探析城市燃氣管道水平定向穿越設(shè)計

浙江城建煤氣熱電設(shè)計院有限公司 浙江省 310000

摘要：緊跟著市場經(jīng)濟的發(fā)展，城市化水平的不斷推進，人們生活水平的提高，城市燃氣管道的建設(shè)活動越來越趨于標準化和規(guī)范化。在城市燃氣管道中，水平定向穿越設(shè)計是其中最為重要的成功典范，是目前燃氣管道中較為先進的新興科學(xué)技術(shù)。而本文主要講述了城市燃氣管道水平定向穿越設(shè)計綜述，施工說明以及在所面臨的問題和處理對策，進而對從事相關(guān)工作的人員提供參考意義。

關(guān)鍵詞：城市燃氣管道；水平定向穿越設(shè)計；施工

一.城市燃氣管道水平定向穿越設(shè)計綜述

1.城市燃氣管道水平定向穿越系統(tǒng)的形成

城市燃氣管道水平定向穿越設(shè)計是由電動機、鉆機、鉆頭方向操縱機器設(shè)備、泥漿和鉆機輔助機器設(shè)施所構(gòu)成的，里面所含有的各個形成單元詳細表明如下：

（1）鉆機。一般來說，磚機指的是用于城市燃氣管道穿越中，實施鉆進和回拖的一個環(huán)節(jié)。為了可以符合各個作業(yè)中的不同需要，需要運用的鉆機是含有改進轉(zhuǎn)盤的速度以及方向等性能的。

（2）電動機。電動機在城市燃氣管道穿越過程中，指的是主要是運用到鉆機中，為其供給動力的來源。

（3）鉆頭方向操縱機器設(shè)備。鉆頭方向操縱機器設(shè)備指的是運用中，準確指引鉆機的鉆頭方向。

（4）泥漿。泥漿指的是為鉆機工程施工所需要的做好準備。

（5）鉆機輔助設(shè)備。通常，鉆機輔助設(shè)備應(yīng)用于鉆機的鉆孔以及擴孔所進行的施工。

2.城市燃氣管道水平定向穿越技術(shù)

城市燃氣管道水平定向穿越設(shè)計，主要是運用和地面呈相當?shù)囊暯堑娜肷浣嵌M行鉆入地層的鉆孔機器設(shè)備而構(gòu)成先導(dǎo)孔后，接著依據(jù)工程施工中的現(xiàn)實需求，來整理先導(dǎo)孔直徑大小范圍，以鋪裝設(shè)計城市燃氣管道的一項技術(shù)。和原先的城市燃氣管道穿越技術(shù)相較來說，水平定向穿越技術(shù)是不用實施管溝開挖等方面的施作的，運用的是有著鉆掘和排土方面性能有關(guān)的設(shè)備就能夠?qū)Τ鞘腥細夤艿赖脑O(shè)計和安裝施工實施更為高效的控制和運用。

對城市燃氣管道水平定向穿越進行設(shè)計，有著最初的原理以及概念。如下文所示，第一，導(dǎo)向孔的形成。運用含有導(dǎo)航性能的有關(guān)機器設(shè)備，把鉆頭以及鉆桿依據(jù)準確的方向?qū)⑵湟龑?dǎo)入地層中，進而成為導(dǎo)向孔。第二，運用在地面所接收到的，來源于地下鉆頭處所發(fā)出的電磁信號來對鉆孔所表示的痕跡和軌道實施高效的操控，接著結(jié)合現(xiàn)實中的工程施工需求，依據(jù)水射流式、切削式和擠壓式這樣的三種形式，選用其中一種較為恰當?shù)男问綄嵤┏煽坠ぷ鳌５谌鞘腥細夤艿赖匿佈b和設(shè)計，在實施管鋪裝設(shè)計的前期，務(wù)必需要依據(jù)施工的現(xiàn)實需要在鉆桿的最高處連接上一個擴孔鉆頭，運用其來進行增加導(dǎo)向孔的大小范圍，接著選用比導(dǎo)向孔直徑小的進行設(shè)計和鋪裝管線，把其引入到鉆空當中，順利開展燃氣管道的鋪設(shè)。

3.城市燃氣管道水平定向穿越設(shè)計技術(shù)的優(yōu)點

水平定向穿越設(shè)計技術(shù)和較為傳統(tǒng)的燃氣管道穿越技術(shù)相對來說，前者水平定向穿越技術(shù)的優(yōu)點重點表現(xiàn)為以下幾個層面：第一，是工程施工的過程中，其占地面積較小，使得對大眾平時的生活以及城市陸路交通的作用影響較小；第二，是工程施工中，對周邊環(huán)境污染較小，并且可以很好的維護施工現(xiàn)場中的綠地；第三，是施工精度較為精密；第四，是進行過程施工中，所消耗的人力、物力以及財力的資源較少，其多帶來的經(jīng)濟利益較為明顯。

二.城市燃氣管道水平定向穿越設(shè)計施工說明

1.城市燃氣管道水平定向穿越設(shè)計施工的前期工作

水平定向穿越設(shè)計施工前的前期工作重點分為地下已有燃氣管道的檢驗和燃氣管道材料的選用這兩個層面。

（1）地下已有燃氣管道的檢驗。在對城市燃氣管道工程施工進行前，需要做的一個尤其主要的前期工作就是對地下已有燃氣管道進行檢驗，和關(guān)于城市燃氣管道線路的確定以及定向，且需要依據(jù)所檢查到的最后結(jié)果來恰當?shù)脑O(shè)計關(guān)于管道鋪設(shè)施工的鉆孔痕跡和軌道。

