非開挖敷設(shè)技術(shù)在儀征熱電項目天然氣管網(wǎng)工程上的應(yīng)用

非開挖敷設(shè)技術(shù)在儀征熱電項目天然氣管網(wǎng)工程上的應(yīng)用江蘇天力建設(shè)儀征項目部工程概況本工程為江蘇華電儀征燃機熱電聯(lián)產(chǎn)項目配套天然氣管網(wǎng)工程，管線全長約5.5km，設(shè)計規(guī)模9.0億Nm3/y，管道壓力級別GA1，設(shè)計壓力6.3Mpa，天然氣交氣壓力為5.0-6.3Mpa，交氣溫度為10-20℃，天然氣水露點-10℃，烴露點＜-40℃，管徑D406.4*9.5mm，材質(zhì)X60，采用3PE加強級外防腐層直縫雙面埋弧焊鋼管。天然氣管道從青山分輸站出來向西沿沿江高等級公路南側(cè)敷設(shè)，途經(jīng)經(jīng)六路后穿越過沿江高等級公路，然后沿沿江高等級公路的北側(cè)與西氣東輸管線平行向西敷設(shè)，沿途穿越經(jīng)四、經(jīng)三路敷設(shè)至經(jīng)二路東側(cè)向北敷設(shè)至緯二路,沿緯二路路北側(cè)，儀征華電廠區(qū)南側(cè)向東敷設(shè)南大門，沿廠區(qū)道路西側(cè)至緯三路，沿緯三路南側(cè)向東至調(diào)壓計量站接口位置。場區(qū)地處江都隆起帶中，儀征坳陷中部的長江岸邊，由于第四紀(jì)以來長江主槽的多次下切和擺動，造成沿江近岸地帶地層的侵蝕風(fēng)化強烈，反映在現(xiàn)代地層上的特點是，第三系地層的局部及第四系上更新統(tǒng)地層的全部缺失，及沖積、沖洪積地層巖性變化劇烈，基巖面起伏較大。地表至基巖面為第四系全新統(tǒng)沖積層和沖洪積層。根據(jù)鉆探揭露，場區(qū)勘察深度內(nèi)主要的地層為第四系全新統(tǒng)堆積形成的雜填土、沖積和沖洪積的粉質(zhì)黏土、卵石和白堊系上統(tǒng)的砂質(zhì)泥巖等，現(xiàn)依據(jù)土的分類標(biāo)準(zhǔn)及其力學(xué)性質(zhì)自上而下分為5層分述如下：①雜填土：灰黃色，濕，粘性土為主，含有15%左右的粉土，局部夾礫石及碎磚。場地內(nèi)分布不均勻，部分鉆孔表層有揭露。②粉質(zhì)粘土：灰黃色，可塑，含褐色鐵錳質(zhì)氧化物，局部粉粒含量較高，稍有光澤，剛強度及韌性中等。場區(qū)內(nèi)分布廣泛，多數(shù)鉆孔均有揭露。②1粉土：灰～灰黃色，很濕，稍密，局部粘粒含量較高，夾粉質(zhì)粘土薄層。場區(qū)內(nèi)分布不連續(xù)，部分鉆孔均有揭露。③卵石：灰白色，密實，卵石塊徑2～7cm，呈亞圓形及棱形，含量約占55%，隙間充填物為粘性土及礫砂。場區(qū)內(nèi)分布不連續(xù)，部分鉆孔均有揭露。④砂質(zhì)泥巖：紅褐色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，局部風(fēng)化裂隙不規(guī)則發(fā)育，強風(fēng)化～弱風(fēng)化。場區(qū)內(nèi)分布廣泛，未揭穿。非開挖敷設(shè)根據(jù)設(shè)計文件的管線走向，沿途需穿過丘陵、公路、河道、河堤以及村莊道路。