非开挖施工企业带您了解非开挖技术在长输管道建设中是如何应用的？
发布时间：2021-12-8 来源：佚名 分享到：
摘要：本文的主要研究对象是非开挖技术，本文重点是谈谈其在长输管道建设中的应用。所以笔者将在下文中首先简要从非开挖技术的特点、优缺点、方法和设备这四个方面介绍一下非开挖技术的相关概念，再在此基础上介绍其在管道建设中的应用，从而使读者对非开挖技术有一个整体上的了解，并在此基础上对于非开挖技术在长输管道建设中的应用的具体操作方法有一个整体上的把握。
关键词：非开挖技术；长输管道；建设应用
1.1非开挖技术的特点：顾名思义，就是不需要开挖从铁路、公路、河流湖泊甚至建筑物底下穿过，被其铺设过的管道的上部土层都没有经过扰动，这样就可以有效的避免管道变形的发生，可以有效的延长管道寿命，是一种环保型施工方法，而且这种优势在长输管道建设中体现的尤为明显。
1.2非开挖技术的优缺点：利用各种岩土钻掘的非开挖技术，在传统长输管道建设方法的基础上做了很大程度的改进，这种改进所带来的好处是显然易见的：其可以有效的减少路面开挖，减少施工工作量，缩短工期及施工成本；其可以有效的减少对于环境的影响；可以借助于相关的专业仪器进行管棚支护、水平注浆降水和地层污染处理工程。但是正如古语所言：“有一利就有一弊”，非开挖技术也就具有这种特点，其造价较高，因此若是使用这种方法进行长输管道建设需要高额的资金作为支撑；若是埋土层的管道断裂，相关的维修或者维护工作开展起来十分不易。
1.3非开挖方法：在设计非开挖方法时应该结合工程具体的情况进行有效的设计，只有这样才能找出最后的非开挖方法。但是有一些技术准备工作是必须的：首先需要对地下管线使用现状的勘察，做好了这一点才能准确掌握管线和一些基础设施的分布情况；需要对施工区域的地形地貌进行相关的勘测和测量，只有这样才能按照其情况设计定出钻孔轴线；最后最重要的一点就是要对需钻孔的工作区域进行地层地质的现场勘查，只有这样才能够保障施工安全性，排除后期的安全隐患，这一步骤也就相当于对于所设计的轴线进行的检验校正工作，若是做的不好，在地质结构不稳定的地区进行作业，就极有可能发生意外事故。接着则是施工现场的准备工作，施工现场准备工作进行的好坏，直接影响到非开挖技术在长输管道建设中的应用效果，因此不可以不重视。施工现场的准备工作应该从以下几个方面展开：对施工场地的机械进行必要规范的检查，安放好相关的机具，为施工的开始做好充足的准备；其余还要做好诸如开孔、造斜钻进、保直钻进为主的导向施工及包含孔径设计、分级扩孔、孔壁加固、回拉敷管的回拉扩孔等方面的工作，这些具体的要求都包含渗透在具体的工作步骤中，笔者在这里就不再进行赘述了。
2.1铺设新管线技术：铺设新管线是长输管道建设中的一个重要环节，接下来笔者将简要谈谈非开挖技术是怎样应用到建设过程中的。事实上，在长输管道建设中可以采用导向钻进铺管法、螺旋钻进铺管法、定向钻进铺管法、推挤顶进铺管法等方法进行新管线的铺设，从而达到“非开挖”的效果。但是值得一提的是，在进行选择时一定要结合工程的具体情况，如施工区域的地质环境，土壤结构和其周围的建筑物等因素进行综合的研究选择，只有这样才能因地制宜，选择最为合适的方法，得到最佳的施工效果。如在一些复杂的地质和流沙底层进行线路铺设时，可以适当的选择顶管法，这种方法就可以在一定程度上有效地减小施工的难度。
2.2水平定向钻穿越施工：在应用非开挖技术进行长输管道建设时，不可避免的会遇到水平定向施工，而其作为施工中的一个重难点，常常困扰很多人，接下来笔者将就这一问题进行说明。在水平定向施工中，需要注意以下的事项：首先就是要设置管道施工的水平向结合预先计算出的合适角度钻进的孔，也就是所谓的导向孔。导向孔计算的合理与否，直接影响到水平定向施工的效果。现阶段，石油石化行业在进行导向孔走向的计算时，通常需要从斜线段和弧线两方面进行考虑和分析，只有这样计算的结果才比较精确。其次则是对该导向孔进行方向调整，这一操作步骤通常是由安装在管道施工钻头后控制器单元完成的。其所能起到的功能就是扩大由导向孔完成的孔洞至施工所需孔洞的直径大小，从而为下一步安装管道打下基础，方便接下来的施工。