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摘 要：随着城市化水平的不断提高，城市基础设施建设日臻完善，城市道路路面情况有了较大改变，地下管线分布广泛。在城市建设中要对这些管道进行准确定向，就需要利用到水平定向钻技术。针对城市燃气管网施工，水平定向钻技术起到了较为重要的作用。本文基于对城市燃气管网施工的了解，探讨了水平定向钻在城市燃气管网施工中的应用情况，并提出了改进措施。
关键词：水平定向钻技术；燃气管网；应用；方法
城市化建设的不断发展，使城市地面情况有了较大改变。为了保证城市基础建设设施的建设速度与城市发展速度相适应，城市建设者开始探索新的施工技术，以解决城市空间不足、基础设施不完善等基本城市问题问题。水平定向钻技术与以往的开挖技术不同，它不仅能快速穿越障碍物，而且能通过准确定位进行作业，避免了对环境的破坏。基于这些优点，该技术在城市燃气管网施工过程中得到了比较广泛的应用。
一、水平定向钻技术的特点
水平定向钻施工技术运用控向仪器进行测位，运用定向钻机进行导向钻进。根据施工要求，经过导向钻进后，还需扩孔和拉管，从而完成管线敷设的辅助工作。由于定向钻技术是一种非开挖的施工技术，其在我国的发展速度较为迅速，应用也越来越广泛。
（一）精准度高
水平定向钻技术通过导向钻进的方法，能够针对管道敷设施工要求来进行钻进和拉孔。使用水平定向钻，可以很容易调整管道敷设方向，确立埋深，针对管线敷设距离较长的特点，水平定向钻可以有效地绕过地下的天然障碍物，保证达到设计埋深。
（二）破坏力小
采用水平定向钻技术进行施工，能减少对道路、相关设施、植被的破坏。传统的开挖技术常常工程量较大，为了管道敷设作业常常对地面进行大片区地开挖，而水平定向钻以其精准灵活巧妙地解决了开挖难题，它在有效穿越障碍物的同时，避免了大片区开挖，不会造成过量的土方堆放。同时，通过水平定向钻进行挖掘作业，不会破坏周围的环境和植被，有利于保护自然环境。
（三）施工灵活
传统开挖工具大多比较笨重，而水平定向钻则轻便灵活，易于携带。在施工过程中能够较快进出场地，较快地适应复杂的施工环境。根据地下复杂的管线分布情况，进行定向钻进，使其在燃气管道敷设中的应用更有优势，并且节约了工程成本。
（四）施工质量好
水平定向钻操作的灵活性使其可以克服不利天气和不利作业环境，进行全天候施工作业。水平定向钻技术极大地满足了燃气管道敷设的需要，保证达到设计埋深，其工作效率较高，施工周期很短，并且施工安全，整体质量好。
二、水平定向钻技术在燃气管网施工中的应用
燃气管网是城市基础设施建设的重要组成部分，与人们的生产和生活密切相关。燃气管网主要被我国的大中型城市广泛应用，但是随着人们生活质量的改善，在生活中居民使用燃气的比例也逐步攀升，为了保证燃气的供应满足人们的生活需要，要探索新的技术在燃气管网建设中的应用，不断提高燃气管网建设的效率。
（一）定向钻敷管
定向钻敷管主要应用在穿越河流、道路、铁路和机场跑道等各类管道的敷设中，采用全压液驱动设备。在钻进作业中可以随时对钻进位置进行监控测试，探测钻进的深度和倾斜方向，以利于及时发现偏差，进行整改。水平定向钻技术利用挤压式成孔，有效降低了路基和河道的局部承载力，对地面和地层结构不会造成影响，能够保证道路交通畅通和管道正常使用。全液压驱动设备，充分保证了钻井作业的动力，在复杂的地层环境中，能够按时完成管线敷设。
（二）定向钻施工流程
水平定向钻在管道敷设作业中的施工流程大致可以分为测量管线、路面勘察和管线调查、设备进场、钻机安装与调试、导向钻孔、分层扩孔、拉管、设备立场和恢复地貌。
