关于水平定向钻在燃气管道施工中的应用方法

【摘要】在城市发展规划中，燃气管道的改造与施工是关系到民生的重要工作，而水平定向钻作为一种新型的燃气管道施工工具，以其较高的性价比越来越得到领域内部的广泛应用。本文以水平定向钻的概述为研究基点，分析在燃气管道中应用水平定向钻的流程，并论述施工过程中需要注意的重点事项。

【关键词】水平定向钻；燃气管道施工；应用方法

引言

随着我国经济社会的不断发展，人们对于燃气的需求也越来越大，随之而来的是燃气管道工程的大量新建。然而由于管道施工的特殊性以及功能性要求，在进行燃气管道的施工过程中可能会遇到地下的各类人工或天然障碍。此时，需要通过合理的方式对管道路线进行疏通，保证管网敷设的合理性。而水平定向钻以其施工的快捷性和便利性受到了各管道施工企业的应用。笔者结合多年的工作经验，对于水平定向钻在燃气管道施工中的具体应用进行了研究分析。

一、关于水平定向钻应用原理及其发展

对于燃气管道工程中遇到的一些障碍，采取的传统方式就是对其进行开挖。随着非开挖技术的产生与发展，水平定向钻技术在这一领域中开始占据主导地位，且其发展速度最快。

1.1 关于水平定向钻

水平定向钻技术主要是采用定向钻机，在不同的地层和深度以一种可控制的钻孔轨迹为工作方式进行钻进，通过对导向仪进行跟踪与导向抵达设计位置，从而完成地下管道的铺设。定向钻机的钻进系统具有导向的功能，在到达目标位置点之后，它的楔形钻头就会转变成为锥形的扩孔器，便于将钻孔扩大到需要的直径，同时将那些需要进行埋设的管道成功牵引到已经扩钻好的钻孔当中，在这一过程中，所有的作用力都会从钻杆传到钻头上。定向钻的导向钻进过程通过钻杆和楔形钻头一起实现线性的前进。钻头与地面倾斜度以及楔面角度等重要数据会通过专门的探测仪器被准确传送到接收仪器当中。钻进系统通过一种驱动装置来进行驱动，在钻孔成功之后扩孔器牵引要铺设的管线沿着定向钻钻机的方向实现管线敷设。水平定向钻技术具有以下特点：

1）导向位置准确，效率比较高。由于定向钻机的导向功能良好，能够及时准确地确定好敷设管道的目标位置，节省了时间。此外由于管道具有较深的埋藏深度，不需要再对其进行其他的防护措施。大大减少了工程施工量和施工费用；

2）能够自行绕开障碍物，既不对生态环境造成破坏，又不影响交通。水平定向钻可以进行曲线的设计，在埋藏深度为9m～18m 以下时，不会造成事故危险。既能确保管道的安全，又不会对河床表面造成结构和状况的破坏。另外，定向钻的施工工程不会受到季节的影响；

3）施工成本低，具有较高的安全性。在一般的正常情况下，一个工程施工的时间不会超过3个月，整个施工工程中所有人员不到一百个人，因此，水平定向钻能够缩短施工周期，有效减少成本。相比于其他的穿越施工方法，水平定向钻领头的施工工程占用土地资源少，具有更低的工程造价。

1.2 水平定向钻的发展

伴随着国外很多先进技术与设备的引入，国内的水平定向钻企业也随之出现，由于定向钻技术的运用与推广，大大降低了企业中的施工成本。由于水平定向钻在我国的发展历程时间比较短，技术不够完善，再加上没有足够的经验，在其施工过程当中难免会出现一些问题。水平定向钻技术作为一项新的非开挖技术的主导技术，以其准确的导向、高效率的优势在管线施工行业中一直产生重大影响，发挥着重要作用。

