非開挖施工企業(yè)帶您了解非開挖技術(shù)在長輸管道建設(shè)中是如何應(yīng)用的？
摘要：本文的主要研究對象是非開挖技術(shù)，本文重點(diǎn)是談?wù)勂湓陂L輸管道建設(shè)中的應(yīng)用。所以筆者將在下文中首先簡要從非開挖技術(shù)的特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)、方法和設(shè)備這四個方面介紹一下非開挖技術(shù)的相關(guān)概念，再在此基礎(chǔ)上介紹其在管道建設(shè)中的應(yīng)用，從而使讀者對非開挖技術(shù)有一個整體上的了解，并在此基礎(chǔ)上對于非開挖技術(shù)在長輸管道建設(shè)中的應(yīng)用的具體操作方法有一個整體上的把握。
關(guān)鍵詞：非開挖技術(shù)；長輸管道；建設(shè)應(yīng)用
1.1非開挖技術(shù)的特點(diǎn)：顧名思義，就是不需要開挖從鐵路、公路、河流湖泊甚至建筑物底下穿過，被其鋪設(shè)過的管道的上部土層都沒有經(jīng)過擾動，這樣就可以有效的避免管道變形的發(fā)生，可以有效的延長管道壽命，是一種環(huán)保型施工方法，而且這種優(yōu)勢在長輸管道建設(shè)中體現(xiàn)的尤為明顯。
1.2非開挖技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)：利用各種巖土鉆掘的非開挖技術(shù)，在傳統(tǒng)長輸管道建設(shè)方法的基礎(chǔ)上做了很大程度的改進(jìn)，這種改進(jìn)所帶來的好處是顯然易見的：其可以有效的減少路面開挖，減少施工工作量，縮短工期及施工成本；其可以有效的減少對于環(huán)境的影響；可以借助于相關(guān)的專業(yè)儀器進(jìn)行管棚支護(hù)、水平注漿降水和地層污染處理工程。但是正如古語所言：“有一利就有一弊”，非開挖技術(shù)也就具有這種特點(diǎn)，其造價較高，因此若是使用這種方法進(jìn)行長輸管道建設(shè)需要高額的資金作為支撐；若是埋土層的管道斷裂，相關(guān)的維修或者維護(hù)工作開展起來十分不易。
1.3非開挖方法：在設(shè)計非開挖方法時應(yīng)該結(jié)合工程具體的情況進(jìn)行有效的設(shè)計，只有這樣才能找出最后的非開挖方法。但是有一些技術(shù)準(zhǔn)備工作是必須的：首先需要對地下管線使用現(xiàn)狀的勘察，做好了這一點(diǎn)才能準(zhǔn)確掌握管線和一些基礎(chǔ)設(shè)施的分布情況；需要對施工區(qū)域的地形地貌進(jìn)行相關(guān)的勘測和測量，只有這樣才能按照其情況設(shè)計定出鉆孔軸線；最后最重要的一點(diǎn)就是要對需鉆孔的工作區(qū)域進(jìn)行地層地質(zhì)的現(xiàn)場勘查，只有這樣才能夠保障施工安全性，排除后期的安全隱患，這一步驟也就相當(dāng)于對于所設(shè)計的軸線進(jìn)行的檢驗(yàn)校正工作，若是做的不好，在地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的地區(qū)進(jìn)行作業(yè)，就極有可能發(fā)生意外事故。接著則是施工現(xiàn)場的準(zhǔn)備工作，施工現(xiàn)場準(zhǔn)備工作進(jìn)行的好壞，直接影響到非開挖技術(shù)在長輸管道建設(shè)中的應(yīng)用效果，因此不可以不重視。施工現(xiàn)場的準(zhǔn)備工作應(yīng)該從以下幾個方面展開：對施工場地的機(jī)械進(jìn)行必要規(guī)范的檢查，安放好相關(guān)的機(jī)具，為施工的開始做好充足的準(zhǔn)備；其余還要做好諸如開孔、造斜鉆進(jìn)、保直鉆進(jìn)為主的導(dǎo)向施工及包含孔徑設(shè)計、分級擴(kuò)孔、孔壁加固、回拉敷管的回拉擴(kuò)孔等方面的工作，這些具體的要求都包含滲透在具體的工作步驟中，筆者在這里就不再進(jìn)行贅述了。