需要說明的是儀征市的地貌類型為平原區(qū)、崗地區(qū)和丘陵區(qū)，本工程雖然只有5.5km，但是三個區(qū)域都有。對于在崗地區(qū)和丘陵區(qū)敷設(shè)管道，因地形地貌較差、地質(zhì)條件復(fù)雜，難度相當(dāng)大。因此，按照常規(guī)的開挖敷設(shè)帶來的問題有：1）開挖土方量大，施工周期長；2）沿江高等級公路原則上不允許開挖、斷航施工；3）河道、河堤需筑攔水壩、分流渠道等，河塘開挖工程量浩大，且水利的報批程序繁冗，影響工期；4）村間道路開挖將嚴(yán)重擾民。要解決這些問題，不外兩種辦法：一、繞道開挖施工，其工程造價和工期都將增加一倍以上。二、非開挖施工，即定向穿越施工，可以讓管道按照規(guī)劃和設(shè)計的線路直接通過。所謂定向穿越施工，是指作業(yè)人員無法進入工作區(qū)進行開挖、推進時，采用機械方法來控制方向，在鉆掘、排土、清渣的同時完成擴孔，并將管道直接穿越至地下的施工方法。（管道的安裝施工嚴(yán)格按照相應(yīng)規(guī)范執(zhí)行。）我項目部提出的非開挖敷設(shè)（定向穿越）施工方案經(jīng)業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理反復(fù)論證并批準(zhǔn)，全線5處采用定向鉆穿越施工，分別為：1）緯二路及丘陵段K0+619—K0+969，350米；2）躍進村河堤及道路K3+250—K3+700，450米；3）新開挖河道K4+100—K4+350，250米；4）鉆進村4條道路K4+850—K5+150，450米；5）龍儀路、磚瓦廠K5+230—K5+700，250米。共計1750米，占全線的30%。吉3定向穿已越的揮技術(shù)特點犬和先進性戰(zhàn)3.1定向距穿越的技術(shù)岸特點謝3裹.1撥.1茂定向鉆穿越迎施工包括導(dǎo)賓向孔、預(yù)擴距孔及回拖管遙道。杰3文.煌1.逝2擾導(dǎo)向孔是在州水平方向按缸預(yù)定角度沿生預(yù)定截面鉆冠進的孔，包洗括一段直斜壟線和一段大字半徑弧線宏。眠3造.教1.預(yù)3酸導(dǎo)向孔完成石后，要將該悄鉆孔進行擴牌大到合適的伶直徑以方便叫安裝成品管宜道，此過程呈稱為預(yù)擴孔驕，依最終成倚孔尺寸決定濾擴孔次數(shù)缸。目3哭.嚷1.乞4念預(yù)擴孔完成敢以后，成品更管道即可拖轟入鉆孔向?；?.2定向萄穿越的拋先進性測喘地面開挖面墻積大大降低勢。以本工程估450m帶管道敷設(shè)為怒例：開挖占幅地需判15神m皂×特450m奴=6750廣㎡（魔15m祝為設(shè)計文件鴿規(guī)定的作業(yè)天帶寬度）；咽定向穿越占弓地為：入土滾點咽900霉㎡、出土點社宰400芬㎡，共乏1300核㎡蜂，僅為開挖單施工的五分碰之一。秘本工程全線角定向穿越合洪計映1750m桂，粥則可減少嘉占地付面積為梨：爪15m鋒×鬧1750m臣－（900流+400）厚×祖4=賠21050住㎡東幼定向鉆穿越拖施工非不會阻礙交宰通，不會破衫壞綠地歪、株植被，不會即影響商店污、正醫(yī)院極、尤學(xué)校和居民殿的正常生活磁和工作秩序沖，解決了傳固統(tǒng)開挖施工蛛對居民生活拔的干擾，對屠交通預(yù)、寬環(huán)境憂及虎周邊建筑物?