非开挖定向钻技术在燃气管道施工中的应用.pdf

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1、管线工程器PIpe“neEnglnee—ng非开挖定向钻技术在燃气管道施工中的应用王勇．安旭(中石油北燃(锦州)燃气有限公司，辽宁锦州12l000)摘要：通过T程实例介绍r非开挖定向钻技术在锦州市燃气管道施T中的应用情况．经过与开挖技术对比，分析了非歼挖定向钻施17法的优势、劣势以及实际操作中需要注意的问题。关键词：燃气管道；非开挖；定向钻；优势；劣势中图分类号：TU996．7文献标志码：B文章编号：1009—7767(2013)03—0111—03ApplicationofTrenchlessInstalIationDirectionalDrnIingTech

2、nologyinGasPipelineConstructionWangYong，AnXu1非开挖技术概述随着我国城市建设的快速发展，各地市政配套设施要求越来越高，公用设施地下管网T程遍地开花，而传统开挖方式不但会造成交通堵塞、环境污染，同时重复建设也浪费了大量人力物力，影响了城市整体形象。随着城市建设规划日益完善，城市内开挖手续的审批将更加严格。在此前提下，非开挖技术从围外引进，并在各类市政T程中迅速得到了推广应用。非开挖技术是指利用岩土钻掘手段在地表不挖沟的情况下，铺设、修复和更换地下管线的施T技术。按其施T方式不同可分为顶管法、爆管法、水平定向钻法等。其中水

3、平定向钻法利用高压泥浆配合整个施T顶进过程，具有适应土质范围广、施丁速度快、对周围环境影响小、安全系数高等特点，与其他施T方法相比，具有环保效果好、T程造价低、施_T质量好等优势，特别适合小管径的各类市政管线施丁。2非开挖定向钻技术简介非开挖定向钻施T法⋯也称往复式潜钻施工法(HorizontalDirectionalDrilling，简称HDD)，是指利用水平定向钻机以可控钻进轨迹的方式，在不同地层和深度进行钻进并通过定位仪导向抵达设计位置而铺设地下管线的施r方法。一般而言．非开挖定向钻施r丁．法的施丁T艺主要包括：物探一穿越轨迹设计一测量磁方位角一钻机定位一

4、钻导向孔一扩孑L一回拉铺管一清理现场一恢复地貌。其中．物探是指地质勘探，物探方法按定位原理有：电磁法、直流电法、地震波法和红外辐射法等。水平定向钻铺管工艺流程主要工艺是钻导向孔、扩孔、回拉铺管这3个步骤。具体的说，就是水平导向钻机在起点位置先斜向下钻进地表．按照预先设计好的钻孔轨迹(一般为弧形)一路钻进．到达终点位置后斜向上钻出地表，形成1个两端翘起，中间近似水平的导向孔．然后在导向钻头后接上大口径的扩孑L钻头和直径略小于扩孑L钻头的待铺设管线．进行反向扩孑L，同时亦将待铺设管线回拉人钻孑L内．当全部钻杆被拖回时，铺管工作也就同步完成了。3非开挖定向钻技术在燃气

5、管道施工中的应用相对于水、热网及电网等基础设施的发展．燃气管网的发展普遍相对滞后。积极发展管道燃气用户与大范围、大影响的开挖施工，形成了现阶段燃气管线发展过程中的重要矛盾。燃气管道管径一般不超过1m．非常适合采用非开挖定向钻法施工。因此，采用定向钻机铺设管线成为许多城市在新建道路和繁华区域铺设燃气管线(特别是PE材质管道)最理想的选择。3．1工程实例锦州市科技路燃气管线_T程全长约3824m．管线材质为PEloo，壁厚SDRll，管径为矽315，输送介质为天然气，设计压力0．7MPa。考虑到管线所经过地区地面大部分是当年新铺装的硬覆盖路面，计划燃气管线施T全部采

6、用非开挖方式。由于燃气管道为PE管材．挠度较好，因此选定水平定向钻法施工。在_[程前期物2013卑j

7、I3期(5一)第31毫瘩荭故式111器管线工程PipeIjneEngineering探时发现，科技路东侧部分地段地下为流砂区．无法形成稳定钻孔，因此该工程东西两段不得不分别采用了开挖和非开挖2种不同的方式施工．其基本情况对比见表1、2。表12种施工方法成果对比施工方式施工人员，人工期，d作业坑／个破路面积／m2破路费用历元土方量，In3直接施工费历元平均单价，(元，m)注：施工费中不含主材费用。3．2非开挖定向钻技术的优势1)施工场地小，不干扰地面交通，社会影响

8、小。采用开挖方式施T，管沟的平均宽度在0．8m以上．若加上一侧返土和周边设置的防护围栏，平均宽度在2，0m左右。这对于本就狭窄的城市道路而言．无疑增加了巨大的交通压力，也给附近居民的出行造成不便。而采用非开挖定向钻技术施工不用开挖长距离管沟．施工场地较小。工作坑面积一般在3～6m2，为了保障施丁质量及便于后期的维护保养．工作坑间距一般在200m左右，也就是说每米管线的开挖面积不足O．03mz，土方量较少。而且由于施工速度较快，一般可随施T随回填，对周边环境、交通安全、社会秩序、居民生活的不利影响也降到了最低限度。2)施工障碍少，避免干扰其他地下设施。科技路地处繁

9、华的老城区，原有地下管线