市政燃气管道非开挖定向穿越施工技术

市政燃气管道非开挖定向穿越施工技术

陈烨李越

山东泰充建设工程有限公司

摘要：燃气管道作为市政建设的基础工程，其施工难度较大，特别是其中的开挖施工，不但造价昂贵，而且还会对周围的环境产生不利的影响。在市政燃气管道施工中，由于非开挖定向穿越施工技术施工周期短，适应性强，造价低，施工面积小等优点而得到了广泛的使用。本文主要分析了燃气管道非开挖定向穿越施工技术的应用。

关键词：市政；燃气管道；非开挖定向；穿越施工技术

燃气管道作为一种重要的市政工程，对改善城市的大气环境及污染问题等有着积极的影响。然而，在工程建设过程中，经常会与已有道路、既有管线或其它既有建筑交叉，此时采用常规的挖掘方法难以实现，并且涉及到各方的利益，还可能引发安全事故等。针对这一现状，在燃气管道建设中逐步采用的非开挖定向穿越技术，需要进一步开展相关研究，以使其更好地利用其优越性。

1非开挖定向穿越施工技术综述

1.1工艺原理

所谓的非开挖定向穿越，就是指不需要在地表上进行挖掘，通过水力平向钻机，在规定的方向上钻孔，达到铺设、修补和更换地下管线的目的。目前最常见的施工方式是采用水力平板式钻机进行钻井铺管，先用水平定向钻在地上钻出一个引导孔，然后换上扩孔钻头进行逆向扩孔，然后将要铺设的管线拖到扩大好的钻孔里，扩孔的数量要视实际的工程工作量和管线的直径而定。

其中，非开挖的定向穿越的基本原理是由钻机为钻机供给动力，然后在水力平的作用下，在钻机上设置可操作可控的钻进装置，按照工程的需要对其进行引导。在导钻时，利用专门的楔型钻头，可以对导钻进行立体操纵。在钻孔时，如果要换向，只要停下钻具转动，将楔面按要求固定在合适的地方，然后打开钻具继续钻进就可以了。地面上的电磁仪能根据探测器返回的信息，判断出钻机的方位、钻进倾角等参数。在完成回拔钻柱之前，先用圆锥型的扩眼器替换掉楔入的钻头，再对套管进行扩大和拉。

1.2 工艺优点

①更广泛的应用。在各种地质情况下，如粉土、粘性土和砂土，均可获得良好的施工结果；另外，还可用于塑料管，钢管和铸铁管的敷设，直径在DN40至DN2000之间。②工作范围较窄。在采用非开挖定向穿过的施工工艺时，只需要在事先挖好的弹坑和接受坑之间挖掘一个合适的浅坑就可以了，而且，在这个过程中，不需要进行太多的挖掘，也不会对周围的建筑造成太大的伤害。③缩短了建设时间。与常规大基坑法相比，采用非开挖定向穿越方法，仅需10-15天就能实现管线的建设，而采用常规大基坑法一般需要2-3个月，明显缩短了工期。④不需要大批的建筑工人，提高了建筑的安全性。采用非开挖的定向穿越施工工艺，一般只需少数的建筑工人就能进行相应的工作，并且其施工工作基本上是采用了在地下进行的机器和钻具，而建筑工人只能在地表上进行工作，更加的安全。在大范围的基坑工程中，常出现高边坡，边坡的安全系数相对较小。另外，市政燃气管道建设的安全问题，会影响到周边的居民的生产和生活，对安全的需求也越来越高，所以在建设中，需要采用最安全、最有效的技术措施。

2市政燃气管道非开挖定向穿越施工技术的探讨

2.1确保设备的复合实际施工的标准

目前，在燃气管道挖掘施工中，使用最多的就是“沟神”钻机，它的钻削能力很强，可以和动力装置相配合，可以发挥出50吨的反脱力，最大可达15000 NM。另外，沟神钻井平台自身的水力和引擎能力也比较强大，所以可以被推广应用于市政燃气管道挖掘工程。

2.2保障泥浆合理配比，提高泥浆质量

在进行钻探作业时，必须事先了解工程场地的地质特点，采用合适的泥浆配比，以保证泥浆满足工程的需求。此外，在配制泥浆时，也要注意跨段长度，避免土壤把钻具给卷起来。一旦钻入泥浆中，不仅会对工程造成很大的阻碍，而且还会大大缩短钻井设备的使用寿命。在目前的燃气管道挖掘施工中，一般采用的是抗粘钻液，它可以减少钻孔机的阻力，既可以提高钻井的效率，又可以保证燃气管道的挖掘工作。