接着则是正式进行孔洞的扩充工作了，现阶段的操作流程如下：在管道孔洞钻机的对面目的地配置扩孔器，为扩孔工作准备好相关的仪器，接下来进行扩孔器与钻杆的安装，开动钻机使其旋转，与此同时将其拖回到导向孔之中，这样就可以有效的实现孔径的扩充了。最后在这些操作流程完成之后则可以将管道回拖到钻出的孔洞之中。并且将钻杆配置在扩孔器的一头，钻杆的另外一头则以接口与管道相连接。这样可以使管道更好的被固定，从而有效的避免其因为扩孔器的旋转而移位的情况的发生。值得一提的是，在进行扩充的同时要密切关注施工环境的变化，从而有效的避免塌方或者泥土塌陷情况的发生。例如：中缅管道柳江定向钻穿越工程位于广西柳州市柳江县，该地区为喀斯特地貌区，地下潜存有溶洞、暗河等，在施工时，要充分考虑岩溶地区的施工工艺，并密切关注泥浆、压力、扭矩、时间等重要参数，及时改进钻进工艺。
2.3顶管穿越施工：所谓的顶管施工指的是通过顶进的力量实现管道的铺设。在进行顶管施工的同时，应该同时做到对于管道的部署，只有这样才能有效的提高施工效率和效果。现阶段较为常用的顶管施工技术是泥水平衡顶进的施工方式。其步骤如下：将工作井封门去除，掘进机的机头顶进，同时注入大量泥浆以平衡压力差。在使用时应注意避免挖掘速度过大，否则会使机头发生旋转，为事故的发生埋下隐患。此外还应该采用循序渐进的方法防止内外压力差和跑浆情况的发生。例如：中缅管道钦防支线南北高速顶管穿越工程，该处上部是流沙，下部是坚硬石头，无法爆破，塌方严重。因此，要结合现场实际情况，随时改进顶管穿越工艺。
综上所述，尽管非开挖技术具有不破坏地面、环境友好等多种优势，但是其所采用的施工技术还是具有一定难度的。因此要想做好非开挖技术在长输管道建设中的应用工作，就要首先对于非开挖技术有个清晰而明确的了解，并且在此基础上结合其具体的施工步骤进行分析，总结出一些注意事项，只有这样才能有效提高施工效率。
关键词：非开挖技术；长输管道；建设应用
非开挖技术虽较其他技术起步晚，但其在最近这些年，在理论上以及施工工艺上得到了突飞猛进的发展。非开挖技术作为铺设管道的极为重要的施工手段具有其自身得天独厚的优势，其可以避免挖开地面的路基，具有对相关建筑物影响小，环境友好型的特点。因此关于其在长输管道建设中应用的已经十分广泛。
1.1非开挖技术的特点：顾名思义，就是不需要开挖从铁路、公路、河流湖泊甚至建筑物底下穿过，被其铺设过的管道的上部土层都没有经过扰动，这样就可以有效的避免管道变形的发生，可以有效的延长管道寿命，是一种环保型施工方法，而且这种优势在长输管道建设中体现的尤为明显。
1.2非开挖技术的优缺点：利用各种岩土钻掘的非开挖技术，在传统长输管道建设方法的基础上做了很大程度的改进，这种改进所带来的好处是显然易见的：其可以有效的减少路面开挖，减少施工工作量，缩短工期及施工成本；其可以有效的减少对于环境的影响；可以借助于相关的专业仪器进行管棚支护、水平注浆降水和地层污染处理工程。但是正如古语所言：“有一利就有一弊”，非开挖技术也就具有这种特点，其造价较高，因此若是使用这种方法进行长输管道建设需要高额的资金作为支撑；若是埋土层的管道断裂，相关的维修或者维护工作开展起来十分不易。
1.3非开挖方法：在设计非开挖方法时应该结合工程具体的情况进行有效的设计，只有这样才能找出最后的非开挖方法。但是有一些技术准备工作是必须的：首先需要对地下管线使用现状的勘察，做好了这一点才能准确掌握管线和一些基础设施的分布情况；需要对施工区域的地形地貌进行相关的勘测和测量，只有这样才能按照其情况设计定出钻孔轴线；最后最重要的一点就是要对需钻孔的工作区域进行地层地质的现场勘查，只有这样才能够保障施工安全性，排除后期的安全隐患，这一步骤也就相当于对于所设计的轴线进行的检验校正工作，若是做的不好，在地质结构不稳定的地区进行作业，就极有可能发生意外事故。接着则是施工现场的准备工作，施工现场准备工作进行的好坏，直接影响到非开挖技术在长输管道建设中的应用效果，因此不可以不重视。施工现场的准备工作应该从以下几个方面展开：对施工场地的机械进行必要规范的检查，安放好相关的机具，为施工的开始做好充足的准备；其余还要做好诸如开孔、造斜钻进、保直钻进为主的导向施工及包含孔径设计、分级扩孔、孔壁加固、回拉敷管的回拉扩孔等方面的工作，这些具体的要求都包含渗透在具体的工作步骤中，笔者在这里就不再进行赘述了。