1.3特征

运用水平定向钻铺设燃气管道有以下几方面特点：首先，水平定向钻内部设置有强大的定位系统，能够根据工程的实际要求合理导向，使工程的施工效率大大提升；其次，水平定向钻能够在施工过程中自动绕开遇到的障碍物，与其他工具相比，具有较高的稳定性；第三，水平定向钻能够根据施工过程中遇到的实际情况进行适当调整，具有较强的适应性；最后，施工水平定向钻进行施工能够有效缩短工程周期，降低施工成本。

二、水平定向钻在燃气管道中的运用分析

下面主要以水平定向钻技术在钢质的燃气管道施工中的应用为例，对其在燃气管道中的运用作详细分析。

2.1施工准备工作

在进行实际的水平定向钻施工前需要进行一系列的施工准备工作。主要需要施工相关技术人员到施工现场进行勘探，熟悉现场的具体地形，并通过导向仪或管线仪等测量地下可能存在的干扰。并根据施工的具体要求及管径的大小和长度等，对具体的施工方案和施工走向进行设计，包括了了每次钻孔的深度以及钻入点和钻出点，并确定入土点后1.5 m凝水坑及出土点凝水坑的位置。并根据管道的要求计算出所需的泥浆和相关的配比要求，进行合理的施工入场准备。

2.2定向钻技术适用的环境

水平定向钻适合用于粘土、沙土以及硬度不高的岩石。尽量避免在卵石层等硬度较大的岩石中进行水平定向钻技术。如果不能避免的，就应当立即采取有效的措施。如对硬度较大的卵石层等可以对其进行精确的控制和导向，同时加强泥浆配置，在入土位置采用相应的开挖技术。

2.3 地质勘探

在进行燃气管道工程施工中，首先要对埋设管道区域进行详细的地质勘探。在还没有完全掌握好施工区域的精确地质资料之前，对其进行地质勘探是十分必要的事情，尤其是对于那些距离长、管径较大的穿越施工工程。在很大程度上，现场的地质情况对燃气管道施工工程中要采用的钻头以及扩孔器的选择起了决定性的作用。如果之前没有进行详细严谨的地质勘探，以及对地下管道和设施的勘察，不仅给施工工程造成严重的经济损失，更会对整个施工工程的进度产生影响，使得工程施工存在很大的安全威胁。

2.4 管道材质的选择

由于水平定向钻在钻孔过程中会出现轨迹弯曲的部分，因此应当要选用韧性较好的管道材质，例如钢管。钢管材质中的防腐材质不仅要具有一般防腐材质的特点，还需要有足够的强度以及较好的耐磨性能。在钢质燃气管道的施工过程当中，要对使用的管道材质以及漆涂层厚度进行严格要求，使其符合行业标准。在管道施工中，所选择的管道其防腐要不能有损伤。

2.5 对管道的各个性能进行试验

首先，在水平定向钻技术中，其穿越管道的埋藏深度不较深，如果管道出现故障问题，也不容易进行修复，因此在施工过程中，要严格控制其焊接质量，使其质量不能够低于干线检验的合格级别。其次，在燃气管道的施工过程中，阴极保护受到极高的重视。在对穿越施工中使用的管道材质进行防腐补口时，往往会使用双聚乙烯收缩套进行补口防腐保护，以此防止在对燃气管道进行牵入时造成管道脱落。最后，在对管道材质检验合格之后，应当要对其进行一次耐压试验。在进行耐压试验之前，要充分考虑到外界温度的影响，以防止试验结果不准确，造成管道损坏问题不能够被及时发现并采取有效措施。

三、结束语

燃气管道在施工过程中不可避免的会遇到一些地下障碍，使用水平定向钻能够在很大程度上节约工程成本、提升施工质量、缩短工程周期，在当前很多城市燃气管道的施工中，已经得到普遍运用。在施工过程中，施工人员应该以水平定向钻的工作原理为基础，并在掌握其施工方法的基础上，重视施工重点，以保障水平定向钻在燃气管道工程中的合理应用。

参考文献

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