市政燃气管道定向钻进穿越施工技术思考

市政燃气管道定向钻进穿越施工技术思考

洪明鸣 黄集勇

隆安广投燃气有限公司

广西田阳广投燃气有限公司

摘要：随着人口的增长和城市化程度的提高，现代城市的发展逐渐呈现出规模化和集中化的趋势。为了更好地解决人口集中导致的城市能源供应问题，需要确保相关配套基础设施能够满足未来潜在人口增长的刚性需求。为保障能源供应充足，城市燃气管网建设要充分满足大规模供气的需要。基于此，本文简单介绍了定向钻进穿越施工技术的概念以及其具备的优势，并对定向钻进施工技术在城市市政燃气管理中的应用进行了简要分析和探讨。

关键字：市政燃气管道；定向钻进穿越技术；燃气管道铺设施工

引言：定向穿越技术是一种非开挖技术，在城市市政管道工程建设中具有很大的优势，可以保证供水、电信管道和燃气管道的一体化，提高地下管网的质量。在燃气管道施工过程中遇到铁路、涵洞、桥梁等障碍物时，难以正常开挖。此时，便可使用定向穿越技术进行施工，解决特殊地理环境下的管线铺设问题。这种铺设技术具有工程造价低，施工工期短的特征，同时，其还具备较高的协作性。

1定向钻进穿越施工技术概述及优势

1.1定向钻进穿越施工技术概述

定向钻进穿越施工技术作为一种新型的管道施工技术，采用非开挖方式，在不同深度、不同地层环境下使用水平定向钻机，并与导向仪进行结合，达到精确的设计位置。施工时，可以按照预定的轨迹钻出一个测试孔，然后将钻头安装在钻杆末端的导向孔端口，实施扩孔操作。待达到相应的标准以后，连接管道、转环，将管头拉至导向孔的末端，实施回拉铺设地下管道。

1.2定向钻进穿越施工技术的优势

相对于传统的管道铺设技术而言，该技术具有下列优势：①减少施工工期。该技术在穿越的长度和深度上相对更具优越性，从而可明显加快施工速度；②可有效提高施工质量。该技术具备精准的导向性，不但具备高效率，而且对施工质量有较好的保证；③增强了工程的安全性。该技术有效解决了传统技术中的施工难点，进而可以合理有效减少施工环节中形成意外事故的可能性；④不易对地面上的建筑设施构成损坏，不会影响地区的道路交通正常运行，相对于传统的技术构成的环境问题更小；⑤工程造价预算较低。

2前期勘察与准备

①测量与定位：先按工程施工区域及路线区域基本定出冲孔中心线和地表走势，量测中心线地面上的高程或相对高度，并依据必要的走管深度基本明确指引孔的造斜总长和入射点所在位置、走管总长、下管所在位置。

②地质勘察或核查工程施工现场工程管线和基础设施的水平位置、走势、基础埋深（或标高）、尺寸规格、本质特征、材质原料等状况，并标绘工程管线走势图，设定安全距离，以避免工程施工对管路和基础设施的干扰。

③设施设备入场前，先要开展平整场地和清理工作。对现场填平、辗压，并设定相应尺寸的引流边沟，方便现场工程施工。设施设备及原材料储放现场应高于天然地面不小于150mm。因为穿越工程施工时需要大量的淡水供拌和泥浆用，施工区应靠近水源地或协调解决水源地。

④设置钻机作业范围：场地面积根据钻机设备规格尺寸确认，通常约需30m宽，长45m的范围。该范围应超过入土定位点至少3m²以上。

⑤设定管路现场与冲孔出土点工作区域：为方便衔接与施工铺设制成品管路，管路现场一般总长（现场的总长应该是穿越管路总长再加适量的管路拖拉操作间距）要能放置所需穿越的管路，净宽应符合管道安装的要求（通常为12m～18m）。

