維搶修工作帶來極大麻煩。
2.3水平定向鉆施工的適用范圍
水平定向鉆適用于城市道路、公路、鐵路、河流及其他不宜在大開挖施工地段的管道穿越工程�？煞笤O天然氣、熱力等各類地下管線，管材主要可分為鋼管、PE管等。
3非開挖穿越施工技術的相關分析
3.1燃氣管道使用設備的性能以及參數的分析
例如在管道開挖過程中,溝神鉆機是最常用的施工設備,主要是因為它的鉆進性能較好,通過與助力裝置有效結合起來,能夠達到50噸回拖力,而且它的最大扭距能夠達到15000NM。同時由于它自身擁有性能較好的液壓系統和發動機,所以可以順利的完成城鎮燃氣管道的開挖工作。
3.2保障泥漿合理配比，提高泥漿質量
在進行鉆孔施工的時候，施工單位需要提前對施工地區的地質特征進行分析，合理的配比泥漿，確保泥漿能夠符合實際施工的要求。另外在配比泥漿的過程中，還應當注意穿越距離的長短，防止泥土將鉆機包裹。如果鉆機被泥土包裹，不但會嚴重影響施工進度，更會極大的減少鉆機的使用壽命�，F階段燃氣管道開挖施工過程中，通常都會使用到防糊鉆液，能夠降低鉆機孔的阻力，不僅能夠有效的提高鉆進效率，更能夠保障燃氣管道開挖工作正常進行。
3.3施工設備調試工作
對需要鉆孔施工的區域進行平整,同時將鉆孔機放置到適合位置,有利于設備能夠順利的進出施工場地,在施工材料以及施工設備放置的過程中需要注意,其高度應該高出地面二十毫米。接著設置一個長度和寬度均為四十五厘米的邊溝,并在打好軸線之后,根據其位置角度,把鉆機放在合適位置,設備安裝完畢后,要對其進行調試,保障定向孔深度,從而確保定向穿越施工的順利進行。
3.4合理開展鉆導向孔作業
例如在使用溝神6028導向鉆孔機，開展擴孔作業的時候，為了能夠保障擴孔工作正常進行，在鉆導向孔的時候，必須要按照特定的曲線來開展鉆孔作業。在開展鉆孔作業之前，需要對鉆孔曲線以及鉆機的位置進而二次檢查，檢查合格之后才能開始鉆孔作業。
3.5擴孔施工
(1)在使用溝神6028鉆孔機擴孔的過程中,同時進行泥漿灌注,并根據鉆孔的旋壓力逐漸提高擴孔級別。
(2)相關操作人員根據會拉壓力來確定擴孔次數,擴孔之前需要積極做好泥漿循環的系統工作。其中溝神6028鉆孔機泥漿攪拌機25立方米/每小時。泥漿泵每日正常的工作量為180立方米。施工人員需要在入土以及出土點各開挖深度合適的泥漿坑,在此過程中要采用專門的施工設備,不僅可以確保泥漿坑深度合適,還可以確保施工場地環境清潔。
3.6拖管作業分析
(1)施工人員使用回拖器材的時候，需要將打漿與旋轉會回拖同時進行，防止成品遭到破壞。(2)采用指定結構來安裝旋轉分離器。(3)在連接扶正器與工作管的時候，必須要保障其連接的緊密型。另外，保障工作管與拉管連接足夠牢固，具有較強的密封性，進而提高實際安全性能。(4)在篩選泥漿的時候，應當注意使用粘度較好的泥漿，并向泥漿中添加泥漿處理劑以及工作管潤滑器，降低機械回拉的阻力。(5)在將設備回拖以前，施工人員需要提前對鉆孔進行檢查，如果孔中有泥漿，必須要第一時間進行清理，確保潤滑劑能夠發揮出實際效果。
(6)在焊接燃氣管道的時候，施工人員需要對回拖管與燃氣管的連接部位進行檢查，確保二者緊密連接，保障回拖系統穩定運行。(7)在回拖的過程中，需要均衡控制回拖速度，通常需要將速度控制在0.12m/s，同時需要對回拖壓力進行監測，并做好記錄工作，第一時間向管理人員匯報，待管理人員作出判斷之后才能進行進一步的措施，保障回拖施工正常進行。(8)在實際進行回拖作業的過程中，許多施工材料能夠實現二次循環利用。
4非開挖水平定向鉆穿越施工關鍵點
水平定向鉆機由鉆機系統、動力系統、控向系統、泥漿系統、鉆具及輔助機具組成，其中泥漿系統由泥漿混合攪拌罐和泥漿泵及泥漿管路組成，為鉆機系統提供適合鉆進工況的泥漿。在大多數的實際非開挖過程中，某一現場中并非由單一土層構成，同時由多種地層同時存在，彼此之間交互作用和影響，提供的泥漿對非開挖水平定向穿越施工的效率等影響很大，若提供的泥漿不合適，將會具有塌方危險，所以施工進行前安全管理人員均會對泥漿進行檢查，確保符合當地地質情況。
因此，施工隊伍在水平定向鉆擴孔過程中需要借助專門配制的泥漿來維持孔洞的穩定。通常泥漿鉆井液選用鈉基膨潤土和增粘劑、防塌劑、降失水劑、磺化酚醛樹脂等復配，使得各成分能夠充分發揮各自的特性及協同作用，使得鉆井液具有較強的穩定性和攜帶性、良好的流變性能、抗鹽侵入和低濾失性能，獲得較高的綜合性能，鉆孔孔壁可及時獲得鉆井液的支撐，保證孔壁穩定，降低因塌孔導致的施工風險，在非開挖水平定向穿越施工中可以應付松散破碎等復雜地層，能大大降低施工風險、提高鉆進效率、減小廢漿處理難度并節約工程成本和保護環境。
建筑論文投稿刊物：石化技術雜志是主管的石油化工行業的國家級期刊，雜志1980年北京市創刊，注重生產與科研相結合，石油化工與精細化工并重。目前以季刊周期發行，開辟有工業、生產、技術研究、勘探開發、科學管理等論文發表欄目。
結論
城市天然氣管道穿越施工采用的非開挖水平定向鉆穿越施工，所采用水平定向鉆機利用高砂泥漿來頂進整個施工工程的方式，具備施工速度快、土質范圍廣、安全系數高、影響小等優勢，相比較其他施工方式來說，還具備施工質量好、造價低、環保效果好等特點。通過采用水平定向鉆穿越施工，青島潤昊下屬濟南勝利公司完成了孝里街道中壓天然氣管道施工過程中的穿越河流施工和穿越國省道施工，并在對工業用戶的入廠施工中大量采用，節省了資金成本，降低了管道施工風險，有利于燃氣管道安全運營。
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作者：崔文豪 盧元鵬
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