定向钻施工技术在燃气管道穿越工程中的应用

3科技资讯科技资讯S I N &T NOLOG Y I NFORM TI ON 2008N O.23SC I ENC E &TEC HNO LO GY I N FO RM A TI ON 工业技术敷设城镇燃气管网，在施工过程中不可避免会遇到人工或天然的障碍，增加燃气管网敷设的难度。

水平定向钻穿越施工技术，因其施工过程的特殊性、便利性越来越受到各地燃气公司的青睐，成为燃气管网建设一项重要的施工技术。

笔者工作过的燃气公司，采用水平定向钻穿越施工为公司和当地政府减少了许多麻烦。

1概述非开挖铺设地下管线施工技术,国外称T T 技术，即Tr enchl es s T e chnol ogy,是指利用岩土钻掘手段在地表不开挖的情况下,铺设、修复及更换地下管线的施工技术。

水平定向钻是非开挖技术的一个分支，其工作过程是通过电子仪器控制进行导向和探测，先钻出一个与设计曲线相同的导向孔，然后再将导向孔扩大，把产品管线回拖到扩大了的导向孔中，完成管线穿越的施工过程。

采用水平定向钻施工，其钻孔轨迹可以是直的，也可以是逐渐弯曲的(在铺设管道允许的曲率半径内);其特有的导向装置，可导向绕过障碍物，钻孔过程可在预先挖好的发射坑和接受坑之间进行。

近年来，水平定向钻穿越施工技术在市政建设的各个领域都得到了很大的运用，如天然气、自来水、电力及通信等领域。

结合当地的实际情况，编者统计了如下两点外界因素客观上推动了水平定向钻穿越在燃气行业的应用:①随着城市建设的大规模发展，各地的燃气公司都相应的进行新旧管网敷设或改建工程。

在管网建设中，会遇到天然和人工形成的障碍，如河流、湖泊、铁路、高速公路等，限制了开挖铺设管道。

②在城市市政建设的同时，城镇居民对生活环境质量提出了更高的要求，因开挖造成的交通问题和环境污染等问题，给市民的工作、生活带来许多不便。

各级政府都对开挖报批控制的相到严格，一些市区重要路段，政府明令限制开挖施工。

燃气管道穿越工程中水平定向钻的施工技术摘要：本文将探讨燃气管道穿越工程中水平定向钻的应用要点和优化策略，旨在为提升施工质量和效率，确保城市燃气供应的安全和可靠提供可行的解决方案。

关键词：燃气管道；穿越工程；水平定向钻燃气管道是城市能源供应的重要组成部分，而在城市中进行新建或改造燃气管道时，经常需要穿越各种地下和地面障碍物。

相比传统的开挖方式，水平定向钻施工技术具有降低对地面环境和交通的干扰、减少地表破坏、提高施工效率和降低施工风险等优势，在燃气管道穿越工程中具有重要的应用价值。

1.影响水平定向钻施工的风险因素1.1地下环境因素复杂的地质条件和地下障碍物增加了施工的难度和复杂性。

地下环境中的未知地下管线和设施给钻井路径选择和导向带来不确定性。

这些因素可能导致施工时间延长、工程进度延误，增加钻头磨损和设备故障率，进而增加施工成本和维修费用。

此外，不可预测的地下环境还可能导致安全风险，如钻头卡住、管道损坏等，可能导致事故发生。

1.2钻机停摆因素设备故障是常见的停摆因素之一，例如电气故障、液压系统故障和机械部件损坏等。

这都可能导致钻机无法正常运转，从而延误施工进度。

操作错误也会导致钻机停摆，例如不正确的操作顺序、不合理的工艺参数设置和误操作等。

此外，不良地质条件也是影响水平定向钻施工的停摆因素之一。

当遇到复杂的地质情况，如硬岩、充水层或松散地层时，钻机可能无法顺利进行钻进，需要采取其他措施来应对[1]。

1.3孔洞上部扰动因素在施工中需要穿越地面障碍物时，如公共建筑物、高速公路和铁路，存在大量人流活动，给孔洞施工带来困难。

人流密集可能导致地面过载和孔洞上部结构下沉，严重影响施工的安全性和稳定性。

此外，人流活动还可能引起地面振动，传导到孔洞上部，增加施工的不确定性和风险。

1.4天气因素恶劣的天气，如暴雨、大风或极端温度，会导致施工暂停或延迟，对施工进度产生不利影响。

在降雨较大的情况下，地面会变得湿滑，增加了设备操作的风险，钻机的稳定性和移动能力也会受到影响。

市政燃气管道定向钻进穿越施工技术探讨摘要：伴随着社会经济的不断发展，市政燃气管道安装工作运行进程逐渐加快，和以往开凿道路和土地相比较来看，现代施工技术的引进为市政燃气管道安装和施工提供了诸多方便。