首先，根据地下管道敷设施工要求，结合水平定向钻的工作原理，要合理设计钻进轨迹。钻进轨迹应尽量设计得平滑流畅，以利于钻进。综合考察钻进轨迹的辅助施工段和水平段的衔接。入土角度须控制在-14°到-10°之间，向下造斜段的每根钻杆每水平3米的变化角度应控制在2°左右，保证出土角度位于+8°到+12°之间。一般情况下，钻深应穿越中心两侧20～30m，孔深應达到穿越管道深度以下10m处。对施工现场的地形、地质条件要进行勘察和测量，计算燃气管道的曲率半径。定向钻的导向装置将钻进参数发送给接收装置，控向员在接收信号后要进行钻头轨迹设计，为钻井施工做好准备。在钻进时，要同步进行数据监测，以便及时调整钻进方向和范围。运用热熔方法进行管道连接，主要采用热熔焊接的操作方式。
其次，安排设备进场后，要组织对钻机及其相关设备的安装和调试。调试工作完成后，根据定位测试仪接收到的电磁波来测试导向钻头的深度和倾斜方向。导向钻头的深度和倾斜方向既要满足燃气管线敷设的需要，又要合理设计，以免导致钻具磨损，或者造成埋机。
再次，计算管道孔径，进行回拉扩孔。预先计算具体敷设作业中的最小管道孔径，最终的扩孔直径要保证大于管道直径，约1.3倍左右最适宜。若扩孔直径小于管道直径的1.3倍，则不利于清理管道中的泥浆，容易导致爆管事故。同时，若扩孔直径过大，容易造成塌孔，泥浆大量增加，阻碍了施工进程。在扩孔作业时，应严格进行分级扩孔，保证扩孔的准确性和科学性。为了防止扩孔偏移，在实际的扩孔作业中应利用桶式扩孔器或者板式扩孔器，辅助使用扶正器。另外，要利用稳固性好的成孔液，防止塌孔，减少施工阻力，同时彻底清洗孔底，润滑钻具和保护孔壁，为钻头提供能量。
最后，要迅速进行管道回拖作业，以避免塌孔，造成孔径缩减，耽误工程进度。在回拖管道前，应做好管道的焊接工作。根据导向钻进轨迹来回拖管道，结合具体的管道材料，使用配套的焊接技术。比如针对钢管，应使用电焊焊接；针对常见的PE管，要使用热熔焊接。拉管头是连接钻杆和管道的锥形钻头，能够有效封堵管头。在封堵管头时，要着重封堵好管道两端，避免泥浆流入。使用适当的回拖力，管线布置应尽量与钻杆保持一条直线。管道敷设完成后，不能忽视现场清理工作，及时对施工地面进行清理，恢复路面的正常使用。
三、水平定向钻技术的改进方法
为了保证充分发挥水平定向钻技术的优势，提高其在城市基础设施建设中的应用效果，要及时总结水平定向钻在实际作业中出现的问题，不断加以改进。
（一）施工准备
尽管使用水平定向钻技术进行施工，对周围的环境影响较小，但是在施工准备阶段，应对现场的地质条件的地层结构进行深入调查，以方便后期的轨线测量。要进一步审核测量放线，明确钻机的就位点。严格按照技术要求来进行设备安装和调试，确保钻机符合施工要求。同时，加强对泥浆罐和钻机的检测，做好导向装置的维护工作，保证信号线路畅通。
（二）设计施工工艺
在钻进现场应保证有技术人员进行进度监控，根据实际的施工进度来合理安排分阶段的任务。在施工前，要分析施工技术参数，协调好钻机工作人员和导向参数测试人员的工作，使导向工作和钻进工作实现紧密衔接。在导向钻进作业结束后，要检查钻进轨迹与之前的轨迹设计是否存在偏差，若出现偏差，要在扩孔和拉管前及时纠正。技术人员在监控时要做好记录，分阶段进行总结，为后期的钻井作业规划做好铺垫。同时，应严格规范施工，严禁越级扩孔，避免给钻进作业带来不必要的麻烦。
结束语
水平定向钻技术使燃气管网的施工更加简便高效，有效避免了施工过程中对路面环境和地层结构的破坏，兼顾了经济效益和社会效益，是城市基础设施建设的重要支撑。工程建设人员要结合水平定向钻技术的应用情况，扬长避短，加强对这项技术的探索和改进，使其为城市基础设施建设的发展注入新的活力。
参考文献
[1]赵伟.关于水平定向钻在燃气管理施工中的应用方法[J].才智 ，2012（13）
