非開挖技術在供熱管道施工中運用的研究

鞏瑞晨 （銅陵有色金屬集團銅冠建筑安裝股份有限公司，安徽 銅陵 244000）

0 前言

傳統供熱管道施工主要采用地下埋設工藝進行施工，即將管道埋設于地下，避免管道受地表因素的干擾，但隨著供暖需求的增長，傳統供熱管道施工工藝暴露出了許多問題，例如工藝靠挖耗時耗力、成本較高、容易對周邊環境造成影響，同時也被周邊因素所限制等，此類因素之下，傳統供熱管道施工的應用價值受到了負面影響。但為了滿足建設與人群的需求，現代部分施工單位在供熱管道施工當中，開始采用非開挖技術，例如水平定向鉆等，此類技術均能代替傳統傳統供熱管道施工工藝，但因為其種類繁多，各自的優勢特點均不相同，需要施工單位對此引起重視，根據實際條件與需求進行選擇。

1 水平定向鉆概述

水平定向鉆是一種較為新型的非開挖技術，在現代的供熱管道施工當中較為常見，此項技術的原理在于定向鉆技術與傳統管線施工的結合應用，即主要采用敷設的形式，將施工設施安裝于制定位置，進而不必進行開挖工作，具有較高的便捷性與準確性。但因為水平定向鉆技術的出現時間較短，所以雖然其優點明顯，但同樣也存在一些缺點，例如成本相對較高、易受管道結構限制等，所以此項技術的實施難度相對較大，需要結合實際情況進行慎重選擇。

2 水平定向鉆供熱管道施工工藝

因水平定向鉆供熱管道施工時常需要穿越城市障礙物，所以本文在此情境下，對此項施工的應用進行分析。

2.1 施工設計

水平定向鉆施工主要依靠鉆進工藝實施，但在鉆進之前，需要對鉆進軌跡進行設計。根據不同的障礙物類型，水平定向鉆的鉆進軌跡可以分為直線與曲線兩種，其中直線軌跡主要適用于高速公路或者鐵路一類的障礙物，因為此類障礙物的地基較高，所以直線穿越并不會帶來負面影響，而曲線軌跡則適用于水體、景觀等不宜破壞的情境下，在此類情境之下，如果進行直線軌跡必然會導致施工的成本、難度加大，同時可能造成重大的負面影響，因此需要通過曲線軌跡繞開此類障礙物[1]。

此外，在曲線軌跡基礎上，因為供熱管道的材質的剛度較大，如果曲率半徑較小那么可能會導致管道位移，同時會造成較大的應力。所以在進行曲線軌跡設計時，應當避免較小的曲率半徑，如有必要可以對管道路徑進行調整，盡可能采用直線軌跡進行施工。

2.2 施工質量把控

因為供熱管道施工規模龐大，所以需要將工程分為多個階段進行施工，而為了保障工程質量，在施工當中應當針對各階段施工的質量進行把控。首先施工單位應當對放樣、定位工作進行控制，即根據施工圖紙上的坐標進行放樣，并依照鉆進的需求與地質條件確認鉆孔曲線。在正式鉆進作業時，應當對實際施工曲線進行監督，避免實際曲線與設計曲線出現過大的偏離，另外，為了盡可能保持曲線一直，施工單位可以通過鉆孔定位導向系統來維持鉆進的準確性，此系統主要在鉆頭后部空腔位置安裝探測器，通過探測器的信號傳輸，可以將鉆進當前信號發送至接收器，當出現超出閾值的偏差后，信號會產生相應的波動，此時監督人員即可實時了解到具體情況下，并對此加以處理[2]。

其次，水平定向鉆熱工管道施工的質量與設備也有密切聯系，即不同型號的水平定向鉆鉆機，將決定供熱管道的口徑與長度，而此兩點與施工標準相關。在選擇鉆機設備時，不但要重視鉆機的性能，還要了解其缺陷，例如拉力扭矩較大的鉆機有助于施工效率，穩定性也相對較高，但是成本相對較高、口徑較大的鉆機雖然有助于擴孔作業，但成孔較難并容易導致塌孔現象，由此可見鉆機設備的選擇是否合理，將決定水平定向鉆供熱管道施工的質量與成本[3]。

