非開挖技術(shù)在供熱管道施工中運(yùn)用的研究

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

0 前言

傳統(tǒng)供熱管道施工主要采用地下埋設(shè)工藝進(jìn)行施工，即將管道埋設(shè)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(zhǎng)，傳統(tǒng)供熱管道施工工藝暴露出了許多問(wèn)題，例如工藝靠挖耗時(shí)耗力、成本較高、容易對(duì)周邊環(huán)境造成影響，同時(shí)也被周邊因素所限制等，此類因素之下，傳統(tǒng)供熱管道施工的應(yīng)用價(jià)值受到了負(fù)面影響。但為了滿足建設(shè)與人群的需求，現(xiàn)代部分施工單位在供熱管道施工當(dāng)中，開始采用非開挖技術(shù)，例如水平定向鉆等，此類技術(shù)均能代替?zhèn)鹘y(tǒng)傳統(tǒng)供熱管道施工工藝，但因?yàn)槠浞N類繁多，各自的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)均不相同，需要施工單位對(duì)此引起重視，根據(jù)實(shí)際條件與需求進(jìn)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(shù)，在現(xiàn)代的供熱管道施工當(dāng)中較為常見，此項(xiàng)技術(shù)的原理在于定向鉆技術(shù)與傳統(tǒng)管線施工的結(jié)合應(yīng)用，即主要采用敷設(shè)的形式，將施工設(shè)施安裝于制定位置，進(jìn)而不必進(jìn)行開挖工作，具有較高的便捷性與準(zhǔn)確性。但因?yàn)樗蕉ㄏ蜚@技術(shù)的出現(xiàn)時(shí)間較短，所以雖然其優(yōu)點(diǎn)明顯，但同樣也存在一些缺點(diǎn)，例如成本相對(duì)較高、易受管道結(jié)構(gòu)限制等，所以此項(xiàng)技術(shù)的實(shí)施難度相對(duì)較大，需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)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(shí)常需要穿越城市障礙物，所以本文在此情境下，對(duì)此項(xiàng)施工的應(yīng)用進(jìn)行分析。

2.1 施工設(shè)計(jì)

水平定向鉆施工主要依靠鉆進(jìn)工藝實(shí)施，但在鉆進(jìn)之前，需要對(duì)鉆進(jìn)軌跡進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)不同的障礙物類型，水平定向鉆的鉆進(jìn)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?yàn)榇祟愓系K物的地基較高，所以直線穿越并不會(huì)帶來(lái)負(fù)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(jìn)行直線軌跡必然會(huì)導(dǎo)致施工的成本、難度加大，同時(shí)可能造成重大的負(fù)面影響，因此需要通過(guò)曲線軌跡繞開此類障礙物[1]。

此外，在曲線軌跡基礎(chǔ)上，因?yàn)楣峁艿赖牟馁|(zhì)的剛度較大，如果曲率半徑較小那么可能會(huì)導(dǎo)致管道位移，同時(shí)會(huì)造成較大的應(yīng)力。所以在進(jìn)行曲線軌跡設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)避免較小的曲率半徑，如有必要可以對(duì)管道路徑進(jìn)行調(diào)整，盡可能采用直線軌跡進(jìn)行施工。

2.2 施工質(zhì)量把控

因?yàn)楣峁艿朗┕ひ?guī)模龐大，所以需要將工程分為多個(gè)階段進(jìn)行施工，而為了保障工程質(zhì)量，在施工當(dāng)中應(yīng)當(dāng)針對(duì)各階段施工的質(zhì)量進(jìn)行把控。首先施工單位應(yīng)當(dāng)對(duì)放樣、定位工作進(jìn)行控制，即根據(jù)施工圖紙上的坐標(biāo)進(jìn)行放樣，并依照鉆進(jìn)的需求與地質(zhì)條件確認(rèn)鉆孔曲線。在正式鉆進(jìn)作業(yè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)實(shí)際施工曲線進(jìn)行監(jiān)督，避免實(shí)際曲線與設(shè)計(jì)曲線出現(xiàn)過(guò)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(guò)鉆孔定位導(dǎo)向系統(tǒng)來(lái)維持鉆進(jìn)的準(zhǔn)確性，此系統(tǒng)主要在鉆頭后部空腔位置安裝探測(cè)器，通過(guò)探測(cè)器的信號(hào)傳輸，可以將鉆進(jìn)當(dāng)前信號(hào)發(fā)送至接收器，當(dāng)出現(xiàn)超出閾值的偏差后，信號(hào)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的波動(dòng)，此時(shí)監(jiān)督人員即可實(shí)時(shí)了解到具體情況下，并對(duì)此加以處理[2]。

其次，水平定向鉆熱工管道施工的質(zhì)量與設(shè)備也有密切聯(lián)系，即不同型號(hào)的水平定向鉆鉆機(jī)，將決定供熱管道的口徑與長(zhǎng)度，而此兩點(diǎn)與施工標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)。在選擇鉆機(jī)設(shè)備時(shí)，不但要重視鉆機(jī)的性能，還要了解其缺陷，例如拉力扭矩較大的鉆機(jī)有助于施工效率，穩(wěn)定性也相對(duì)較高，但是成本相對(duì)較高、口徑較大的鉆機(jī)雖然有助于擴(kuò)孔作業(yè)，但成孔較難并容易導(dǎo)致塌孔現(xiàn)象，由此可見鉆機(jī)設(shè)備的選擇是否合理，將決定水平定向鉆供熱管道施工的質(zhì)量與成本[3]。

