非开挖技术在燃气工程过路铺管应用中的比选

非开挖技术在燃气工程过路铺管应用中的比选

王小辉

杭州市城乡建设设计院股份有限公司  浙江省杭州市 310000

摘要：燃气工程过路铺管是指在城市道路或其他交通干线上进行燃气管道敷设的工作。传统的燃气工程过路铺管通常采用开挖的方式进行，即通过挖掘地面沟槽来敷设管道。然而，燃气管道开挖敷设存在许多问题，比如会造成交通拥堵、损坏地面设施、破坏环境等。为了克服这些问题，非开挖技术正大量被引入到燃气工程过路铺管中。

关键词：非开挖技术；燃气工程；铺管应用；比选

引言

非开挖技术是指在不破坏地面和地下设施的情况下进行管道敷设的技术。相比开挖过路，它具有交通影响小、开挖面小、环境破坏小、缩短工期等优点，因而被广泛应用于燃气工程过路铺管中。然而，目前存在几种主流非开挖技术，如水平定向钻法、顶管法、夯管法等，这些技术在不同的工程环境中具有不同的适应性和优劣势。因此，针对燃气工程过路铺管应用中的非开挖技术比选问题，进行深入研究显得非常重要。通过比较和评估各类非开挖技术，可以为工程师和决策者提供决策依据，优化工程方案，降低工程成本，提高工程质量。

1非开挖技术在燃气工程过路铺管的特点

1.1环保性

非开挖技术无需大面积开挖地面，能有效减少对周边环境的破坏，降低噪音和灰尘污染。这对于城市中心、居民区等敏感区域的燃气管道施工具有重要意义。

1.2交通影响降低

传统开挖式施工需要占用道路、绿化带等公共空间，势必会导致交通更加拥堵，尤其是早晚高峰期会对道路交通造成非常大的影响，所以在车流本来就大的道路不适合采用开挖过路。而非开挖技术只需在施工点附近进行小型开挖，对交通的影响较小。

1.3提高施工效率

非开挖技术采用先进的设备和技术，如导向仪器、钻机、顶管机等，能够较高精确控制管道铺设位置和深度。相较于传统开挖方式，非开挖技术能够提高施工效率，降低人力成本。同时，非开挖技术可以实现夜间施工，不影响白天交通，充分利用施工时间。

1.4适应性强

非开挖技术适用于多种地质条件和地下环境，能够在复杂环境下完成管道铺设。在过路铺管过程中，非开挖技术可以应对地下管线、构筑物等带来的施工难题，具有较强的适应性。

2非开挖技术在燃气工程过路铺管中的选择应用

目前燃气工程非开挖技术主要的几种方式为：

（1）水平定向钻法：水平定向钻法是一种常用的非开挖技术，是通过钻机在地面上钻设导向孔，然后将管道沿导向孔拖动至预定位置。在燃气工程过路铺管中，水平定向钻法宜在土层为黏土、砂土、粉土、风化岩等地质条件采用，不宜在卵石地质条件采用。

（2）顶管法：顶管法是借助顶推装置将预制管节顶入土中，并在其中敷设管道以穿越障碍物的一种非开挖管道施工方法。顶管法适用于淤泥质黏土、黏土、粉土及砂土地质土层。

（3）夯管法：夯管法是利用夯管锤（气动夯锤）将管节夯入地层中的地下管道不开槽施工方法。夯管锤铺管对地层适应性较强，可在任何土层中使用，无论是含砾石土层,还是含水土层，均能顺利地夯入管道。

3非开挖技术在燃气工程过路铺管应用中的比选策略

3.1技术比选

技术比选主要关注非开挖技术的可行性、适应性和安全性，主要为以下几个方面：（1）管道铺设距离：对比不同地质条件、地下障碍物情况下穿越距离范围，顶管可以敷设较短长度管道，夯管法只能敷设几十米内的短距离管道，但定向钻穿越无法敷设很短长度的管道，管道口径越大其曲率半径越大（尤其是钢管），需要敷设的管道长度就越长。（2）管道线路及精度：定向钻可以实施一定的弧形线路，但其路由有一定的误差；顶管及夯管只能敷设直线路由，但其线路精度较高；（3）管道铺设速度：定向钻穿越速度最快，其次为夯管，顶管施工速度最慢。（4）管道质量：因顶管及夯管都是顶进套管，燃气母管于套管内敷设，故燃气管道质量便于控制；定向钻拖拉管道质量控制稍逊一筹。

3.2经济比选

经济比选主要关注非开挖技术的施工成本及运行维护成本。顶管施工需要实施深基坑工作井、桩基围护等土建施工内容，故其工程造价最高；定向钻与夯管施工成本相对较低。非开挖管道建成后基本很难维护，故其运行维护成本均较高。

3.3环境影响比选

环境影响比选主要关注非开挖技术对地下环境、地表环境以及大气环境的影响。我们需要对比不同技术的以下几个方面：（1）地下环境影响：对比不同技术对地下水位、土壤结构、地下管线等环境因素的影响，选择对环境影响较小的技术。定向钻扩孔孔径相对较小，故其对地下环境影响最小；顶管及夯管为套管施工，口径较大，故对地下环境影响相对较大。（2）地表环境影响：对比不同技术对道路、绿化、建筑物等地表环境的影响，选择对地表环境影响较小的技术。大口径定向钻施工有泥浆冒出地面的风险，故对地表环境可能有一定的影响；顶管及夯管主要是需要控制路面沉降，以减少地面环境影响。（3）大气环境影响：对比不同技术在施工过程中对空气质量、噪音等方面的影响，选择对大气环境影响较小的技术。

3.4社会效益比选

社会效益比选主要关注非开挖技术对周边居民、交通、经济发展等方面的影响。我们需要对比不同技术的以下几个方面：（1）施工期间对居民影响：对比不同技术在施工期间对居民生活、出行等方面的影响，主要是施工噪声对居民影响。夯管与定向钻施工有夯锤、钻机作业其噪声相对较大，顶管施工噪声相对较小。（2）对交通影响：对比不同技术在施工期间对道路交通的影响，选择对交通影响较小的技术。三种方式对交通影响均较小。（3）经济发展效益：对比不同技术对地区经济发展、产业升级等方面的促进作用，选择具有较高经济效益的技术。（4）长远效益：对比不同技术在未来运营过程中的节能、减排、经济效益等方面的表现，选择具有长远效益的技术。

3.5比选总结

根据上述讨论，燃气管道过路非开挖三种方式的比选总结见下表。

表1   燃气管道三种非开挖过路方式的优缺点及适用性

结语

非开挖技术在燃气工程过路铺管应用中具有明显优势，能够降低施工对城市交通、环境的影响，提高施工效率。在实际应用中，根据地质条件、管线路由、施工要求等综合因素选择合适的非开挖技术至关重要。水平定向钻、顶管及夯管技术各有优缺点，施工过程中应结合具体情况，进行合理比选，确保燃气工程过路铺管的顺利进行。

参考文献

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