水平定向鉆在燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)施工中的工藝分析

1、 水平定向鉆在燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)施工中的工藝分析 摘要：天然氣是城市發(fā)展建設(shè)必不可少的能源儲配，我國天然氣的能源儲備豐富但人均占有量較低，在現(xiàn)代城市的建設(shè)發(fā)展中為了滿足天然氣對城市居民生活的供給，天然氣的使用范圍也逐漸增加但在天然氣的投入建設(shè)中，需要通過管道進(jìn)行天然氣的輸送，在管道工程的建設(shè)時(shí)常常會(huì)受到一些復(fù)雜地形的影響，為來促使管道工程建設(shè)的高效性和精準(zhǔn)性，在穿越復(fù)雜地形的管道施工建設(shè)中需要利用到水平定向鉆技術(shù)。水平定向鉆技術(shù)在管道施工中已將逐漸成熟，本文針對該項(xiàng)技術(shù)原理特點(diǎn)以及在施工運(yùn)用中的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)進(jìn)行研究分析。關(guān)鍵詞：城市高壓燃?xì)夤艿?；水平定向穿越；施工技術(shù)；一、水平定向鉆原理水平定向鉆的組

2、件主要包括鉆機(jī)、導(dǎo)向系統(tǒng)、鉆桿、回?cái)U(kuò)器等組成。水平定向鉆機(jī)敷管的關(guān)鍵技術(shù)就是鉆頭的定向鉆進(jìn)。鉆頭在鉆進(jìn)時(shí)受到兩個(gè)來自鉆機(jī)的力:推力和切削力。定向鉆的鉆頭前面帶有一個(gè)斜面，隨著鉆頭的轉(zhuǎn)動(dòng)而改變傾斜方向。鉆頭連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在推力和切削力的聯(lián)合作用下鉆出一個(gè)直孔;鉆頭不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，斜面的傾斜方向不變，這時(shí)鉆頭在鉆機(jī)的推力作用下向前移動(dòng)，并朝著斜面指著的方向偏移，則使鉆進(jìn)方向發(fā)生改變。只要控制斜面的朝向，就控制住了鉆進(jìn)的方向。二、水平定向鉆進(jìn)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)分析第一，運(yùn)用水平定向鉆進(jìn)技術(shù)進(jìn)行穿越工程施工時(shí)不會(huì)對周圍交通、商店、醫(yī)院、學(xué)校和人們的正常生活及工作造成影響，能夠降低對環(huán)境的破壞;第二，能夠?qū)β裆钜约胺笤O(shè)

3、方向予以靈活調(diào)整，以便管線能夠有效避免地下障礙物，方便施工;第三，施工期間不需要進(jìn)行水下或者水面作業(yè)，因此不會(huì)對江河堤壩以及河床的結(jié)構(gòu)造成影響，不會(huì)影響江河通航，不受季節(jié)限制，施工周期短，安全可靠。三、定向鉆施工技術(shù)的質(zhì)量管控3.1首先要進(jìn)行市政管道的勘探，這是進(jìn)行定向鉆施工的前提，市政地下管網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜，很多市政管網(wǎng)由于年代久遠(yuǎn)，使得地上的標(biāo)志樁已經(jīng)年久失修，打開井蓋后對地下的管線存在模糊的問題，一些深度較大的頂管和管道，目前依然找不到清晰的線路，容易留下較大的第三方施工隱患。設(shè)計(jì)單位在施工平面圖標(biāo)注的時(shí)候應(yīng)該將管道的位置等標(biāo)注清晰，使得施工的時(shí)候能夠有所參照，防止不安全的因素發(fā)生。3.2以深

4、圳的地形為例，該市的地質(zhì)多為山林和河流，燃?xì)夤艿来┰降臅r(shí)候往往會(huì)遇到河流、道路和山體。這種地質(zhì)的情況，首先要對河床和道路進(jìn)行勘測，采用試鉆的方法，讓鉆頭的觸感接觸地下的土層后，得到關(guān)于土質(zhì)的大體情況，如果遇到難以鉆透的風(fēng)化巖層，則需要進(jìn)行試鉆，以找到理想的路徑目標(biāo)。遇到山體和河流的時(shí)候，進(jìn)行細(xì)致的地質(zhì)勘測，然后根據(jù)勘測的報(bào)告進(jìn)行軌跡的設(shè)計(jì)和施工。3.3施工準(zhǔn)備階段，查明地下管道的情況以及地層地質(zhì)的情況，然后對管道走向加以確認(rèn)，明確后開始施工，鉆機(jī)的功率應(yīng)該得到保證，并確認(rèn)工作性能是良好的。然后按照設(shè)計(jì)施工圖進(jìn)行施工，鉆機(jī)放置機(jī)位注意入土、出土點(diǎn)的位置，路線及深度設(shè)計(jì)要考慮與其他管道的安全距離影