市政燃气管道定向钻进穿越施工技术有利于减少土地在市政管道和施工期间产生的影响，减少成本输出。

在本文中，重点探讨了市政燃气管道定向钻进穿越施工技术的应用情况。

关键词：市政燃气工程；定向钻进穿越施工技术在之前的市场燃气管道安装和施工作业开展期间，在通常是大面积的开凿道路和土地，这样一来，就影响了道路的平整性，不利于人们正常出行。

自从市政燃气管道定向钻进穿越技术被引进以后，以上难题得到了良好的解决，安装和施工期间原有的路面不会受到影响，不过从实际应用情况来看，还面临着勘探力度不足的现象。

本文结合应用现状进行了简单的分析。

1、对于市政燃气管道定向钻进穿越施工技术应用现状的分析1.1勘探和测量环节不到位在应用市政管道定向钻进穿越技术的前期阶段中，应当明确钻孔的施工的实际范围，详细勘察施工环节中包含的地表，分析施工中地层土壤的结构，预估管道中心线和地表实际走向，制定合理的施工地层结构，依照施工地段地层土壤结构来规划市政燃气管道的宽度以及深度，精确判断市政燃气管道的深度和对钻孔位置以及角度，落实完善的市政燃气管道安装和施工计划。

可是在工作开展期间，普遍存在着施工人员没有加大市政燃气管道安装和施工重视程度的现象，勘探和测量的科学性不佳，误差现象极大，完全削弱了市政燃气管道定向钻进穿越施工技术效果的体现。

1.2市政燃气管道施工期间对施工设备检查力度不足市政燃气管道定向钻进穿越施工技术因为优势极高而受到了广泛的应用，其对于市政燃气管道施工期间的设备提出的要求非常高，尤其是对于施工前期阶段中勘探和测量设备来讲，必须避免勘探和测量期间存在的各项误差，确保钻孔的准确性以及铺设宽度。

可是在市政燃气管道定向钻进穿越施工期间，还存在着设备保养以及检修人员没有加大施工设备保养力度的现象，有的施工设备没有遵循以往的施工要求开展各项工作，完全阻碍了该环节的正常运行。

燃气管道施工中水平定向钻的运用摘要在燃气管道的施工过程当中，水平定向钻技术的使用有效提高了施工工程效率。

近些年来，因其具有良好的经济和环境效益，水平定向钻技术在管道施工中一直占据着重要地位，并得到推广和应用。

本文结合水平定向钻技术的发展，具体分析了在燃气管道施工中的应用以及注意事项。

关键词燃气管道；水平定向钻；穿越施工；应用中图分类号tu7 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2012）67-0139-02在石油天然气管道在敷设过程中，会与带一些不可避免的障碍，增加施工难度。

由于水平定向钻的应用与推广，受到了许多燃气公司的关注与重视，水平定向钻技术逐渐成为燃气管道施工建设的一项重要技术。

本文通过对水平定向钻的发展分析，具体介绍水平定向钻在燃气管道施工中的应用。

1 关于水平定向钻应用原理及其发展对于燃气管道工程中遇到的一些障碍，采取的传统方式就是对其进行开挖。

随着非开挖技术的产生与发展，水平定向钻技术在这一领域中开始占据主导地位，且其发展速度最快。

1.1关于水平定向钻水平定向钻技术主要是采用定向钻机，在不同的地层和深度以一种可控制的钻孔轨迹为工作方式进行钻进，通过对导向仪进行跟踪与导向抵达设计位置，从而完成地下管道的铺设。

定向钻机的钻进系统具有导向的功能，在到达目标位置点之后，它的楔形钻头就会转变成为锥形的扩孔器，便于将钻孔扩大到需要的直径，同时将那些需要进行埋设的管道成功牵引到已经扩钻好的钻孔当中，在这一过程中，所有的作用力都会从钻杆传到钻头上。