1.4非开挖设备：技术的实现需要良好的设备，非开挖技术也不例外。非开挖的设备主要由三个系统组成，其一是电源、发射器、控制台、接收器及遥控显示器等部分组成的导航系统，其二是由发动机、钻杆、动力钳、液压系统、机载泥浆泵及装卸系统等组成的执行系统，其三是由泥浆罐、高压输送泵及高压连接管三部分构成的泥浆搅拌系统。这三个系统相互配合，共同实现非开挖技术在长输管道建设中的应用。
2.1铺设新管线技术：铺设新管线是长输管道建设中的一个重要环节，接下来笔者将简要谈谈非开挖技术是怎样应用到建设过程中的。事实上，在长输管道建设中可以采用导向钻进铺管法、螺旋钻进铺管法、定向钻进铺管法、推挤顶进铺管法等方法进行新管线的铺设，从而达到“非开挖”的效果。但是值得一提的是，在进行选择时一定要结合工程的具体情况，如施工区域的地质环境，土壤结构和其周围的建筑物等因素进行综合的研究选择，只有这样才能因地制宜，选择最为合适的方法，得到最佳的施工效果。如在一些复杂的地质和流沙底层进行线路铺设时，可以适当的选择顶管法，这种方法就可以在一定程度上有效地减小施工的难度。
2.2水平定向钻穿越施工：在应用非开挖技术进行长输管道建设时，不可避免的会遇到水平定向施工，而其作为施工中的一个重难点，常常困扰很多人，接下来笔者将就这一问题进行说明。在水平定向施工中，需要注意以下的事项：首先就是要设置管道施工的水平向结合预先计算出的合适角度钻进的孔，也就是所谓的导向孔。导向孔计算的合理与否，直接影响到水平定向施工的效果。现阶段，石油石化行业在进行导向孔走向的计算时，通常需要从斜线段和弧线两方面进行考虑和分析，只有这样计算的结果才比较精确。其次则是对该导向孔进行方向调整，这一操作步骤通常是由安装在管道施工钻头后控制器单元完成的。其所能起到的功能就是扩大由导向孔完成的孔洞至施工所需孔洞的直径大小，从而为下一步安装管道打下基础，方便接下来的施工。接着则是正式进行孔洞的扩充工作了，现阶段的操作流程如下：在管道孔洞钻机的对面目的地配置扩孔器，为扩孔工作准备好相关的仪器，接下来进行扩孔器与钻杆的安装，开动钻机使其旋转，与此同时将其拖回到导向孔之中，这样就可以有效的实现孔径的扩充了。最后在这些操作流程完成之后则可以将管道回拖到钻出的孔洞之中。并且将钻杆配置在扩孔器的一头，钻杆的另外一头则以接口与管道相连接。这样可以使管道更好的被固定，从而有效的避免其因为扩孔器的旋转而移位的情况的发生。值得一提的是，在进行扩充的同时要密切关注施工环境的变化，从而有效的避免塌方或者泥土塌陷情况的发生。例如：中缅管道柳江定向钻穿越工程位于广西柳州市柳江县，该地区为喀斯特地貌区，地下潜存有溶洞、暗河等，在施工时，要充分考虑岩溶地区的施工工艺，并密切关注泥浆、压力、扭矩、时间等重要参数，及时改进钻进工艺。
2.3顶管穿越施工：所谓的顶管施工指的是通过顶进的力量实现管道的铺设。在进行顶管施工的同时，应该同时做到对于管道的部署，只有这样才能有效的提高施工效率和效果。现阶段较为常用的顶管施工技术是泥水平衡顶进的施工方式。其步骤如下：将工作井封门去除，掘进机的机头顶进，同时注入大量泥浆以平衡压力差。在使用时应注意避免挖掘速度过大，否则会使机头发生旋转，为事故的发生埋下隐患。此外还应该采用循序渐进的方法防止内外压力差和跑浆情况的发生。例如：中缅管道钦防支线南北高速顶管穿越工程，该处上部是流沙，下部是坚硬石头，无法爆破，塌方严重。因此，要结合现场实际情况，随时改进顶管穿越工艺。
在国家重点工程建设中，诸如：中缅油气管道工程、西气东输管道工程、川气东送管道工程、乍得-恩贾梅纳原油管道工程等，非开挖技术得到了很好的应用。
综上所述，尽管非开挖技术具有不破坏地面、环境友好等多种优势，但是其所采用的施工技术还是具有一定难度的。因此要想做好非开挖技术在长输管道建设中的应用工作，就要首先对于非开挖技术有个清晰而明确的了解，并且在此基础上结合其具体的施工步骤进行分析，总结出一些注意事项，只有这样才能有效提高施工效率。
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