最終，在擴(kuò)孔施工階段，應(yīng)當(dāng)要求施工人員依照“循序漸進(jìn)”的原則進(jìn)行施工。在工藝流程上，需要先采用小直徑全面鉆頭鉆出導(dǎo)向孔，之后依照導(dǎo)向孔的方向與設(shè)計(jì)需求進(jìn)行擴(kuò)孔，擴(kuò)孔可以一次性完成，也可以分多次完成，具體需要依照實(shí)際條件來(lái)進(jìn)行確認(rèn)，但在多次擴(kuò)孔當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎采用大口徑鉆機(jī)。

3 水平定向鉆供熱管道施工運(yùn)用效果

3.1 施工精度提高

水平定向鉆技術(shù)當(dāng)中結(jié)合了信息傳輸技術(shù)與傳統(tǒng)鉆進(jìn)技術(shù)，而在信息傳輸技術(shù)的運(yùn)用下，可以使監(jiān)督人員更加細(xì)致、直觀地對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行判斷，即信號(hào)一旦超出閾值，則說(shuō)明施工質(zhì)量存在缺陷，而在傳統(tǒng)鉆進(jìn)技術(shù)方面，其施工的規(guī)模要小于傳統(tǒng)開挖技術(shù)，所以在精度控制上有更加良好的表現(xiàn)，在此兩項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用之下，監(jiān)督人員可以清晰地了解到一些肉眼難以判別的不足，進(jìn)而有效地提高了施工精度。

3.2 環(huán)保性提高

傳統(tǒng)供熱管道開挖施工規(guī)模龐大，很容易對(duì)周邊環(huán)境造成污染會(huì)干擾，而在水平定向鉆技術(shù)方面，其因?yàn)樽陨硪?guī)模較小，所以對(duì)周邊環(huán)境的影響也相對(duì)較小，例如水平定向鉆鉆進(jìn)作業(yè)并不會(huì)造成太多的揚(yáng)塵、噪音分貝相對(duì)較小等。此外，水平定向鉆的鉆進(jìn)軌跡可以有效地避開一些不宜破壞的障礙物，而傳統(tǒng)開挖工程則很難做到此點(diǎn)，由此即可說(shuō)明水平定向鉆鉆進(jìn)作業(yè)的環(huán)保性更高。

3.3 施工效率提高

開挖技術(shù)的實(shí)施多數(shù)依賴于人工，而水平定向鉆鉆進(jìn)作業(yè)更多的依靠機(jī)械設(shè)備，進(jìn)而因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備的工作效率顯然要高于人工，所以在施工時(shí)水平定向鉆鉆機(jī)工藝，能夠有效地提高供熱管道施工的效率。此外，因?yàn)槭┕ぞ鹊挠绊?，監(jiān)督人員對(duì)于水平定向鉆鉆機(jī)作業(yè)的控制力度也相對(duì)增強(qiáng)，進(jìn)而在水平定向鉆鉆進(jìn)施工當(dāng)中，出現(xiàn)錯(cuò)誤施工的概率也相對(duì)降低，變相地提高了施工的效率。

3.4 施工難度降低

傳統(tǒng)開挖技術(shù)因?yàn)榫炔蛔?、靈活性不足，時(shí)常會(huì)因?yàn)檎系K物的影響，導(dǎo)致施工難度加大，但在水平定向鉆工藝技術(shù)方面，因水平定向鉆鉆機(jī)軌跡靈活多變，所以在施工時(shí)，能夠適應(yīng)各種地理?xiàng)l件，通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算即可避讓部分不宜破壞的障礙，因此其施工難度相對(duì)降低，易于被施工人員掌握。

4 水平定向鉆供熱管道施工運(yùn)用注意事項(xiàng)

因水平定向鉆技術(shù)屬于新型的非開挖技術(shù)之一，所以在實(shí)際應(yīng)用上還存在待完善的地方，所以在運(yùn)作時(shí)，施工人員應(yīng)當(dāng)重視不足之處，確保施工質(zhì)量。

4.1 孔隙處理

在水平定向鉆鉆井工藝當(dāng)中，主要通過(guò)鉆機(jī)形成鉆孔，在將供熱管道埋設(shè)其中，但在管道埋設(shè)之后，難免會(huì)出現(xiàn)管道與孔壁之間的孔隙，此類現(xiàn)象會(huì)對(duì)施工質(zhì)量造成負(fù)面影響，因此施工單位應(yīng)當(dāng)對(duì)此點(diǎn)進(jìn)行處理。但在處理方式上，不能依照開挖工藝的回填夯實(shí)法來(lái)進(jìn)行填補(bǔ)，而需要采用泥漿灌注方法。

4.2 工程驗(yàn)收規(guī)范性

因?yàn)樗蕉ㄏ蜚@屬于新型技術(shù)，所以目前我國(guó)對(duì)于此項(xiàng)技術(shù)還沒(méi)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)收規(guī)范，所以在對(duì)工程進(jìn)行驗(yàn)收時(shí)，難以保障工程質(zhì)量的可靠性。針對(duì)此類現(xiàn)象，施工單位應(yīng)當(dāng)重視自身的施工要求，即使沒(méi)有規(guī)范指標(biāo)，也應(yīng)當(dāng)盡可能地結(jié)合需求進(jìn)行施工，以此保障工程質(zhì)量達(dá)到一個(gè)合理的水平。

5 結(jié)語(yǔ)

本文主要分析了非開挖技術(shù)在供熱管道施工中的運(yùn)用，分析當(dāng)中首先針對(duì)水平定向鉆技術(shù)進(jìn)行概述，了解了此項(xiàng)技術(shù)是一種新型的非開挖技術(shù)，以及其基本原理，之后簡(jiǎn)要地分析了水平定向鉆鉆機(jī)作業(yè)的工藝流程，進(jìn)而針對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用效果進(jìn)行了研究，得出其在供熱管道施工當(dāng)中的優(yōu)勢(shì)。此外，因?yàn)榇隧?xiàng)技術(shù)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(xiàng)。