；A(chǔ)的破壞苦和不良影響殃。禿頂現(xiàn)代化的穿舅越設(shè)備的穿貫越精度高，誼易于調(diào)整敷己設(shè)方向和埋教深，管線弧奏形敷設(shè)距離播長，完全可則以滿足設(shè)計肺要求埋深，枕并且可以使懂管線繞過地致下的障礙物巨。件拳城市管網(wǎng)埋橋深一般達到朵3m牙以下，穿越孕河流時，一被般埋深在河倉床下9丙—抓18造m死，所以采用許水平定向鉆抓機穿越，對迷周圍環(huán)境沒塑有影響，不敗破壞地貌和和環(huán)境，適應(yīng)群環(huán)保的各項毯要求暑。劉窯采用槽定向鉆機穿挑越施工時，搏沒有水上、徒水下作業(yè)，紀(jì)不影響江河你通航，不損治壞江河兩側(cè)慘堤壩及河床廟結(jié)構(gòu)，施工抓不受季節(jié)限廁制，具有施豎工周期短人薄員少、成功扎率高施工安醒全可靠等特威點輪。掙樂與其它施工能方法比較，忌進出場地速位度快，施工疲場地可以靈滔活調(diào)整，尤飛其在城市施朋工時可以充跨分顯示出其瘦優(yōu)越性，并揉且施工占地媽少工程造價葛低，施工往速度快待；衫葉大型河流穿剝越時，由于策管線埋在地屈層以下9礙—瞎18mm陰，地層內(nèi)部肺的氧及其他量腐蝕性物質(zhì)露很少，所以問起到自然防降腐和保溫的備功用，可以態(tài)保證管線運敲行時間更長轉(zhuǎn)。師施工工藝和法方案勺雕水平定向鉆挽機進行管線箏穿越施工，激一般分為二往個階段：第拍一階段是按慣照設(shè)計曲呢線盡可能準(zhǔn)圓確的鉆一個貿(mào)導(dǎo)向孔；第須二階段是將慶導(dǎo)向孔進行記擴孔，并將核管線沿著擴司大了的導(dǎo)向鉤孔回拖到導(dǎo)屠向孔中，完抹成管線穿越攔工作。由簡言之：導(dǎo)樂向仙—陰擴孔伸—鹽回拖?？妶D1。絨圖1勞水平定向鉆纖穿越施工工僵藝流程圖洗4.1煎鉆導(dǎo)向孔屬：際要根據(jù)穿越晴的地質(zhì)情況文，選擇合適批的鉆頭和導(dǎo)旅向板或地下收泥漿馬達，四開動泥漿泵考對準(zhǔn)入土點動進行鉆進，叨鉆頭在鉆機遼的推力作用健下由鉆機驅(qū)拾動旋轉(zhuǎn)（或逗使用泥漿馬卷達帶動鉆頭循旋轉(zhuǎn)）切削海地層，不斷心前進，每鉆映完一根鉆桿休要測量一次純鉆頭的實際噸位置，以便敢及時調(diào)整鉆刮頭的鉆進方失向，保證所慈完成的導(dǎo)向氣孔曲線符合掉設(shè)計要求，塘如此反復(fù)，碼直到鉆頭在社預(yù)定位置出我土，完成整癢個導(dǎo)向孔的禾鉆孔作業(yè)。暗見圖青2；葡圖2房鉆導(dǎo)向孔丙鉆機被糧安裝在入土第點一側(cè)，從財入土點開始氧，沿著設(shè)計鑰好的線路，遭鉆一條從入熊土點到出土檢點的曲線，砍作為預(yù)擴孔沿和回拖管線擊的引導(dǎo)曲線叔。沙4境.2

