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摘 要:本文简述应用单边定向钻实施冲沟、陡坡管道穿越施工,避免了大开挖对于水土资源及原生植被带来损害,有效的保护了生态环境,取得一定的社会和经济效益.

关 键 词 :单边定向钻,冲沟,陡坡,组焊接长

1.前言

某成品油管道工程04标段,长60Km,管道设计压力10Mpa,管线规格φ323mm、壁厚7.1+8.7mm,输送介质为汽、柴油,年输送能力为340万t.

04标段位于山区,该地段海拔高度1000m以上.

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由于常年雨水冲刷形成深达20~50m、沟坡坡度达到60―80°的冲沟、陡坡.在桩号SYZ076~SYZ082段管线需穿越三处大冲沟,在SYZ097~SYZ098处穿越高差60m地形犬牙交错的复杂地段,在桩号SYZ098~SYZ099处,公路一侧陡坡深达20m以上.

通过现场勘查分析,如采用大开挖穿越,将造成水土流失和原生植被的破坏,生态环境将受到损害,沟壁上开挖土方,属高空作业,施工安全隐患多,同时地貌恢复,水工保护的工作量和难度也很大.经反复研究和论证,决定采用单边定向钻实施管道穿越施工.

单边定向钻管道穿越工艺就是在冲沟两侧高地上,定向钻机分别向沟底钻孔、扩孔,起吊设备配合管段组焊接长,顺孔洞逐段下滑就位,在沟底完成连头这样一种施工方法(图1).

图1:单边定向钻管道穿越施工示意图


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2.单边定向钻管道穿越工艺及控制要点

(1)为了尽可能减少定向钻孔长度,也就是缩短入土点至冲沟沟底1.5m深处的距离.希望穿越机有较大的入土角.基于这样的考虑,可建议选用D100×120大型穿越机,其最大回拖力为45t,最大入土角为24°.利用斜坡地形安装定向钻机,实际穿越的入土角控制在20-40°.

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(2) 冲沟两侧入土点,沟底出土点要保持在同一垂直面内,出土点偏差控制在10cm以内,保证沟底弯管连头自然顺畅.因此,要提高测量放线的精准度,同时严格钻孔控向.

(3)采用平地钢管二接一,完成组焊、检测、防腐作业.一台吊车、二台挖机配合起吊,顺孔洞自然下滑,挖机固定管段上端,进行第二管段的组焊接长,依次下滑就位.冲沟另一侧用同样的方法施工.

(4)在冲沟沟底进行两侧管段连头、检测、防腐作业.按设计要求砌筑挡水墙,完成该段管道穿越施工.

(5)对公路一侧陡坡,采用单边定向钻管道敷设工艺,在不破开路面,不阻断交通的情况下,顺利完成穿越施工.

3.单边定向钻管道穿越施工效应分析.

04标段共有8处采用单边定向钻管道穿越工艺,经建设方、监理、质量监督等相关方进行检查验收,工程质量符合标准、规范和设计要求.同时取得了一定的社会效益和经济效益.

(1)单边定向钻穿越可避免水土流失,保护冲沟、陡坡上的原生植被,有效的保护生态环境.

(2)施工更加安全可靠.在8处单边定向钻管道穿越施工过程中,由于避免了陡崖上的高空作业,施工安全得到更好的保证.

(3)缩短了工期.大开挖穿越施工预算工期65天,而8处单边定向钻管道穿越施工,只用了28天.

(4)降低了工程成本.如采用大开挖管道穿越,预算费用为172万元(不含地貌恢复、水工保护费用),而8处单边定向钻管道穿越共710m,实际发生的施工费用仅为113万元(基本上不发生地貌恢复、水工保护费用).

(5)与大开挖管道穿越相比,节约钢管约20%以上.

(6)公路一侧陡坡的定向钻管道穿越,避免了公路大开挖而阻断交通,得到路政部门支持和积极配合.

4.问题讨论

04标段地处黄土高原,8处单边定向钻地段的地质结构均为黄土层,钻导向孔及扩孔很顺利,而且不需要泥浆进行钻具散热及井壁保护.管段下滑就位时,还需要对井孔内壁浇水,软化偏硬的泥土块,保护管段防腐层不受损伤.

5.结束语

在04标段成功的应用单边定向钻管道穿越工艺,代替冲沟、陡坡地段大开挖施工工艺,取得了一定的社会效益和经济效益.

参考文献:

[1] 梁国俭.黄土塬地区管道施工方法――斜井穿越法.石油工程建设.2007.23-25

[2] 吴勇.一种实用的黄土塬地带管道施工方法.石油工程建设.2008.40-41

[3] 孟强,崔建洋,谭利军,张金宝.单边定向钻用于冲沟、陡坡管道穿越施工有效保护生态环境.石油工程建设.2010.69-70


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