[2]王勇，安旭.非开挖定向钻技术在燃气管道施工中的应用[J].市政技术，2013（03）
作者简介：
雒佳名，男，广东佛山人，大学本科，工程师，现在佛山市南海燃气发展有限公司从事城市燃气施工管理、运行管理相关工作。
关键词：水平定向钻技术；燃气管网；应用；方法
城市化建设的不断发展，使城市地面情况有了较大改变。为了保证城市基础建设设施的建设速度与城市发展速度相适应，城市建设者开始探索新的施工技术，以解决城市空间不足、基础设施不完善等基本城市问题问题。水平定向钻技术与以往的开挖技术不同，它不仅能快速穿越障碍物，而且能通过准确定位进行作业，避免了对环境的破坏。基于这些优点，该技术在城市燃气管网施工过程中得到了比较广泛的应用。
一、水平定向钻技术的特点
水平定向钻施工技术运用控向仪器进行测位，运用定向钻机进行导向钻进。根据施工要求，经过导向钻进后，还需扩孔和拉管，从而完成管线敷设的辅助工作。由于定向钻技术是一种非开挖的施工技术，其在我国的发展速度较为迅速，应用也越来越广泛。
（一）精准度高
水平定向钻技术通过导向钻进的方法，能够针对管道敷设施工要求来进行钻进和拉孔。使用水平定向钻，可以很容易调整管道敷设方向，确立埋深，针对管线敷设距离较长的特点，水平定向钻可以有效地绕过地下的天然障碍物，保证达到设计埋深。
（二）破坏力小
采用水平定向钻技术进行施工，能减少对道路、相关设施、植被的破坏。传统的开挖技术常常工程量较大，为了管道敷设作业常常对地面进行大片区地开挖，而水平定向钻以其精准灵活巧妙地解决了开挖难题，它在有效穿越障碍物的同时，避免了大片区开挖，不会造成过量的土方堆放。同时，通过水平定向钻进行挖掘作业，不会破坏周围的环境和植被，有利于保护自然环境。
（三）施工灵活
传统开挖工具大多比较笨重，而水平定向钻则轻便灵活，易于携带。在施工过程中能够较快进出场地，较快地适应复杂的施工环境。根据地下复杂的管线分布情况，进行定向钻进，使其在燃气管道敷设中的应用更有优势，并且节约了工程成本。
（四）施工质量好
水平定向钻操作的灵活性使其可以克服不利天气和不利作业环境，进行全天候施工作业。水平定向钻技术极大地满足了燃气管道敷设的需要，保证达到设计埋深，其工作效率较高，施工周期很短，并且施工安全，整体质量好。
二、水平定向钻技术在燃气管网施工中的应用
燃气管网是城市基础设施建设的重要组成部分，与人们的生产和生活密切相关。燃气管网主要被我国的大中型城市广泛应用，但是随着人们生活质量的改善，在生活中居民使用燃气的比例也逐步攀升，为了保证燃气的供应满足人们的生活需要，要探索新的技术在燃气管网建设中的应用，不断提高燃气管网建设的效率。
（一）定向钻敷管
定向钻敷管主要应用在穿越河流、道路、铁路和机场跑道等各类管道的敷设中，采用全压液驱动设备。在钻进作业中可以随时对钻进位置进行监控测试，探测钻进的深度和倾斜方向，以利于及时发现偏差，进行整改。水平定向钻技术利用挤压式成孔，有效降低了路基和河道的局部承载力，对地面和地层结构不会造成影响，能够保证道路交通畅通和管道正常使用。全液压驱动设备，充分保证了钻井作业的动力，在复杂的地层环境中，能够按时完成管线敷设。
（二）定向钻施工流程
水平定向钻在管道敷设作业中的施工流程大致可以分为测量管线、路面勘察和管线调查、设备进场、钻机安装与调试、导向钻孔、分层扩孔、拉管、设备立场和恢复地貌。