鏟助預(yù)擴孔和回硬拖兄管線：存一般情送況下，使用羞小型鉆機時野，直昌徑園大于200鞭m擴m爬時，就要進騰行予擴孔，熊使用大型鉆箭機時，當(dāng)產(chǎn)規(guī)品管線直徑歇大于Dn針350mm窩時，就需進斃行預(yù)擴孔，庸預(yù)擴孔的直扭徑和次數(shù)，運視具體的鉆劣機型號和地出質(zhì)情況而定旅。象回拖獲管線時，先脈將擴孔工具循和管線連接的好，然后資，開始回拖衡作業(yè)，并由幼鉆機轉(zhuǎn)盤帶資動鉆桿旋轉(zhuǎn)壽后退，進行國擴孔回拖，籍管線在回拖晶過程中是不稻旋轉(zhuǎn)的，由菊于擴好的孔大中充滿泥漿摟，所以宋管線在擴好窮的孔中是處秩于懸浮狀態(tài)諸，管壁四周閃與孔洞之間包由泥漿潤滑夠，這樣即減米少了回拖阻搬力，又保護麥了管線防腐祥層，經(jīng)過鉆擱機多次預(yù)擴子孔，最終成鑼孔直徑一般喪比管子直徑劈大搬200mm奴，所以不會弓損傷防腐層卻。見圖炒3湖和圖侵4；塞圖3廢預(yù)擴孔坊

在鉆脂導(dǎo)向孔階段宮，鉆出的孔違往往小于回疫拖管線的直獻徑，為了使穿鉆出的孔徑賊達到回拖管頌線直徑的1以.3～1.灰5倍，需要榜用擴孔器從圈出土點開始絲向入土點將管導(dǎo)向孔擴大甲至要求的直籃徑。網(wǎng)圖4拆回拖管線返地下孔經(jīng)過偵預(yù)擴孔，達瘋到了回拖要拋求之后，將嶺鉆桿、擴孔蝦器、回拖活蠶節(jié)和被安裝著管線依次連流接好，從出僑土點開始，娛一邊擴孔一避邊將管線回薄拖至入土點孔為止。簽4疏.扶3責(zé)質(zhì)量保證措唱施灣4組.查3禿.1外導(dǎo)向孔施工鴨前應(yīng)對導(dǎo)向象儀進行標(biāo)定漂或復(fù)檢，以寬保證探頭精斤度糖；眉4法.警3敲.2述精確調(diào)整鉆撿機的位置和估角度，以保溝證入孔位置許；議4棗.柜3森.3蘋導(dǎo)向孔每鉆痰進剩3m較測量一次，企如發(fā)現(xiàn)偏差嘆應(yīng)及時調(diào)整泊。必要時增梳加測量次數(shù)涌以確保導(dǎo)向非孔偏差在設(shè)天計范圍以內(nèi)厚；僚4踐.傭3裹.4雜司鉆應(yīng)嚴(yán)格旁按照探測員匠的指令進行杠操作，遇有盲異常情況及狀疑難問題應(yīng)平及時停鉆，我研究解決，少不得自作主放張；貌4饒.抽3盯.5工擴孔應(yīng)逐級菠完成，不同蝴地層要按不隸同的工藝進評行擴孔，嚴(yán)鑄格遵守操作者規(guī)程葬；率4煤.漏3殃.6榴每孔鉆孔開橡始前，都要沿對操作人員盾進行技術(shù)交津底，強調(diào)質(zhì)兼量標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)宵量要求；受4摔.鑰3迷.7捏強化質(zhì)量保瓦證體系，由祥項目經(jīng)理全佳面負責(zé)質(zhì)量猴管理工作，胃全部施工人差員負責(zé)的崗之位責(zé)任，認(rèn)抄真做好工程雅記錄，保證末每一道施工島工序按規(guī)范蘋進行。底工程實施情寶況說明穗定向鉆蘋機奇是由鉆機系辨統(tǒng)、動力系綠統(tǒng)、控向系劃統(tǒng)、泥漿系慮統(tǒng)、鉆具及株附助機具組族成，斬見圖5，驕它們的結(jié)構(gòu)竭及功能介紹輝如下：揪5賠.1

穴鉆機系統(tǒng)：突是穿越設(shè)備烏鉆進作業(yè)及洞回拖作業(yè)的毛主體，它由愿鉆機主機、籃轉(zhuǎn)盤等組成膛，鉆機主機稱放置在鉆機警架上，用以怠完成鉆進作職業(yè)和回拖作裙業(yè)。轉(zhuǎn)盤裝敏在鉆機主機穗前端，連接蝦鉆桿，并通全過改變轉(zhuǎn)盤易轉(zhuǎn)向和輸出豐轉(zhuǎn)速及扭矩哄大小，達到桂不同作業(yè)狀置態(tài)的要求。怒5皆.2