（2）燃氣管道材料的選用。關(guān)于燃氣管道材料的選用是水平定向穿越設(shè)計前期施工中所要實施籌備的一項至關(guān)重要的工作。因為城市燃氣管道材料中所含物理性能的好壞，在很大水平上是確定城市燃氣管道中最后的工程施工質(zhì)量的。里面所含有的物理性能可以較好對燃氣管道中的材料，采取的三層結(jié)構(gòu)進行剖析，主要分為：外覆蓋層、傘線涂層和焊口采熱縮套層，三層結(jié)構(gòu)需要采用的是能夠高效確保管道中的物理性質(zhì)。

2.城市燃氣管道水平定向穿越設(shè)計的施工設(shè)備

城市燃氣管道的水平定向穿越設(shè)計，在進行工程施工中，其施工設(shè)備主要是包括了對水平定向鉆機的選用、施工設(shè)計參數(shù)的確定和地質(zhì)勘查這三個方面所實施層面的主要內(nèi)容。

（1）水平定向鉆機的選用。對于水平定向鉆機的選用，需要對其技術(shù)指標進行充分的考慮，例如：對鉆機的最大程度上的扭矩以及最大給進力、最大回拖力實施考慮。除此之外，對機器設(shè)備型號，其有著大型、中型以及小型機的區(qū)別，其機型的選用需要依據(jù)工程施工中的現(xiàn)實需要來進行選擇。

（2）施工設(shè)計參數(shù)的選用。對于還有著待定意義的工程施工設(shè)計參數(shù)，我們需要對其曲率半徑、鉆近角、覆蓋層的厚度等進行考慮，然后進行實施。

（3）地質(zhì)勘查。城市燃氣管道鋪裝設(shè)計，在施工過程中需要對其地質(zhì)勘查來確定其探孔的數(shù)量和探孔鉆探的深度和廣度。

3.城市燃氣管道水平定向穿越設(shè)計施工中的核心技術(shù)

（1）水平定向穿越痕跡和軌道的設(shè)計。水平定向穿越痕跡和軌道的設(shè)計是城市燃氣管道中水平定向穿越設(shè)計施工內(nèi)的關(guān)鍵組成部分。它對于水平定向穿越設(shè)計的施工是具有至關(guān)重要的引導(dǎo)作用和影響的。

（2）導(dǎo)向孔的設(shè)計。在對導(dǎo)向孔進行設(shè)計和安裝過程中，要對其管道的線路位置、材料的選購、管道大小和長度以及管道附近的地質(zhì)情況等會對導(dǎo)向孔產(chǎn)生的作用實施周全的考慮。

（3）回拖管道的施工。對于回拖管道的施工，其竣工的重要象征是成晶管道自鉆機以及擴孔器一側(cè)露出管道為止。除此之外，回拖管道的施工是需要對其鉆機的扭矩和回拖力的變化進行充分考慮的。

三.城市燃氣管道水平定向穿越設(shè)計中所面臨的問題和處理對策

城市燃氣管道水平定向穿越設(shè)計中所面臨的問題和處理對策，主要表現(xiàn)為下面兩個層面。第一，為了可以高效的滿足工程施工中的現(xiàn)實需要，目前水平定向鉆機的設(shè)計逐漸大功率化，導(dǎo)致了鉆機的體積也逐漸增加，使得了施工有著許多不便之處。而為了可以很好的處理這個問題，在進行施工過程中，需要充分依據(jù)施工現(xiàn)場的要求和條件，以及在施工過程的需要來選用恰當?shù)你@機大小和尺寸。第二，在水平定向穿越施工中，因為施工場所所表現(xiàn)出來的的地質(zhì)情況較繁瑣，導(dǎo)致了在設(shè)計和鋪裝管道時，很容易致使管道表面發(fā)生劃破的情況。為了可以很好的處理這個問題，要合適的增加導(dǎo)向孔的的面積，進而能夠較好的防止孔壁對管道表面所進行的損壞。

四.總結(jié)

伴隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，城市化水平的不斷提高，人們生活質(zhì)量的提高，推動了城市燃氣管道的進步。而水平定向穿越設(shè)計對于城市燃氣管道而言，是具有較好的經(jīng)濟效益以及社會作用的，可以很好的推動我國在城市燃氣管道的前進步伐，處理了關(guān)于地表無法鑿開進行通氣的一些問題。而本文主描述了城市燃氣管道水平定向穿越設(shè)計系統(tǒng)的形成、技術(shù)和優(yōu)點，介紹了水平定向穿越設(shè)計中的前期工作和施工設(shè)備，以及在其中所面臨的問題和處理對策，有效的解決了在城市街道中下鑿燃氣管道的難題。

參考文獻：

[1]舒安慶，劉小麗，吳開斌，魏化中.城市燃氣管道設(shè)計方法比較，化工設(shè)備與管道，2009，46（1）：42-44.

[2]楊青.燃氣管道水平定向鉆穿越線路設(shè)計[J]，煤氣與熱力，2008（01）.

[3]陳明生.燃氣管道中水平定向鉆進技術(shù)應(yīng)用研究[J]，他山之石，2011（06）.