2.1鋪設(shè)新管線技術(shù)：鋪設(shè)新管線是長輸管道建設(shè)中的一個重要環(huán)節(jié)，接下來筆者將簡要談?wù)劮情_挖技術(shù)是怎樣應(yīng)用到建設(shè)過程中的。事實(shí)上，在長輸管道建設(shè)中可以采用導(dǎo)向鉆進(jìn)鋪管法、螺旋鉆進(jìn)鋪管法、定向鉆進(jìn)鋪管法、推擠頂進(jìn)鋪管法等方法進(jìn)行新管線的鋪設(shè)，從而達(dá)到“非開挖”的效果。但是值得一提的是，在進(jìn)行選擇時一定要結(jié)合工程的具體情況，如施工區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境，土壤結(jié)構(gòu)和其周圍的建筑物等因素進(jìn)行綜合的研究選擇，只有這樣才能因地制宜，選擇最為合適的方法，得到最佳的施工效果。如在一些復(fù)雜的地質(zhì)和流沙底層進(jìn)行線路鋪設(shè)時，可以適當(dāng)?shù)倪x擇頂管法，這種方法就可以在一定程度上有效地減小施工的難度。
2.2水平定向鉆穿越施工：在應(yīng)用非開挖技術(shù)進(jìn)行長輸管道建設(shè)時，不可避免的會遇到水平定向施工，而其作為施工中的一個重難點(diǎn)，常常困擾很多人，接下來筆者將就這一問題進(jìn)行說明。在水平定向施工中，需要注意以下的事項(xiàng)：首先就是要設(shè)置管道施工的水平向結(jié)合預(yù)先計算出的合適角度鉆進(jìn)的孔，也就是所謂的導(dǎo)向孔。導(dǎo)向孔計算的合理與否，直接影響到水平定向施工的效果�，F(xiàn)階段，石油石化行業(yè)在進(jìn)行導(dǎo)向孔走向的計算時，通常需要從斜線段和弧線兩方面進(jìn)行考慮和分析，只有這樣計算的結(jié)果才比較精確。其次則是對該導(dǎo)向孔進(jìn)行方向調(diào)整，這一操作步驟通常是由安裝在管道施工鉆頭后控制器單元完成的。其所能起到的功能就是擴(kuò)大由導(dǎo)向孔完成的孔洞至施工所需孔洞的直徑大小，從而為下一步安裝管道打下基礎(chǔ)，方便接下來的施工。接著則是正式進(jìn)行孔洞的擴(kuò)充工作了，現(xiàn)階段的操作流程如下：在管道孔洞鉆機(jī)的對面目的地配置擴(kuò)孔器，為擴(kuò)孔工作準(zhǔn)備好相關(guān)的儀器，接下來進(jìn)行擴(kuò)孔器與鉆桿的安裝，開動鉆機(jī)使其旋轉(zhuǎn)，與此同時將其拖回到導(dǎo)向孔之中，這樣就可以有效的實(shí)現(xiàn)孔徑的擴(kuò)充了。最后在這些操作流程完成之后則可以將管道回拖到鉆出的孔洞之中。并且將鉆桿配置在擴(kuò)孔器的一頭，鉆桿的另外一頭則以接口與管道相連接。這樣可以使管道更好的被固定，從而有效的避免其因?yàn)閿U(kuò)孔器的旋轉(zhuǎn)而移位的情況的發(fā)生。值得一提的是，在進(jìn)行擴(kuò)充的同時要密切關(guān)注施工環(huán)境的變化，從而有效的避免塌方或者泥土塌陷情況的發(fā)生。例如：中緬管道柳江定向鉆穿越工程位于廣西柳州市柳江縣，該地區(qū)為喀斯特地貌區(qū)，地下潛存有溶洞、暗河等，在施工時，要充分考慮巖溶地區(qū)的施工工藝，并密切關(guān)注泥漿、壓力、扭矩、時間等重要參數(shù)，及時改進(jìn)鉆進(jìn)工藝。