動方力系統(tǒng)：由辮液壓動力源先和發(fā)電機組理成動力源是仁為鉆機系統(tǒng)品提供高壓液倆壓油作為鉆績機的動力，暗發(fā)電機為配值套的電氣設(shè)弄備及施工現(xiàn)幸場照明提供穩(wěn)電力。稻5屯.3

控令向系統(tǒng)：控雀向系統(tǒng)是通敬過計算機監(jiān)攪測和控制鉆墊頭在地下的應(yīng)具體位置和稅其它參數(shù)，蜜引導(dǎo)鉆頭正裙確鉆進的方華向性工具，狼由于有該系額統(tǒng)的控制，渠鉆頭才能按雅設(shè)計曲線鉆睡進，現(xiàn)經(jīng)常白采用的有手滅提無線式和泡有線式兩種熔形式的控向攻系統(tǒng)。框5頁.4

泥滿漿系統(tǒng)：泥銅漿系統(tǒng)由泥巨漿混合攪拌存罐和泥漿泵邊及泥漿管路規(guī)組成，為鉆哈機系統(tǒng)提供荒適合鉆進工蜘況的泥漿。贊按照事先確要定好的泥漿玩配比用一級亮鈉基膨潤土形加上泥漿添壟加劑，配出踩合乎要求的加泥漿蒙。刪5朗.5

鉆混具及輔助機幼具：是鉆機初鉆進中鉆孔卡和擴孔時所禿使用的各種養(yǎng)機具。鉆具版主要有適合肯各種地質(zhì)的運鉆桿，鉆頭彼、泥漿馬達楊、擴孔器，頸切割刀等機調(diào)具。輔助機嬌具包括卡環(huán)榨、旋轉(zhuǎn)活接銅頭和各種管藏徑的拖拉頭醫(yī)。目5彈.6惱入土點是定輩向鉆施工的長主要場所，閘鉆機就布置暗在該側(cè)，所盤以施工占地某比較大，D靠D330鉆賭機的最小占撲地為30×淋30M紙，當(dāng)然也可似以根據(jù)現(xiàn)場復(fù)的實際情況柳作相應(yīng)調(diào)整兔，DD60還、DD-5流的占地相應(yīng)胖要小得多艱。捉圖5入土塔側(cè)申現(xiàn)場布置圖誘5劣.7準(zhǔn)出土點一側(cè)蜻主要作為管轎道焊接場地旨，在出土點句應(yīng)有一塊2類0×啞20M苦的場地作為象預(yù)擴孔、回肉拖時接鉆桿蒸和安裝其他求設(shè)備時使用毅；在出土點境之后有一條愧長度與穿越手長度相等的允管線焊接作蝴業(yè)帶。且見圖6。洞圖6出土軋點現(xiàn)場布置性圖帥6韻工程穿越她實例夢6急.1籮2023扁年顫12訴月處10日栽到鳥12月16糞日哄完成亞鉆進村4條經(jīng)道路K4+俘850—K紙5+1襪5躲0姐定向鉆穿越非，穿越長度將為掃323m霉。喘6.態(tài)2司2023年門12月9日渴到熊12月23憤日首完成鋸緯二路及丘襪陵段K0+木619—K息0+969拾定向鉆穿越乓，穿越長度仰350m釣。浪6恒.3葡2023年青2月2日雕到斤2月7日銷完成革新開挖河道鴉K4+10望0—K4+致350走定向鉆穿越鋒，穿越長度政252m尿。柳6叫.4壤2023年爛11月25快日嫌到借2023年拳2月11日唐完成近龍儀路、磚避瓦廠K5+諷230—K賢5+700蛋定向鉆穿越何，穿越長度泰475m遵。謊6.5岔2023年器2月17日決到贏2023年漢2月26日叔完成兇躍進村河堤蓮及道路K3疾+2躍5梢0—K3+頌7處1君0式定向鉆，穿汁越長度夢460重m寄。規(guī)7缺工