首先，根据地下管道敷设施工要求，结合水平定向钻的工作原理，要合理设计钻进轨迹。钻进轨迹应尽量设计得平滑流畅，以利于钻进。综合考察钻进轨迹的辅助施工段和水平段的衔接。入土角度须控制在-14°到-10°之间，向下造斜段的每根钻杆每水平3米的变化角度应控制在2°左右，保证出土角度位于+8°到+12°之间。一般情况下，钻深应穿越中心两侧20～30m，孔深應达到穿越管道深度以下10m处。对施工现场的地形、地质条件要进行勘察和测量，计算燃气管道的曲率半径。定向钻的导向装置将钻进参数发送给接收装置，控向员在接收信号后要进行钻头轨迹设计，为钻井施工做好准备。在钻进时，要同步进行数据监测，以便及时调整钻进方向和范围。运用热熔方法进行管道连接，主要采用热熔焊接的操作方式。
其次，安排设备进场后，要组织对钻机及其相关设备的安装和调试。调试工作完成后，根据定位测试仪接收到的电磁波来测试导向钻头的深度和倾斜方向。导向钻头的深度和倾斜方向既要满足燃气管线敷设的需要，又要合理设计，以免导致钻具磨损，或者造成埋机。
再次，计算管道孔径，进行回拉扩孔。预先计算具体敷设作业中的最小管道孔径，最终的扩孔直径要保证大于管道直径，约1.3倍左右最适宜。若扩孔直径小于管道直径的1.3倍，则不利于清理管道中的泥浆，容易导致爆管事故。同时，若扩孔直径过大，容易造成塌孔，泥浆大量增加，阻碍了施工进程。在扩孔作业时，应严格进行分级扩孔，保证扩孔的准确性和科学性。为了防止扩孔偏移，在实际的扩孔作业中应利用桶式扩孔器或者板式扩孔器，辅助使用扶正器。另外，要利用稳固性好的成孔液，防止塌孔，减少施工阻力，同时彻底清洗孔底，润滑钻具和保护孔壁，为钻头提供能量。
最后，要迅速进行管道回拖作业，以避免塌孔，造成孔径缩减，耽误工程进度。在回拖管道前，应做好管道的焊接工作。根据导向钻进轨迹来回拖管道，结合具体的管道材料，使用配套的焊接技术。比如针对钢管，应使用电焊焊接；针对常见的PE管，要使用热熔焊接。拉管头是连接钻杆和管道的锥形钻头，能够有效封堵管头。在封堵管头时，要着重封堵好管道两端，避免泥浆流入。使用适当的回拖力，管线布置应尽量与钻杆保持一条直线。管道敷设完成后，不能忽视现场清理工作，及时对施工地面进行清理，恢复路面的正常使用。
三、水平定向钻技术的改进方法
为了保证充分发挥水平定向钻技术的优势，提高其在城市基础设施建设中的应用效果，要及时总结水平定向钻在实际作业中出现的问题，不断加以改进。
（一）施工准备
尽管使用水平定向钻技术进行施工，对周围的环境影响较小，但是在施工准备阶段，应对现场的地质条件的地层结构进行深入调查，以方便后期的轨线测量。要进一步审核测量放线，明确钻机的就位点。严格按照技术要求来进行设备安装和调试，确保钻机符合施工要求。同时，加强对泥浆罐和钻机的检测，做好导向装置的维护工作，保证信号线路畅通。
（二）设计施工工艺
在钻进现场应保证有技术人员进行进度监控，根据实际的施工进度来合理安排分阶段的任务。在施工前，要分析施工技术参数，协调好钻机工作人员和导向参数测试人员的工作，使导向工作和钻进工作实现紧密衔接。在导向钻进作业结束后，要检查钻进轨迹与之前的轨迹设计是否存在偏差，若出现偏差，要在扩孔和拉管前及时纠正。技术人员在监控时要做好记录，分阶段进行总结，为后期的钻井作业规划做好铺垫。同时，应严格规范施工，严禁越级扩孔，避免给钻进作业带来不必要的麻烦。
结束语
水平定向钻技术使燃气管网的施工更加简便高效，有效避免了施工过程中对路面环境和地层结构的破坏，兼顾了经济效益和社会效益，是城市基础设施建设的重要支撑。工程建设人员要结合水平定向钻技术的应用情况，扬长避短，加强对这项技术的探索和改进，使其为城市基础设施建设的发展注入新的活力。
参考文献
[1]赵伟.关于水平定向钻在燃气管理施工中的应用方法[J].才智 ，2012（13）
[2]王勇，安旭.非开挖定向钻技术在燃气管道施工中的应用[J].市政技术，2013（03）
作者简介：
雒佳名，男，广东佛山人，大学本科，工程师，现在佛山市南海燃气发展有限公司从事城市燃气施工管理、运行管理相关工作。