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关于天然气管道地下工程施工技术探讨-库

最后更新时间:2024-04-21 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:4255 浏览:9988
论文导读:开挖循环进尺我25m来计算的话,那么每天可以进尺约7.5m。如果地下工程的长度较长,超过1km,那么一定要对通风排烟的工序给予注意,由于隧洞的长度过长,有可能会在施工时无法就近找到通风排烟口,那么可能排烟需要花费的时间就相对长一些,从而也会对隧洞的掘进进度和速率造成影响。随着我国科学技术水平的不断进步,钻爆发较以
【摘要】天然气管道工程的建设逐渐进入到了高速发展时期,而天然气管道地下工程的施工作为管道工程中的重点项目,也逐渐受到广泛关注。地下工程常用的施工技术包括钻爆、水平定向钻穿越、顶管以及盾构等方式。本文针对这四种施工技术进行探讨,并提出一些施工过程中的重点注意事项。
【关键词】天然气管道;地下工程;施工技术

一、天然气管道地下工程钻爆施工技术

(一)钻爆技术的发展历程

自从18世纪发明蒸汽机之后,交通工具也随之发展起来,但是当时的交通设备、公路和铁路的发展却严重受到了地下掘进技术滞后的制约。直至1846年,出现了后,经历了16年的时间,世界上出现了第一台风动凿岩机,并在1866年时,发明了。世界各个国家都掀起了隧道修筑的,而施工方法也全部采用的钻爆方法。到如今,钻爆技术经过了100年的发展,逐渐引申出多种新型技术,例如喷锚支护、新奥法以及控制爆破等,为地下工程的施工技术注入了新鲜血液,为地下工程的施工提供了技术保障,地下工程施工也逐渐向着全断面、机械化以及高质量、高效率的方向前进。

(二)钻爆技术在管道地下施工工程中的应用

经过多年的发展之后,钻爆技术已经逐渐趋近于成熟。如果在围岩稳定状况较好的条件下,开挖循环程序一般为:测量放线、布孔、钻孔、检查、装药、联网、起爆、通风排烟、安全性检查源于:论文例文www.7ctime.com
、围岩及掉块处理、出碴。如果在围岩自稳条件较差时,一般要在上述程序之后,再进行挂网、安装钢筋、贫混凝土、安装锚杆等。
使用钻爆发进行天然气管道地下施工时,施工的程序决定了每一个循环所需要花费的时间。一般来讲,从防线到最后钻孔完成需要三分之一天的时间,也就是说,一天内,可以进行掘进三个循环。如果按照每一个钻孔的深度为3m,开挖循环进尺我25m来计算的话,那么每天可以进尺约7.5m。如果地下工程的长度较长,超过1km,那么一定要对通风排烟的工序给予注意,由于隧洞的长度过长,有可能会在施工时无法就近找到通风排烟口,那么可能排烟需要花费的时间就相对长一些,从而也会对隧洞的掘进进度和速率造成影响。
随着我国科学技术水平的不断进步,钻爆发较以前来讲,已经趋近于完善,但是由于自身的特点和局限性,目前广泛使用的钻爆发依然存在着一些问题和缺陷,例如工序比较复杂、工作条件较差、人工劳动的强度较强、为周边围岩的扰动性较大、安全性能较低等,因此目前的钻爆技术无法满足高效、安全、文明的施工要求。但是相信随着科学技术的不断发展,建设者将会在未来一段时间内,逐步完善钻爆技术,克服钻爆的缺陷,探索发现新的掘进方法。

二、天然气管道地下工程水平定向钻穿越施工技术

水平定向钻穿越施工技术最早出现在20世纪70年代,属于管道非开挖施工方法的一种。我国在20世纪80年代中期逐渐引进了此种技术,并将其应用在了大型河流施工中,成功完成了长江、黄河以及珠江等多个工程的水平定向钻工作。
水平定向钻穿越工程的工程量相对较大,且工序比较复杂,需要动用较多的机械、设备、车辆和材料资源等,例如大型的钻机、挖掘机、焊管机、大功率的泥浆泵等。水平定向钻穿越施工技术主要包括钻导向孔、扩孔、拖拉管线以及处理泥浆、防腐管线、试压等。可以说,水平定向钻穿越施工技术是一种比较具有活力的非开挖技术,在施工过程中,并不需要对地面进行挖掘,便能够穿越地表建筑物和地下的设施等进行管线的敷设。水平定向钻施工技术在使用过程中,先要进行导向孔的钻进工作,然后再进行预扩孔,最后进行管线回托即可。预扩孔的次数要依据管线的直径、大小和实际工程情况而定。
个人认为,目前我国的水平定向钻穿越施工技术已经趋近于成熟,并具备较多优点,例如不会对地面的建筑物和地下的设施产生影响或损坏,且对路面的破坏也较小,不会影响到居民出行,社会效益较高,使用的施工设备安装简便,施工时效率较高,可以进行方向的控制和选择,因此施工精度较高等。