5、響，把握好關(guān)鍵環(huán)節(jié)，調(diào)配泥漿需認(rèn)真細(xì)致，嚴(yán)格按比例使用。3.4鉆桿入土后，導(dǎo)向孔鉆進(jìn)的質(zhì)量保證措施要保證，操作人員根據(jù)數(shù)據(jù)把測量結(jié)果以三維坐標(biāo)值形式顯示出來。通過無線信號傳輸?shù)降孛鎯x器，施工時(shí)密切關(guān)注鉆頭傾斜角度，測量導(dǎo)向鉆頭在導(dǎo)向孔中所處的位置，鉆進(jìn)過程中應(yīng)根據(jù)導(dǎo)向系統(tǒng)，及時(shí)修正鉆進(jìn)方向。遇到硬地質(zhì)時(shí)不得強(qiáng)制鉆進(jìn)。導(dǎo)向是施工的關(guān)鍵工序，保證與設(shè)計(jì)軌跡吻合，偏差不超標(biāo)。鉆機(jī)安裝在入土點(diǎn)一側(cè)，沿著設(shè)計(jì)好的線路，鉆一條從入土點(diǎn)到出土點(diǎn)的光滑弧線，作為擴(kuò)孔和回拖管道的引導(dǎo)曲線。，在穿越過程中嚴(yán)格控制鉆進(jìn)方向，鉆桿彎曲和鉆頭損壞會(huì)直接影響穿越的曲線及回拖成功，遇到軟地層引起的鉆頭偏離軌道，考慮到不均勻

6、介質(zhì)的鉆進(jìn)，水平方向偏差不能大，定向鉆導(dǎo)向系統(tǒng)所處位置及深度要控制好，避免產(chǎn)生較大誤差。鉆機(jī)不斷前進(jìn)，為保證施工過程的資料真實(shí)有效，不要等到竣工時(shí)才整理數(shù)據(jù)資料，而是應(yīng)在對應(yīng)的位置埋設(shè)標(biāo)志樁，及時(shí)調(diào)整鉆頭的鉆進(jìn)方向，保證所完成的導(dǎo)向曲線符合設(shè)計(jì)要求。在地面上的導(dǎo)向標(biāo)記還未清除時(shí)，每鉆完一根鉆桿要測量一次鉆頭的實(shí)際位置，由鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)切削地層，第一時(shí)間記錄導(dǎo)向數(shù)據(jù)。3.5為保證泥漿的壓力和流速，減少卡鉆的次數(shù)，視旋轉(zhuǎn)壓力及回拉壓力逐漸加大擴(kuò)孔級別，確定擴(kuò)孔器水嘴的數(shù)量和直徑。泥漿充填石塊、沙礫之間的間隙，并起潤滑作用，防止回拖時(shí)劃傷管道。將管道回拖至入土點(diǎn)，測定管道進(jìn)出孔洞的角度達(dá)到規(guī)范要求?？?/p>

7、中充滿泥漿時(shí)，應(yīng)邊擴(kuò)孔邊打入泥漿，保證管道在擴(kuò)好的孔中處于懸浮狀態(tài)。多次擴(kuò)孔和回拖管道，遇到巖石含量較大的區(qū)域，使高潤滑泥漿像薄膜一樣附著于管壁，焊接好的管材下方應(yīng)墊上管架，回拖前后，減少與地面的摩擦，防止損傷管道。管道回拖前要仔細(xì)檢查各連接部位的牢固性，這樣既減小了回拖阻力，又保護(hù)了管壁3。另外，施工時(shí)針對探測問題，可以通過在地下管道位置埋設(shè)金屬示蹤線的方法，解決非金屬材質(zhì)的地下管道管位探測問題，塑料管材進(jìn)行頂管回拖過程中，可以將示蹤線與鋼纜一起放入pvc套管，然后捆綁在管線上，避免這些金屬示蹤線輕易扯斷。四、水平定向鉆技術(shù)的優(yōu)化策略在現(xiàn)今高壓天然氣管道工程建設(shè)中，采用傳統(tǒng)的管道鉆孔技術(shù)的成

8、本和施工環(huán)境的難度性較大，還對自然環(huán)境的造成極大的破壞，而在管道技術(shù)的發(fā)展中水平定向鉆孔技術(shù)能夠?qū)鹘y(tǒng)技術(shù)的缺陷進(jìn)行彌補(bǔ)。但對我國現(xiàn)今水平定向技術(shù)的發(fā)展來看，在應(yīng)用技術(shù)也還存在一定不足比如說在該技術(shù)中常見的問題便是（1）前期施工的投入的成本性較高。（2）在施工完成后管線存在缺陷對其修復(fù)性的難度較大，因此在管道材料的選擇上具有較大的難度性，需要物理化學(xué)性質(zhì)較優(yōu)管道材料。為了增強(qiáng)管道的穩(wěn)固性在我國現(xiàn)今的水平定向鉆的技術(shù)中通常采用的3pe管線材料，除此之外在管線的安裝時(shí)還需要為管道的表面刷上一層保護(hù)膜，提升管道使用的耐久性。結(jié)語綜上所述，水平定向鉆在給水管道工程中具有非常廣泛的應(yīng)用，尤其是在穿越重要障礙物或者采用開挖技術(shù)不經(jīng)濟(jì)的情況下優(yōu)勢非常明顯。但是水平定向鉆屬于地下工程施工，在施工準(zhǔn)備、施工安全措施方面一定要保障到位，否則一旦發(fā)生意外，不僅會(huì)導(dǎo)致工期延長，而且還會(huì)造成成本大幅增加。參考文獻(xiàn)1張春宇水平定向鉆法在某給水工程中的應(yīng)用j水利科技與經(jīng)濟(jì)，2015，21(2):116-1172張華軍淺談市政給水管道水平定向鉆的施工技