2.3頂管穿越施工：所謂的頂管施工指的是通過頂進(jìn)的力量實(shí)現(xiàn)管道的鋪設(shè)。在進(jìn)行頂管施工的同時，應(yīng)該同時做到對于管道的部署，只有這樣才能有效的提高施工效率和效果�，F(xiàn)階段較為常用的頂管施工技術(shù)是泥水平衡頂進(jìn)的施工方式。其步驟如下：將工作井封門去除，掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭頂進(jìn)，同時注入大量泥漿以平衡壓力差。在使用時應(yīng)注意避免挖掘速度過大，否則會使機(jī)頭發(fā)生旋轉(zhuǎn)，為事故的發(fā)生埋下隱患。此外還應(yīng)該采用循序漸進(jìn)的方法防止內(nèi)外壓力差和跑漿情況的發(fā)生。例如：中緬管道欽防支線南北高速頂管穿越工程，該處上部是流沙，下部是堅硬石頭，無法爆破，塌方嚴(yán)重。因此，要結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，隨時改進(jìn)頂管穿越工藝。
綜上所述，盡管非開挖技術(shù)具有不破壞地面、環(huán)境友好等多種優(yōu)勢，但是其所采用的施工技術(shù)還是具有一定難度的。因此要想做好非開挖技術(shù)在長輸管道建設(shè)中的應(yīng)用工作，就要首先對于非開挖技術(shù)有個清晰而明確的了解，并且在此基礎(chǔ)上結(jié)合其具體的施工步驟進(jìn)行分析，總結(jié)出一些注意事項(xiàng)，只有這樣才能有效提高施工效率。
關(guān)鍵詞：非開挖技術(shù)；長輸管道；建設(shè)應(yīng)用
非開挖技術(shù)雖較其他技術(shù)起步晚，但其在最近這些年，在理論上以及施工工藝上得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。非開挖技術(shù)作為鋪設(shè)管道的極為重要的施工手段具有其自身得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，其可以避免挖開地面的路基，具有對相關(guān)建筑物影響小，環(huán)境友好型的特點(diǎn)。因此關(guān)于其在長輸管道建設(shè)中應(yīng)用的已經(jīng)十分廣泛。
1.1非開挖技術(shù)的特點(diǎn)：顧名思義，就是不需要開挖從鐵路、公路、河流湖泊甚至建筑物底下穿過，被其鋪設(shè)過的管道的上部土層都沒有經(jīng)過擾動，這樣就可以有效的避免管道變形的發(fā)生，可以有效的延長管道壽命，是一種環(huán)保型施工方法，而且這種優(yōu)勢在長輸管道建設(shè)中體現(xiàn)的尤為明顯。
1.2非開挖技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)：利用各種巖土鉆掘的非開挖技術(shù)，在傳統(tǒng)長輸管道建設(shè)方法的基礎(chǔ)上做了很大程度的改進(jìn)，這種改進(jìn)所帶來的好處是顯然易見的：其可以有效的減少路面開挖，減少施工工作量，縮短工期及施工成本；其可以有效的減少對于環(huán)境的影響；可以借助于相關(guān)的專業(yè)儀器進(jìn)行管棚支護(hù)、水平注漿降水和地層污染處理工程。但是正如古語所言：“有一利就有一弊”，非開挖技術(shù)也就具有這種特點(diǎn)，其造價較高，因此若是使用這種方法進(jìn)行長輸管道建設(shè)需要高額的資金作為支撐；若是埋土層的管道斷裂，相關(guān)的維修或者維護(hù)工作開展起來十分不易。