三、天然气管道地下工程顶管施工技术

顶管施工技术是在盾构技术之后发展起来的,至今经过了100多年的发展历程,在我国也经历了50多年的发展。顶管施工技术在我国的发展速度较快,且由于众多专业学者的努力,顶管技术正在经历着飞速的创新探索时期。在1986年,我国上海南市水厂的输水管道便使用这种方式穿越了黄浦江,根据当时施工资料显示,在施工过程中,单项一次顶进长度为1120m,这也是我国一次顶进长度记录。顶管技术也在我国的宁波-上海、南京进口原油管道工程施工过程中,得到了广泛的应用。由于顶管施工技术不需要对面层进行开挖,便能够穿过铁道、公路和建筑物等,因此适用范围较为广泛。
上文提及到,顶管法是在盾构法出现之后,才逐步发展起来,因此可以说顶管发最初的产生就相对盾构法来讲,具有一定的优势,例如顶管法的掘进不需要进行衬砌,比较节省材料和资源,挖掘时出现的断面较小,且出碴较少,参与作业的人员较少,因此此种技术的工程造价相对较低一些。另外,顶管法产生的工作井和接收井,并不会占用较大的面积,且对周边的损害和影响较小,地面的沉降量也相对较低,安全性能较高。并且顶管法并不需要长时间的施工时间,隐蔽性也较好。
这些特点都决定了顶管法的广泛应用。例如在土质较软的地区或是交通干线较近、周围环境要求严格的地段中的管道工程,一般都会采用顶管法。天然气管道地下工程短管技术的使用,首先要进行施工准备,然后进行沉井施工和拼装调试工作,再利用顶管机进行掘进施工,完成之后将顶管机进行拆卸,最后进行全线范围内的测量和验收即可。

四、天然气管道地下工程盾构施工技术

(一)盾构技术的起源及发展

盾构技术起源于1818年,由于受到食船虫在船身部位打洞的启示,Brunel研究出了盾构施工方法,并获得了专利,这便是开敞式手掘盾构机的来源。Brunel在1823年编制了伦敦东段到泰晤士河之间的公路隧道施工计划书,并在1825年开始实施,但是由于在施工过程中,发生了严重的塌方事故,因此不得而终。随后Brunel开始着手对盾构机进行研究和改进,并在1834年重论文导读:施工,为近代的盾构技术奠定了坚持的基础。随后,盾构施工技术逐渐得到了广发应用,在美国、德国、前苏联以及我国都得到了不同程度的发展,这一时期可谓是盾构技术的飞速发展时期,主要以气压式、半机械式、手掘式为主。到了20世纪60年代,盾构施工技术得到了真正的质的飞跃。通过在软粘土中使用挤压式盾构方法得到成功后,又在该基
新开始了公路隧道工程,经历了7年的施工之后,终于在1841年隧道得以贯通。在1887年的南伦敦铁路隧道工程中,Greathhead通过将盾构法和起亚施工法进行组合施工,为近代的盾构技术奠定了坚持的基础。随后,盾构施工技术逐渐得到了广发应用,在美国、德国、前苏联以及我国都得到了不同程度的发展,这一时期可谓是盾构技术的飞速发展时期,主要以气压式、半机械式、手掘式为主。到了20世纪60年代,盾构施工技术得到了真正的质的飞跃。通过在软粘土中使用挤压式盾构方法得到成功后,又在该基础之上,对封闭式盾构方法进行开发。封闭式盾构方法主要以土压的平衡式以及泥水的平衡式为主,通过泥水压力或者是土舱的压力来对开挖面中的土压力进行平衡,不仅节约了施工时间,而且提高了施工质量。

(二)盾构法的特点

盾构法经历了长时间的探索和发展之后,目前广泛应用于各个工程项目中。盾构施工技术主要具备以下特点:
1.不会对城市功能和周边环境产生较大影响。除了盾构竖井需要占用一些施工场地之外,其他的隧道沿线并不会占用施工场地,也不需要进行拆迁等工作。
2.盾构机能够根据隧道断面的实际情况进行设计,例如断面的大小、地基围岩的条件以及埋深条件等,因此盾构机是能够适合某一个区间内的专用设备。盾构机这样的特点,同样也会为使用人员带来一定的麻烦,例如如果要将盾构机转到其他的区段或是工程中使用,那么就要先对断面的大小、开挖面的稳定情况以及围岩粒径的大小等进行综合考量,如果存在差异,那么变要先对盾构机进行改造后,方能正常使用。
结束语
综上所述,在天然气管道地下工程施工技术选择时,要结合具体施工情况。我们不能说哪一种施工技术好,哪一种施工技术不好,因为上述的施工技术都各有各的特点。个人认为,在天然气管道地下工程设计施工时,要根据不同的地质条件来选择合适的、经济的、合理的施工技术。
参考文献
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刘荣哲.水平定向钻穿越技术的探讨[J].石油工程建设,2006,02
[3]赵雪芬.天然气管道内腐蚀评价方法研究[J].管道,2011,04
[4]徐景林.天然气管道地下工程施工工艺分析[J].焊管,2009,04