定向钻的导向钻进过程通过钻杆和楔形钻头一起实现线性的前进。

钻头与地面倾斜度以及楔面角度等重要数据会通过专门的探测仪器被准确传送到接收仪器当中。

钻进系统通过一种驱动装置来进行驱动，在钻孔成功之后扩孔器牵引要铺设的管线沿着定向钻钻机的方向实现管线敷设。

水平定向钻技术具有以下特点：1）导向位置准确，效率比较高。

由于定向钻机的导向功能良好，能够及时准确地确定好敷设管道的目标位置，节省了时间。

292YAN JIUJIAN SHE燃气管道穿越工程中水平定向钻的施工技术Ran qi guan dao chuan yue gong cheng zhong shui ping ding xiang zuan de shi gong ji shu闫东明现如今，我国天然气的应用越来越广泛，与之配套的燃气管道工程随之增多，其中导向准确、高安全性和高效施工效率的水平定向钻技术在燃气管道工程中发挥着重要作用。

本文主要对燃气管道穿越工程中水平定向钻技术施工原理、特点、具体应用与优化策略作了研究。

在我国城镇地区的燃气管道工程建设中，各类因素在一定程度上阻碍着工程实施，除了人为障碍还可能会出现天然障碍，这都阻碍着工程建设的顺利进行。

为了更好地保障燃气管道穿越工程的正常施工，并提高管道施工水平，就要求施工单位要合理应用各种施工技术来避开各种障碍的影响，从而采取最佳的避障碍技术措施。

而水平定向钻技术不仅能有效规避障碍因素，还能提高燃气管道穿越工程施工效率，笔者结合自身在相关工程中的施工经验，对水平定向钻技术进行具体阐述。

一、水平定向钻施工技术分析天然气作为现代城镇居民生产、生活中必不可少的能源设施，它对促进城市稳定发展，维护人们正常生活有着非常重要的作用。

在这种背景下，我国城市燃气管道施工质量水平仍有待提高。

施工过程中应用的各项技术对施工质量和效率起着非常关键的作用，尤其是水平定向钻技术能更好地避免影响施工的障碍因素，以下具体分析水平定向钻技术的施工原理与特点：1.水平定向钻技术的施工原理在我国建设燃气管道工程初期阶段，因施工和建设技术相对落后，且工程资金储存不够，再加上当时应用相对落后的施工技术进行工程建设，势必会因为各种天然和人为障碍因素而阻碍燃气管道建设工程进行。

例如：若遇到无法提前预测避免的施工障碍时，施工单位一般采取障碍开挖的解决措施，这种方法虽然不影响工程质量，但需要施工单位投入大量的人力和物力，且解决效率较低，也在一定程度上影响工程进展，提高了资金的投入力度，从而提高工程成本支出。

定向钻穿越技术在燃气管道工程施工中的应用摘要：定向钻穿越技术具有不污染环境、不影响交通、施工周期短、成本低等优点，在管道工程中得到了广泛应用。

本文就定向穿越技术在燃气管道工程施工中的应用进行探讨，初步分析了高压、大管径、厚壁管道定向钻穿越工程的特殊性和工艺步骤，阐述了穿越曲线的确定方法和回拖阻力的算法，并对风险控制措施和关键工序的施工控制进行了探讨。

关键词：定向钻穿越技术；燃气管道；施工随着城市建设飞速发展，各种市政管道在地下纵横交错，开挖施工使道路质量变差，破坏环境，给人们的生活、工作带来诸多不便，且施工成本越来越高。

然而由于定向钻穿越技术的应用，使得这些问题迎刃而解。

所谓的定向钻穿越技术，是一种现代非开挖敷设管道的施工新技术，它利用水平定向钻机，按预先设定的轨迹钻一个小直径导向孔，随后在导向孔出口端的钻杆头部安装扩孔器回拉扩孔，当扩孔达到要求后，在扩孔器的后端连接旋转接头、拉管头和管道，以形成符合工程施工用的管道。