1.3非開挖方法：在設(shè)計非開挖方法時應(yīng)該結(jié)合工程具體的情況進(jìn)行有效的設(shè)計，只有這樣才能找出最后的非開挖方法。但是有一些技術(shù)準(zhǔn)備工作是必須的：首先需要對地下管線使用現(xiàn)狀的勘察，做好了這一點(diǎn)才能準(zhǔn)確掌握管線和一些基礎(chǔ)設(shè)施的分布情況；需要對施工區(qū)域的地形地貌進(jìn)行相關(guān)的勘測和測量，只有這樣才能按照其情況設(shè)計定出鉆孔軸線；最后最重要的一點(diǎn)就是要對需鉆孔的工作區(qū)域進(jìn)行地層地質(zhì)的現(xiàn)場勘查，只有這樣才能夠保障施工安全性，排除后期的安全隱患，這一步驟也就相當(dāng)于對于所設(shè)計的軸線進(jìn)行的檢驗(yàn)校正工作，若是做的不好，在地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的地區(qū)進(jìn)行作業(yè)，就極有可能發(fā)生意外事故。接著則是施工現(xiàn)場的準(zhǔn)備工作，施工現(xiàn)場準(zhǔn)備工作進(jìn)行的好壞，直接影響到非開挖技術(shù)在長輸管道建設(shè)中的應(yīng)用效果，因此不可以不重視。施工現(xiàn)場的準(zhǔn)備工作應(yīng)該從以下幾個方面展開：對施工場地的機(jī)械進(jìn)行必要規(guī)范的檢查，安放好相關(guān)的機(jī)具，為施工的開始做好充足的準(zhǔn)備；其余還要做好諸如開孔、造斜鉆進(jìn)、保直鉆進(jìn)為主的導(dǎo)向施工及包含孔徑設(shè)計、分級擴(kuò)孔、孔壁加固、回拉敷管的回拉擴(kuò)孔等方面的工作，這些具體的要求都包含滲透在具體的工作步驟中，筆者在這里就不再進(jìn)行贅述了。
1.4非開挖設(shè)備：技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要良好的設(shè)備，非開挖技術(shù)也不例外。非開挖的設(shè)備主要由三個系統(tǒng)組成，其一是電源、發(fā)射器、控制臺、接收器及遙控顯示器等部分組成的導(dǎo)航系統(tǒng)，其二是由發(fā)動機(jī)、鉆桿、動力鉗、液壓系統(tǒng)、機(jī)載泥漿泵及裝卸系統(tǒng)等組成的執(zhí)行系統(tǒng)，其三是由泥漿罐、高壓輸送泵及高壓連接管三部分構(gòu)成的泥漿攪拌系統(tǒng)。這三個系統(tǒng)相互配合，共同實(shí)現(xiàn)非開挖技術(shù)在長輸管道建設(shè)中的應(yīng)用。
2.1鋪設(shè)新管線技術(shù)：鋪設(shè)新管線是長輸管道建設(shè)中的一個重要環(huán)節(jié)，接下來筆者將簡要談?wù)劮情_挖技術(shù)是怎樣應(yīng)用到建設(shè)過程中的。事實(shí)上，在長輸管道建設(shè)中可以采用導(dǎo)向鉆進(jìn)鋪管法、螺旋鉆進(jìn)鋪管法、定向鉆進(jìn)鋪管法、推擠頂進(jìn)鋪管法等方法進(jìn)行新管線的鋪設(shè)，從而達(dá)到“非開挖”的效果。但是值得一提的是，在進(jìn)行選擇時一定要結(jié)合工程的具體情況，如施工區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境，土壤結(jié)構(gòu)和其周圍的建筑物等因素進(jìn)行綜合的研究選擇，只有這樣才能因地制宜，選擇最為合適的方法，得到最佳的施工效果。如在一些復(fù)雜的地質(zhì)和流沙底層進(jìn)行線路鋪設(shè)時，可以適當(dāng)?shù)倪x擇頂管法，這種方法就可以在一定程度上有效地減小施工的難度。