最終，在擴孔施工階段，應當要求施工人員依照“循序漸進”的原則進行施工。在工藝流程上，需要先采用小直徑全面鉆頭鉆出導向孔，之后依照導向孔的方向與設計需求進行擴孔，擴孔可以一次性完成，也可以分多次完成，具體需要依照實際條件來進行確認，但在多次擴孔當中，應當謹慎采用大口徑鉆機。

3 水平定向鉆供熱管道施工運用效果

3.1 施工精度提高

水平定向鉆技術當中結合了信息傳輸技術與傳統鉆進技術，而在信息傳輸技術的運用下，可以使監督人員更加細致、直觀地對施工質量進行判斷，即信號一旦超出閾值，則說明施工質量存在缺陷，而在傳統鉆進技術方面，其施工的規模要小于傳統開挖技術，所以在精度控制上有更加良好的表現，在此兩項技術的運用之下，監督人員可以清晰地了解到一些肉眼難以判別的不足，進而有效地提高了施工精度。

3.2 環保性提高

傳統供熱管道開挖施工規模龐大，很容易對周邊環境造成污染會干擾，而在水平定向鉆技術方面，其因為自身規模較小，所以對周邊環境的影響也相對較小，例如水平定向鉆鉆進作業并不會造成太多的揚塵、噪音分貝相對較小等。此外，水平定向鉆的鉆進軌跡可以有效地避開一些不宜破壞的障礙物，而傳統開挖工程則很難做到此點，由此即可說明水平定向鉆鉆進作業的環保性更高。

3.3 施工效率提高

開挖技術的實施多數依賴于人工，而水平定向鉆鉆進作業更多的依靠機械設備，進而因為機械設備的工作效率顯然要高于人工，所以在施工時水平定向鉆鉆機工藝，能夠有效地提高供熱管道施工的效率。此外，因為施工精度的影響，監督人員對于水平定向鉆鉆機作業的控制力度也相對增強，進而在水平定向鉆鉆進施工當中，出現錯誤施工的概率也相對降低，變相地提高了施工的效率。

3.4 施工難度降低

傳統開挖技術因為精度不足、靈活性不足，時常會因為障礙物的影響，導致施工難度加大，但在水平定向鉆工藝技術方面，因水平定向鉆鉆機軌跡靈活多變，所以在施工時，能夠適應各種地理條件，通過相應的計算即可避讓部分不宜破壞的障礙，因此其施工難度相對降低，易于被施工人員掌握。

4 水平定向鉆供熱管道施工運用注意事項

因水平定向鉆技術屬于新型的非開挖技術之一，所以在實際應用上還存在待完善的地方，所以在運作時，施工人員應當重視不足之處，確保施工質量。

4.1 孔隙處理

在水平定向鉆鉆井工藝當中，主要通過鉆機形成鉆孔，在將供熱管道埋設其中，但在管道埋設之后，難免會出現管道與孔壁之間的孔隙，此類現象會對施工質量造成負面影響，因此施工單位應當對此點進行處理。但在處理方式上，不能依照開挖工藝的回填夯實法來進行填補，而需要采用泥漿灌注方法。

4.2 工程驗收規范性

因為水平定向鉆屬于新型技術，所以目前我國對于此項技術還沒有一個標準的驗收規范，所以在對工程進行驗收時，難以保障工程質量的可靠性。針對此類現象，施工單位應當重視自身的施工要求，即使沒有規范指標，也應當盡可能地結合需求進行施工，以此保障工程質量達到一個合理的水平。

5 結語

本文主要分析了非開挖技術在供熱管道施工中的運用，分析當中首先針對水平定向鉆技術進行概述，了解了此項技術是一種新型的非開挖技術，以及其基本原理，之后簡要地分析了水平定向鉆鉆機作業的工藝流程，進而針對此項技術的運用效果進行了研究，得出其在供熱管道施工當中的優勢。此外，因為此項技術還存在缺陷，所以本文在最后提出了水平定向鉆的施工注意事項。