但是定向钻穿越技术还是有风险，所以我们在施工工程中一定要严格进行控制施工质量，防止工程事故的发生，确保定向钻穿越技术工程顺利完成。

1 高压、大管径、厚壁管道定向钻穿越特殊性与主要工艺步骤1.1 特殊性穿越曲线的设计要求高；钻机设备要求高；控向精度要求高；管道回拖入洞的影响；扩孔及泥浆须特殊处理。

1.2 定向钻穿越施工的工艺步骤定向钻穿越施工时，从安装钻机到按照设计好的穿越曲线敷设管道，主要包括6大工艺步骤：场地选择、布管；施工前检验；钻导向孔；扩孔；管道回拖；施工后复验。

2 管道穿越设计参数分析与确定2.1 穿越曲线的确定2.1.1 影响穿越曲线的因素影响定向钻穿越曲线的因素有很多，各因素之间的相互关系也非常复杂，综合大量定向钻穿越工程实践经验，主要有10大要素：管道与障碍物的安全间距、穿越长度、穿越曲线经过的土质分布情况、管道特性、管道曲率半径、穿越深度、入土角、出土角、钻杆允许折角、出入土点场地及地面标高。

152燃气管道是城市内不可或缺的一类管道，此类管道工程在施工建设时的复杂度高、专业性强，如果要达到最为理想的施工效果，工程人员需严格按照燃气管道施工标准来开展相应的施工作业，克服不利地质地形条件、交通条件等的干扰。

燃气管道施工与其他类型管道工程或者其他基础设施工程施工都有着紧密的关系，因此，在施工建设时，需通过全过程、全方位的技术管理来提升施工效果。

定向穿越施工作为一种新的施工技术，在未来的燃气管道工程中，将有着更为广阔的发展前景。

1 定向穿越技术的基本原理在燃气管道工程项目中，定向穿越的技术优势非常突出，在具体的应用过程中，施工人员需结合工程现场的地质条件特征，设计出与地质土层结构、环境条件相符合的钻孔轨迹，此轨迹一般多为曲线状，当轨迹设计结束以后，借助于定向钻机在土体中首先钻出一个导向孔，在钻进时，导向跟踪仪和计算机能够实现对导向和定位的精准控制[1]。

当先导钻具在穿越障碍物一段出露以后，就需要立即在钻具的端部位置环节上大直径扩孔钻头，随后依次接上管线，此管线的直径要远远小于扩孔钻头直径，随后，当这些施工环节达到相应的标准以后，就要立即回拖钻杆，在扩孔的同时将待敷设管线拉入钻孔内部，从而完成管道的定向穿越施工。

2 施工流程和前期准备2.1 工艺流程燃气管道定向穿越施工技术的流程复杂，如果要保障现场施工作业的高效、有序开展，工程人员在实际的施工作业开展时，就需要严格遵守施工工艺流程。

定向穿越技术流程主要包含了前期勘察与准备工作、测量放线、钻机就位与调试、泥浆调配、分级扩孔和清孔、管道回拖、焊接试压、密封性试验、现场恢复[2]。

2.2 前期勘察与准备2.2.1 地质勘测与已有管线的排查燃气管道工程采用定向穿越施工技术时，为保障后续施工作业的有序进行，工程企业就需要严格根据工程现场的具体情况，来做好前期的地质勘测和管线排查，这是准备工作的重点，只有保障了地质勘测和管线排查信息的准确性与完整性，就可以为定向穿越设计与施工提供参考。

燃气管道工程定向钻穿越施工方案引言燃气管道工程建设中，如果需要穿过公路、铁路、河流等地区，采用传统的开挖方式会严重影响周边环境，甚至会引起安全事故。

因此，定向钻技术在燃气管道建设中得到了广泛的应用。

本文旨在介绍燃气管道工程定向钻穿越施工方案，为相关人员提供参考。

定向钻穿越施工原理定向钻穿越施工是一种不需要开挖地面的技术，可以避免损毁道路、地下管线等现有设施，同时实现对深埋管线的无缝穿越。

定向钻穿越施工基本原理是：在地面打造起点坑和终点坑，钻机横向在地下钻向终点坑，在钻穿过程中，通过平移、旋转、升降等方式进行导向和调整，以准确地穿越障碍。

定向钻穿越施工方案方案设计在进行定向钻穿越施工前，需要制定详细的施工方案。

首先，根据穿越障碍物的类型、深度、长度等参数，确定钻孔长度、直径等技术参数；其次，通过现场勘测，确定起点坑和终点坑的位置和大小，考虑到后期维护和扩建的需要，需要预留一定的空间；最后，需要分析地下存在的导向障碍物，如岩石、圆管等，并制定钻头选择和防护措施。