2.3非开挖定向穿越施工技术施工流程分析

采用非开挖定向穿越法一般有如下几个环节：第一，施工单位要对工程场地的地质情况进行勘察和研究，并在此基础上对工程进行合理的设计；其次，检查磁场方向，选择合适的位置打洞，打完井后将装置收回；最后，对施工现场进行还原。在采用水力平向机进行施工时，要按照事先设定好的钻孔路线，先在地下钻出一个引导孔，之后才能采用大口径的钻机来进行施工，为后面的燃气管道铺设提供良好的环境。钻孔完毕之后需要立即进行扩孔，扩孔需要反方向进行，把管线放置在孔中。

2.3.1做好前期的前期工作。在进行钻探工作前，要对工程场地进行清理，并将钻机布置在合适的范围内，以方便随后的机械出入工地。当存放施工材料和施工设备时，必须保证两者的高度都要比地板高出20mm。接着，要修筑一条长约45cm的路沟，并做好轴，再按照具体的方位和角度，把钻机放在一个合适的地方，安装好了装置，再对装置进行调整，保证定向孔的深度满足工程的需求，为以后的穿越施工打下坚实的基础。

2.3.2在钻孔中进行正确的引导工作。比如，在利用沟神6028型导向钻孔机进行扩孔工作时，要根据一定的曲线进行钻孔操作，以保证扩孔工作的顺利进行。在进行钻孔作业前，要对钻孔的轨迹和钻机的位置进行第二遍检测，确认无误后，方可进行钻孔作业。

2.3.3开展合理的扩孔作业。在施工过程中，必须同时进行泥浆灌注工作，并根据实际的旋压情况，对扩孔强度进行适当的控制。在实际操作中，应根据工程的具体情况确定扩孔的数量，并事先做好泥浆回填工作。以深沈6028型钻机为例，采用25立方米/小时的泥浆混合器。每天的泥浆泵量是180立方米。施工方应事先在入土点和出土点之间挖掘合适的泥坑，在挖掘时要采用专门的挖掘装备，保证泥池的深度和清洁的施工环境。

2.3.4拖管作业分析。①在运用回收设备时，应将打浆和回转回转同步进行，以避免对最终成品造成损害。②使用用于安装所述转动分裂器的所述配置。③如果将扶正器和工作管道相连，那么一定要保证它们之间的紧密程度。此外，要保证工作管道和牵引管道的联接强度够大，密封效果好，从而提升了实用的安全性。④对泥浆进行筛分时，要小心选用粘性好的泥浆，同时加入钻井液处理剂和工作管润滑器，以减小机械回撤的阻力。⑤在往后拉设备之前，要先对孔眼进行巡视，一旦发现孔眼内有淤泥，一定要及时清除，保证润滑油的作用得到充分的利用。⑥当燃气管道焊接时，必须要对回拉管线和燃气管道的接头位置进行检测，以保证两者之间的衔接牢固，以保证回拉装置的平稳运转⑦在回拉期间，要平衡地控制回拉的速率，一般要求保持在0.12米/s，并且要监控回拉压力，并做好相应的记载，并及时通知管理层，由管理层做出决定后再采取行动，保证回拉施工的顺利进行。⑧实际进行回拖作业的过程中，许多施工材料能够实现二次循环利用。

3燃气管道进行非开挖穿越施工时需注意的细节

(1)在运用非开挖定向穿越施工技术时，应充分考虑到勘测工作的重要作用，充分了解工程场地的实际状况，为以后的工程建设打下良好的基础。管理者要针对建筑工地的具体状况，科学地制订出一套施工计划，对施工过程进行严密的规范，并建立一套健全的质量安全监管体系，让所有的工作人员都能按照规定去做，在各个阶段都要进行严密的监管，从而使整个市政燃气管道的建设水平得到提升，使其能够更好地利用起来。

(2)建筑工人必须改进自己的工作规范，保证建设的质量，这就要求建筑工人在施工过程中，要按照相应的规范来进行操作，保证每个施工工序都能够满足跨越工程的需求。建设单位要对建筑工人进行定期的职业技术训练和评估，从而使整个工程的质量得到提升，保证了工程的安全，同时也提升了自己的专业能力。

结语

综上所述，非开挖定向穿越施工技术在燃气管道工程中应用较广，尤其是在交通繁忙、人流量较大的施工环境中有着明显的优势。然而，这一方法在实践中也有一些危险性，所以，在实施过程中，必须对场地的施工环境和地质状况进行全面的调研，制定出一套适合的非开挖定向穿越施工计划，将各个施工环节都做好，确保燃气管道的建设能够安全、稳定、高效地完成，从而促进整个社会和经济的发展。

参考文献：

[1]尹凡.城镇燃气管道非开挖定向穿越施工技术的应用[J].消防界(电子版).2017.

[2]刘西亚.探析城镇燃气管道非开挖定向穿越施工技术的运用[J].中国石油和化工标准与质量. 2017.