2.2水平定向鉆穿越施工：在應(yīng)用非開挖技術(shù)進(jìn)行長輸管道建設(shè)時，不可避免的會遇到水平定向施工，而其作為施工中的一個重難點(diǎn)，常常困擾很多人，接下來筆者將就這一問題進(jìn)行說明。在水平定向施工中，需要注意以下的事項(xiàng)：首先就是要設(shè)置管道施工的水平向結(jié)合預(yù)先計算出的合適角度鉆進(jìn)的孔，也就是所謂的導(dǎo)向孔。導(dǎo)向孔計算的合理與否，直接影響到水平定向施工的效果�，F(xiàn)階段，石油石化行業(yè)在進(jìn)行導(dǎo)向孔走向的計算時，通常需要從斜線段和弧線兩方面進(jìn)行考慮和分析，只有這樣計算的結(jié)果才比較精確。其次則是對該導(dǎo)向孔進(jìn)行方向調(diào)整，這一操作步驟通常是由安裝在管道施工鉆頭后控制器單元完成的。其所能起到的功能就是擴(kuò)大由導(dǎo)向孔完成的孔洞至施工所需孔洞的直徑大小，從而為下一步安裝管道打下基礎(chǔ)，方便接下來的施工。接著則是正式進(jìn)行孔洞的擴(kuò)充工作了，現(xiàn)階段的操作流程如下：在管道孔洞鉆機(jī)的對面目的地配置擴(kuò)孔器，為擴(kuò)孔工作準(zhǔn)備好相關(guān)的儀器，接下來進(jìn)行擴(kuò)孔器與鉆桿的安裝，開動鉆機(jī)使其旋轉(zhuǎn)，與此同時將其拖回到導(dǎo)向孔之中，這樣就可以有效的實(shí)現(xiàn)孔徑的擴(kuò)充了。最后在這些操作流程完成之后則可以將管道回拖到鉆出的孔洞之中。并且將鉆桿配置在擴(kuò)孔器的一頭，鉆桿的另外一頭則以接口與管道相連接。這樣可以使管道更好的被固定，從而有效的避免其因?yàn)閿U(kuò)孔器的旋轉(zhuǎn)而移位的情況的發(fā)生。值得一提的是，在進(jìn)行擴(kuò)充的同時要密切關(guān)注施工環(huán)境的變化，從而有效的避免塌方或者泥土塌陷情況的發(fā)生。例如：中緬管道柳江定向鉆穿越工程位于廣西柳州市柳江縣，該地區(qū)為喀斯特地貌區(qū)，地下潛存有溶洞、暗河等，在施工時，要充分考慮巖溶地區(qū)的施工工藝，并密切關(guān)注泥漿、壓力、扭矩、時間等重要參數(shù)，及時改進(jìn)鉆進(jìn)工藝。
2.3頂管穿越施工：所謂的頂管施工指的是通過頂進(jìn)的力量實(shí)現(xiàn)管道的鋪設(shè)。在進(jìn)行頂管施工的同時，應(yīng)該同時做到對于管道的部署，只有這樣才能有效的提高施工效率和效果�，F(xiàn)階段較為常用的頂管施工技術(shù)是泥水平衡頂進(jìn)的施工方式。其步驟如下：將工作井封門去除，掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭頂進(jìn)，同時注入大量泥漿以平衡壓力差。在使用時應(yīng)注意避免挖掘速度過大，否則會使機(jī)頭發(fā)生旋轉(zhuǎn)，為事故的發(fā)生埋下隱患。此外還應(yīng)該采用循序漸進(jìn)的方法防止內(nèi)外壓力差和跑漿情況的發(fā)生。例如：中緬管道欽防支線南北高速頂管穿越工程，該處上部是流沙，下部是堅硬石頭，無法爆破，塌方嚴(yán)重。因此，要結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，隨時改進(jìn)頂管穿越工藝。
在國家重點(diǎn)工程建設(shè)中，諸如：中緬油氣管道工程、西氣東輸管道工程、川氣東送管道工程、乍得-恩賈梅納原油管道工程等，非開挖技術(shù)得到了很好的應(yīng)用。
綜上所述，盡管非開挖技術(shù)具有不破壞地面、環(huán)境友好等多種優(yōu)勢，但是其所采用的施工技術(shù)還是具有一定難度的。因此要想做好非開挖技術(shù)在長輸管道建設(shè)中的應(yīng)用工作，就要首先對于非開挖技術(shù)有個清晰而明確的了解，并且在此基礎(chǔ)上結(jié)合其具體的施工步驟進(jìn)行分析，總結(jié)出一些注意事項(xiàng)，只有這樣才能有效提高施工效率。
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