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1、燃氣管道水平定向鉆施工工藝及管理 燃氣管道水平定向鉆施工工藝及管理 燃氣管道施工中，不可防止地會遇到道路、涵洞、鐵路、橋梁、溝渠、河流等障礙，無法正常開挖施工，需采取特殊的施工工藝進行穿(跨)越施工，常見的情況有：頂管施工、定向鉆施工、跨越施工及水下穿越等。其中定向鉆施工技術近年在我國有了廣泛的應用，它解決了管道穿越特殊地段的施工問題，與傳統的施工方式相比，具有費用低、工期短、協調工作少等特點。 定向鉆施工又稱非開挖定向鉆進法或非開挖回拖管施工法，俗稱拉管法。其工作原理為：先根據所了解的地下資料情況，結合使用探測儀探測情況，確定穿越埋深，然后用鉆機在預穿越路的一側將鉆頭斜向推進到預定深度，在無2、線電定位儀器的控制下，水平鉆進，鉆進到位后，安裝錐體擴孔頭，回拖擴孔，至要求直徑后，在選定穿越管材上焊接一個牽引頭，與鉆頭連接，然后由設備回牽鉆頭，把焊接好的管材拉至設備所在一側，穿越管的兩管端與原施工管線連接。 使用水平定向鉆機進行管線穿越施工，一般分為二個階段：第一階段是按照設計曲線盡可能準確的鉆一個導向孔;第二階段是將導向孔進行擴孔，并將產品管線沿著擴大了的導向孔回拖到導向孔中，完成管線穿越工作。 要根據穿越的地質情況，選擇適宜的鉆頭和導向板或地下泥漿馬達，開動泥漿泵對準入土點進行鉆進，鉆頭在鉆機的推力作用下由鉆機驅動旋轉(或使用泥漿馬達帶動鉆頭旋轉)切削地層，不斷前進，每鉆完一根鉆桿要3、測量一次鉆頭的實際位置，以便及時調整鉆頭的鉆進方向，保證所完成的導向孔曲線符合設計要求，如此反復，直到鉆頭在預定位置出土，完成整個導向孔的鉆孔作業。 鉆機被安裝在入土點一側，從入土點開始，沿著設計好的線路，鉆一條從入土點到出土點的曲線，作為預擴孔和回拖管線的引導曲線。 一般情況下，使用小型鉆機時，直經大于200毫米時，就要進行予擴孔，使用大型鉆機時，當產品管線直徑大于Dn350mm時，就需進行預擴孔，預擴孔的直徑和次數，視具體的鉆機型號和地質情況而定。 回拖產品管線時，先將擴孔工具和管線連接好，然后，開始回拖作業，并由鉆機轉盤帶動鉆桿旋轉后退，進行擴孔回拖，產品管線在回拖過程中是不旋轉的，由于4、擴好的孔中充滿泥漿，所以產品管線在擴好的孔中是處于懸浮狀態，管壁四周與孔洞之間由泥漿潤滑，這樣即減少了回拖阻力，又保護了管線防腐層，經過鉆機屢次預擴孔，最終成孔直徑一般比管子直徑大200mm，所以不會損傷防腐層。 在鉆導向孔階段，鉆出的孔往往小于回拖管線的直徑，為了使鉆出的孔徑到達回拖管線直徑的1.31.5倍，需要用擴孔器從出土點開始向入土點將導向孔擴大至要求的直徑。 地下孔經過預擴孔，到達了回拖要求之后，將鉆桿、擴孔器、回拖活節和被安裝管線依次連接好，從出土點開始，一邊擴孔一邊將管線回拖至入土點為止。 由于非開挖技術實現了完全的非開挖施工，而且鋪設的管線有較深的覆土，管道在地下的質量難以用常5、規的方法進行檢查確認，故采用定向鉆孔法鋪設管道工程的質量控制有其特殊的一面。相對于定向(導向)法鋪設穿越段管線的主要施工工藝，工程質量控制包括兩局部：鉆孔軌跡的質量與穿越段管線回拖質量控制。在地質條件和鉆進工藝參數一定的前提下，鉆孔質量直接影響到穿越工程的成敗，后者那么關系到管道的平安運行。 鉆孔的質量主要是指鉆孔曲線的實際軌跡是否與鉆孔的設計軌跡相符合。一般而言，實際鉆孔軌跡越接近設計軌跡，那么說明鉆孔質量越好。因此，鉆進前，施工單位要按照建立單位提供的地質資料和設計的鉆孔軌跡圖，在現場觀測的根底上繪出鉆孔曲線，標出鉆孔曲線的入土點、出土點、相應的角度、曲線長度、最大埋深及管線的曲率半徑等參6、數。鉆進時質量控制主要是導向孔的空間坐標(管道的埋深)和鉆孔曲線的曲率半徑(根據穿越管道的管徑計算)，因為這兩個參數將直接影響穿越管道的平安運行，管道的埋深一般由定向鉆機的控向系統(計算機和地下儀表單元 組成)直接運行程序，處理儀表參數顯示出的鉆進結果，操作人員只須與設計圖紙上的設計坐標相對照，保證到達設計要求的埋深即可。鉆孔軌跡的曲率半徑要由控向系統操作人員預先根據設計提供的資料計算出結果，鉆進時通過調節每根鉆桿的角度而實現對鉆孔曲率半徑的控制。對于給定了的直徑的定向鉆孔穿越管道，鉆孔的曲率半徑 R 由下面公式求得：R=1200Dn 其中：R每根鉆桿允許變化的角度;Dn穿越軌道外徑對于一定曲7、率半徑的設計鉆孔曲線，鉆進中每根鉆桿允許調整變化的角度為：=L*360/2R式中：每根鉆桿允許變化的角度，L每根鉆桿長度，R鉆孔曲線軌跡的曲率半徑導向孔的實際出土點與設計出土點的偏差(縱橫偏移)一般按照合同要求進行控制，控制值為穿越段總長度的 1-2%且不大于 2M。通過控制每根鉆桿的角度變化，可以實現鉆孔曲率符合標準要求的控制值，平面的左右偏差可通過控向設備進行監測(根據方位角計算)，用調整方位角的數值進行調整。鉆進水力設計與鉆孔質量有關，鉆導向孔時有泥漿回流現象，要結合環保部門的具體要求和穿越地層的地質特點，綜合鉆進中的扭矩、泥漿壓力等進行比照分析，進而采取相應措施提高鉆進質量。 穿越管道的回拖完成即標志著管道鋪設的完畢，其質量包括管道的焊接強度、外保護層的完整及管道的彎曲應力符合設計要求。 根據設計眼球的級別來檢查焊縫。對于要求不高的管道可以進行一些簡單的壓力、沖擊等試驗，對于要求較高的管道那么要進行100%的X射線照相，并進行嚴格的壓力試驗，拖管后，按照要求還應進壓力試驗，以驗證拖管時管道是否受損，能否投入使用。