设备准备定向钻穿越施工需要使用专业的设备，包括定向钻机、钻头、碎岩机、勾走器、液压动力站等。

设备的准备应根据施工方案进行选择，保证设备质量和性能的同时，避免超支。

施工流程根据施工方案，进行如下流程：1. 起点坑和终点坑准备在起点坑和终点坑处，开辟足够空间，安装设备，制定安全预案，并将施工区域分隔，划定警戒线。

2. 钻机在钻孔中的操作将钻机装在机位上，进行孔道导向，钻入孔口，钻进指定深度，测量穿越口的坐标，根据钻头的导向情况，调整钻孔方向，一直到达目标区域。

3. 钻石碎岩机的使用钻进岩石部分时，使用钻石碎岩机进行碎岩，让钻机顺利通过。

4. 勾走器的使用将勾走器装在钻杆上，通过钻杆将土壤、碎石勾取到孔口，然后通过输送带输送出坑。

5. 管道的安装将管道从起点坑处送入地下，等到钻机完成钻孔后，定位管道，将管道从孔口推入，直至与起点坑处的管道相连。

6. 测试和收尾在完成管道安装后，进行相关测试，如检验管道的密封性、网路防火等。

水平定向钻机非开挖技术在燃气工程中的应用[摘要]：燃气管线非开挖施工技术是利用岩土钻掘的技术手段，在不开挖地表的条件下进行管线的铺设、更换或修复的一项新技术。

水平定向钻机作为非开挖技术中最具活力的一项施工技术，它是用水平定向钻孔，按预先设计轨迹，在一小块地盘上钻个钻孔，到达对面靶区露出地面后，将己连接的管道拖入、顶入。

具有导向准确、有利环保、效率高等特点。

本文就燃气施工实例进行阐述。

[关键词]：非开挖水平定向钻燃气施工中图分类号：f113.4 文献标识码：f 文章编号：1009-914x（2012）32- 0275 -01正文：燃气管线非开挖施工技术是利用岩土钻掘的技术手段，在不开挖地表的条件下进行管线的铺设、更换或修复的一项新技术。

它具有不影响交通、不破坏环境、综合成本低、施工安全性好等优点，在燃气管线穿越城市道路、铁道、闹市区、绿化带、河流、地上障碍物、地下古物区等无法或不宜进入的地区施工都有极其广泛的应用和发展前景。

水平定向钻机作为非开挖技术中最具活力的一项施工技术，它是用水平定向钻孔，按预先设计轨迹，在一小块地盘上钻个钻孔，到达对面靶区露出地面后，将己连接的管道拖入、顶入。

具有导向准确、有利环保、效率高等特点。

它能在一定曲率半径范围内绕开障碍物，能避免破坏管线经过地区的生态环境，施工速度快，效率高，穿越长度长，深度深。

目前在国内已越来越多地应用于燃气管道的工程施工。

一、主要结构水平定向钻机整机主要有钻机、定位系统和泥浆系统三部件组成，钻机是设备的主体；定位系统一般为行走定位系统，它包括探测器、接受器和远程显示器三部分；泥浆系统的主要功能在于利用一个泥浆混合泵，拌和特殊的润滑土或聚合物，为钻进过程及时提供足够的钻进液，钻进和反向扩孔的过程中，起着制造泥浆、稳定钻道、润滑钻具、冷却钻头的作用。

通常的地质条件下，均质粘土地层采用一般的炒作方法即可实现，砂土层的穿越要采用合适的泥浆类别及合适的配比，以钻进液作动力的泥浆马达，可驱动岩石钻头，采用这种技术需要一些动力更大的钻机。

定向钻施工技术在燃气工程中的合理运用【摘要】文章介绍了水平定向钻技术应用存在的问题及其带来的隐患，如缺乏市场管理准入机、缺乏统一的标准指引、探测技术水平限制、城市规划管理水平限制等方面进行了描述，对定向钻技术在燃气工程的运用提出了自己的一些建议。