⑥导向管控设备、泥浆设施设备等机械设备入场后应开展查验、校准，保证设施设备可靠运转。

3燃气管道定向钻进穿越施工技术的应用

3.1工作坑挖掘

根据设计时的出、入土点的具体位置实施工作坑的挖掘工作，用于摆放钻井泥浆循环池及对接和拆解螺杆钻具和管道等的工作面。

3.2系统安装与调试

所有机械设备进到施工现场后，就可以正式施行系统化的安装程序，结合空中不穿线的防护原则，所有的电线电缆进行埋地设置，所有的供水管道绕过行驶路线。布置成功后应开展检验检测，确认没问题后，执行系统的试运转。在开钻施工前认真检验检测螺杆钻具、螺杆式电机等钻探设备的产品质量；还必须对丝口开展保养并进行检验检测，确定内部不存在坏损；检验检测钻头的洞眼、孔径有没有进行拆卸；在扩头、回拖前还必须检验检测并确定扩孔钻头的洞眼畅通无阻、u型卸扣无弯曲、锁销良好、万向节丝口光滑，对钻探设备要实施认真的挑选、量测和级配编码。

3.3导向孔钻探技术

在燃气管道钻进施工中，导向孔钻探施工是基础性技术，同时也会直接对工程施工质量和后续管道的输导品质产生影响的主要环节。根据对当地的地形地质特点进行勘探后设计出来的施工方案，具体线路由导向孔进行明确。在实施导向孔钻探时，钻机利用泥浆穿透钻杆上的孔来帮助钻头钻进，钻头上的重量由钻杆尾部加大。钻头一般均附带有斜节或者斜面，所以当钻头持续高速旋转的时候会钻出直孔，当钻头维持在某一具体位置而不高速旋转和充压时，孔则会形成偏移。温度传感器可以布置在钻头周边，探头传输的数据信号被地面的信号接收器读取或追踪定位，以监测钻孔具体位置、深浅及相应基本参数。在钻孔运动轨迹无法从地表均衡追踪定位或钻孔深度过大的区域，射频方案不易确定定位精密度，可利用缆式导向系统，使电缆线可以进行钻杆开展对接后传输数据信号到控制面板，便于随时对造斜器的具体位置进行调整，以达到符合导向孔设计的位置曲线。

3.4管道回拖及安装固定技术

在结束管路指引的核心作业后，就要加强燃气管道的回拖安装稳固作业。该项作业的关键点就是管路回拖技术的运用。通常状况下，要先将欲回拖的管道按对应接入的燃气管道安装的标准实施坡口准备、点焊、无损探伤检测、防腐蚀补口套、通球、测压，安装回拖头，随后按照地形地貌、螺旋钻杆的出土角明确挖开纵深和总宽，推送沟的下底总宽要比穿越管道直径大500mm左右。管道放进事先挖好的管路推送沟内，并向推送沟内填满水。推送沟内的灌水深度要大于穿越管道的管径1/3。假如碰到回拖作业遇阻可以使用电动助力回拖或再次洗孔等应急措施，假如回拖作业多数已结束，且回拖阻碍尚在承受标准内，可使用夯管锤等回拖电动助力设备接着作业，如出现预估外的不明阻碍原因，或出现受力部位的构造破裂，则应停止回拖作业，并再次洗孔来结束管路的安装稳固。

3.5对管道的各项性能进行试验

第一，在水平定向钻进技术应用中，其穿行管路的埋入较深，假如管路发生故障问题，很难实施维修，所以在作业过程中，要严格把控其电焊品质，使其品质不能够低于主干线检测的达标等级；第二，在燃气管道的作业过程中，管道阴极保护备受关注。在对穿行施工过程中运用的管路材料实施防腐蚀补口套时，通常会运用双PE回缩套实施补口套防腐蚀保护，由此避免在对燃气管道实施入侵时导致管路剥落；第三，在对管路材料检测达标后，应该要对其实施耐压测试。在实施耐压测试前，要综合考虑外部气温的影响，以避免测试结论不精确，导致管路损伤问题不能够被及早发现并采取相应对策。

结语：市政燃气管道定向穿越技术较好地解决了过去施工工艺对群众日常生活和有关工程施工路面损伤过大的问题，合乎现阶段市政燃气管道施工小型化的发展趋向，尤其是对一些大城市市政燃气管道的安装与工程施工，提供了很多的便利，既不影响工程施工路段的常规交通路况，也不会对工程施工结束后的路面修补造成较多的不便，所以，在城市化进程的发展趋势中，市政燃气管道定向钻进穿越技术终将在未来的城市建筑特别是市政燃气管道铺设中发挥更大的作用。

参考文献：

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