石油天然气管道地下工程施工工艺.doc

最新【精品】范文 参考文献 专业论文石油天然气管道地下工程施工工艺石油天然气管道地下工程施工工艺 【摘 要】天然气管道地下工程的施工是石油天然气管道工程中的重点项目，逐渐受到广泛关注。本文就地下工程常用的施工技术钻爆、水平定向钻穿越、顶管以及盾构等方式进行探讨。 【关键词】天然气管道；地下工程； 中图分类号：F407.22 文献标识码： A 一、天然气管道地下工程钻爆施工技术 （一）钻爆技术的发展 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。 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、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。 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