【关键词】水平定向钻技术；燃气工程；探测技术水平定向钻施工是一种采用定向钻机和控向仪器，在预先确定的方向上通过导向钻进、扩孔、拉管等工艺过程实施管线敷设的非开挖施工方法。

水平定向钻敷管技术是一种现代非开挖敷设管道的施工新技术，其施工速度快、对周围环境影响小、可穿越地下障碍物和地面建造物等特点得到了广泛的应用，主要用于各种管道穿越河流、公路、铁路等障碍物。

近年来，水平定向钻技术在各种城市管线敷设中的运用越来越广泛，在燃气工程中运用也越来越多，为燃气工程建设提供了一个很好的途径，但是，水平定向钻技术在运用中也暴露了一些缺陷，运用不合理也会给管线的运行维护增加困难，甚至埋下安全隐患。

近年来，随着定向钻技术在各种管线施工中的运用越来越多，由此造成的安全事故时有发生。

2010年9月3日下午3点多钟，西安市星火路立交桥电信公司进行顶管施工把自来水管道给钻破造成了道路的损坏和交通的拥堵。

2011年8月3日上午9时30分，菏泽市牡丹区图书大厦门前，菏泽市城建工程发展集团有限公司的施工队进行高压电缆等市政设施入地工作，为将线管入地，施工人员在用100毫米规格的钻头顶管作业完毕后，用直径400毫米规格的钻头进行扩管作业时，将该处的天然气管道钻破，大量天然气泄漏，喷出的泥浆一度有2米多高，有爆炸危险，菏泽公安、消防、城建、燃气公司多方联动紧急除险。

2012年8月29日晚上7时多，在广州番禺市桥街德胜路与清河东路相交处，某施工单位在采用定向钻安装煤气管道时，将埋在地下的自来水管钻破，造成自来水漫流。

2012年9月27日，宁夏中卫市一天然气管道发生爆炸事故，中卫市一电力公司在进行地下顶管过程中，将地下天然气输气管道钻破，导致天然气泄漏，引起爆炸，事故造成3死4伤。

燃气管道穿越工程中水平定向钻的施工技术摘要：我国基础设施建设进程的加快，人们对生活的要求也越来越高。

在燃气管道的穿越工程中，会遇到很多的问题和限制，比如自然限制、人为限制等，为了促进燃气管道穿越工程顺利进行、提高管道施工的效率和质量，就要通过有效的技术改善这些因素，制定合理的改善措施。

水平定向钻作为促进燃气管道施工的顺利进行的重要技术，本文针对水平定向钻施工技术及其特点进行分析，制定有效的应用措施。

关键词：燃气管道穿越工程；水平定向钻；施工技术；应用效果水平定向钻技术适用于各种穿越工程、建筑物、道路障碍工程等，而且不会损害建筑物、不会阻碍交通，对河床及河堤也不会造成影响，因此该技术被广泛应用在天然气、煤气、石油以及供水管道铺设工程的施工阶段。

随着社会经济发挥进程的加快，天然气也在乡镇等地区广泛普及，乡镇街道错综复杂，无法按照城市规划进行，因此天然气的引入和铺设给城市乡镇规划带来极大的困难、提高了成本，燃气管道的监测和检查也遇到很多的问题。

1.关于燃气管道穿越工程的水平定向钻施工技术燃气管道穿越工程中的水平定向施工技术就是在导向孔施工技术指导下，按照设计要求进行导向孔的施工，然后进行各级预扩孔的施工，最后进行清孔处理，在施工阶段要收集数据。

以上就是燃气管道穿越工程的重心，每个施工环节都对工程的施工质量造成极大的影响。

1.导向孔技术导向孔技术作为保障工程质量的第一步，根据设计人员考察地质和地形后收集到的信息数据，制定且设计完善的施工路线，按照这个路线进行钻孔处理，钻孔的时候要采用仪器及时回收相关数据，从而实现对施工过程的监测。

1.各级预扩孔技术施工技术人员要确定施工中的各项细节，严格落实各个孔的施工质量。

然后将钻头取下反方向在相关数据的支持下进行各级预扩孔的凿钻，将数据收集起来，根据地质特点配置泥浆，然后进行护壁处理，提高孔的牢固性。

1.清孔技术技术人员要采用仪器检查孔中泥浆的具体情况，严格控制泥浆的比重，注意观察仪器在孔中的变化，然后收集相关数据信息。