淺談管道雙向連續(xù)推進(jìn)技術(shù)*

重慶科技學(xué)院機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 重慶 401331

引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市建設(shè)在社會(huì)發(fā)展中的重要地位日益凸顯。地下管道作為城市建設(shè)的生命線，廣泛應(yīng)用于電纜、供水、天然氣、石油等地下管道鋪設(shè)中，地下管道的鋪設(shè)錯(cuò)綜復(fù)雜，傳統(tǒng)明開(kāi)挖地下管道鋪設(shè)法需要對(duì)地面“開(kāi)膛破肚”，對(duì)城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展以及城市安全都會(huì)有很大制約[1-2]。針對(duì)明挖法對(duì)環(huán)境影響較大以及施工條件受限等問(wèn)題，非開(kāi)挖鋪管技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，水平定向鉆施工工藝和直接鋪管法是目前非開(kāi)挖管道穿越中運(yùn)用最廣泛同時(shí)也是最有效的地下管道鋪設(shè)技術(shù)[3]，但水平定向鉆施工工藝在長(zhǎng)距離、大口徑管道穿越中遇險(xiǎn)不易進(jìn)行搶險(xiǎn)回拖以及直接鋪管法無(wú)法管道連續(xù)敷設(shè)。

本文提出一種雙向連續(xù)管道推進(jìn)法，在設(shè)計(jì)制造的雙向連續(xù)推拉管裝置的基礎(chǔ)上利用抱管夾之間設(shè)計(jì)的時(shí)間差來(lái)回交替推進(jìn)或回拖，該方法能極大縮短鋪管周期、易制造，同時(shí)具有可立即搶險(xiǎn)回拖、回拖力大、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。

1 雙向連續(xù)推進(jìn)法原理

雙向連續(xù)推進(jìn)法是一種結(jié)合頂管掘進(jìn)機(jī)和雙向連續(xù)推拉管裝置即可實(shí)現(xiàn)管道鋪設(shè)一次成型的新型管道鋪設(shè)技術(shù)，其工作原理是雙向連續(xù)推拉管裝置采用履帶自行走入場(chǎng)，由頂管掘進(jìn)機(jī)在入土處進(jìn)行孔洞開(kāi)挖，敷設(shè)管道預(yù)先焊接在頂管掘進(jìn)機(jī)尾部，頂管掘進(jìn)機(jī)在前方掘進(jìn)時(shí)，雙向連續(xù)推拉管裝置在后方利用兩端的抱管裝置“一松一緊、一退一進(jìn)”地設(shè)計(jì)一定的時(shí)間差配合交替推進(jìn)，由此實(shí)現(xiàn)管道的連續(xù)敷設(shè)。

雙向連續(xù)推進(jìn)法適用于大管徑、長(zhǎng)距離的管道穿越施工，該工法具有以下特點(diǎn)：

（1）可連續(xù)輸送管道

雙向連續(xù)推進(jìn)法與雙向連續(xù)推拉管裝置結(jié)合，利用推管裝置兩端的抱管夾相互配合并設(shè)計(jì)一定的時(shí)間差，可有效提高施工效率，縮短施工周期。

（2）施工效率高

該工法配套使用的雙向連續(xù)推拉管裝置采用履帶式底座，可自走入場(chǎng)，可減少人力運(yùn)輸?shù)南?，提高施工效率?/p>

（3）可立即搶險(xiǎn)回拖

在管道敷設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)卡鉆、鉆桿斷裂、管道實(shí)際鋪設(shè)曲線偏離設(shè)計(jì)曲線或管道在地下敷設(shè)時(shí)遇險(xiǎn)無(wú)法進(jìn)行正常鋪設(shè)時(shí)可立即通過(guò)雙向連續(xù)推拉管裝置兩側(cè)抱管夾反向運(yùn)作，提高搶險(xiǎn)回拖成功率。

2 雙向連續(xù)推管法發(fā)展前景

隨著全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源供需矛盾日益緊張，油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施向著質(zhì)量、安全、高效、節(jié)能與環(huán)保方面發(fā)展。雙向連續(xù)推進(jìn)法具有較大的創(chuàng)新性和經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，從根源上解決了以下幾大問(wèn)題：

（1）雙向連續(xù)推進(jìn)法與直接鋪管法結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)管道連續(xù)鋪設(shè)，避免管道鋪設(shè)過(guò)程中發(fā)生回彈，大幅度縮短施工周期；

（2）雙向連續(xù)推進(jìn)法與水平定向鉆結(jié)合，在長(zhǎng)距離、大直徑和困難地質(zhì)穿越中提高回拖成功率；

（3）管道鋪設(shè)出現(xiàn)壓差黏附卡鉆等事故時(shí)，可立即反向搶險(xiǎn)回拖進(jìn)行解卡，提高救援成功率。

3 結(jié)束語(yǔ)

雙向連續(xù)推進(jìn)法如同直接鋪管法一樣，需頂管掘進(jìn)機(jī)在前面進(jìn)行孔洞開(kāi)挖，預(yù)先將敷設(shè)管線焊接連接在頂管掘進(jìn)機(jī)尾部，同時(shí)采用該工法配套的雙向連續(xù)推拉管裝置在入土處利用設(shè)備兩側(cè)的抱管夾“一松一緊、一退一進(jìn)”配合，從而實(shí)現(xiàn)管道的連續(xù)敷設(shè)。該工法可解決水平定向穿越在大口徑、長(zhǎng)距離管 道穿越中遇險(xiǎn)不易進(jìn)行搶險(xiǎn)回拖以及直接鋪管法無(wú)法管道連續(xù)敷設(shè)，具有可連續(xù)輸送管道、極大縮短了施工周期、施工成本低、操作簡(jiǎn)單、可立即搶險(xiǎn)回拖等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)際非開(kāi)挖行業(yè)具有良好前景。