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摘要：天然气是城市发展建设必不可少的能源储配，我国天然气的能源储备丰富但人均占有量较低，在现代城市的建设发展中为了满足天然气对城市居民生活的供给，天然气的使用范围也逐渐增加但在天然气的投入建设中，需要通过管道进行天然气的输送，在管道工程的建设时常常会受到一些复杂地形的影响，为来促使管道工程建设的高效性和精准性，在穿越复杂地形的管道施工建设中需要利用到水平定向钻技术。水平定向钻技术在管道施工中已将逐渐成熟，本文针对该项技术原理特点以及在施工运用中的优点和缺点进行研究分析。
关键词：城市高压燃气管道；水平定向穿越；施工技术；
引言：在天然气管道工程的建设中由于我国现代化城市的建设的脚步过快，在管道工程建设时既会受到地面建筑的影响，而且现今城市中地下管线也随之纵横交错，如果采用地下管道工程来进行天然气运输，地下管道施工建设中具有一定的复杂性对施工技术的技能性要求较高，但在高压天然气管道工程的建设中这种燃气传输方法也是最佳的施工方案，而针对这一施工问题水平定向钻技术便是最佳的解决措施，下列将对水平定向钻进行研究分析。
1水平定向钻技术简要分析
在天然气管道施工建设中会受到多方面的因素影响，比如说在城市的地下空间布局中，在现今地下城市空间的管线分布比较广泛和复杂，常见的有自来水管道、排水系统、电缆管线、地基等，在天然气管道建设施工如果不对施工环境进行调查一不小心便会造成对其他管道的损坏，如果在进行管道施工时还采用传统的管道施工方案，会对城市居民的日常交通和生活出行造成不便，还会影响整个管道施工的安全性。因此在天然气管道施工时需要改进以往的施工方式，以提升管道施工的安全性能。因而水平定向钻施工技术的运用能减少传统施工技术的不足，该项施工技术特点在于以下几点，（1）在技术施工时能够减少地面建筑对施工技术的影响，在管线进行安装时也更加方便快捷。（2）该项施工技术对环境的污染性较少，并且施工技术的精准性较高。
2水平定向钻施工技术要点
2.1天然气管线的轨迹设计
城市天然气管道设计工作的先决条件便是对管线的路径进行研究分析，在对管线路径选择时需要设计人员高度重视，若在设计中忽视掉管线设计的科学性，便对后期的施工工作造成严重的影响。
在城市天然气路线思考设计时针对路线中的地层穿越，而水平定向钻技术在管道施工中的优点便是进行地层穿越。该项技术在地形穿越过程中也还会受到地形条件的影响，而面临一些特殊地形时不利于穿越技术运用，比说在大量孤石、含有障碍物的地层，砂砾层等这些特殊地形环境时不便于使用穿越技术。
对水平定向技术的穿越土层进行研究之后，接下来的工作便是对整个穿钻作业的入土角进行选择，在对入土角的选择时施工设计人员选择过浅的入土角便会对天然气覆土深度造成影响，而入土角度选择点的土质松散时会大大提高整个施工技术的难度，天然气管道施工设计人员在入土角进行选择设计思考时应该将PE管的人土角稳定在6～30°这个范围之间，如果采用钢管作为天然气运输那么应该将入土角控制在20°以内，管道施工设计人员在对管道的曲率半径进行确定时，在管道材料选用钢管作为管道材料时把管道的曲率半径控制在1200D<曲率半径<1500D之间。
施工设计人员在对天然气管道中的管线的间距进行思考设计时，若采用水平定向钻技术进行施工，那么整个管道都属于埋地管线，在地上与地下进行处理时应该将管线的间距保持大于0.6m的间距，在针对地下管线的思考时需要根据具体的土层条件进行间距的思考。
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2.2平面定向钻施工技术的准备工作
想要保证天然气管道施工的顺利进行，在整个工程施工前我们需要做好施工前的准备工作，而在水平定向钻技术在进行施工需要做好的准备工作有，（1）对施工环境的地下空间进行排查检测，防止在施工对其他管线造成的人为施工破坏。（2）在管线的路线选择时也需要具备合理性。（3）针对管道材料进行选择时需要考虑管道的物理性能，只有稳定可靠的物理性能方可保证天然气管道的正确运输。为了保证天然气管道能够进行长期运行，对天然气能够进行保护措施处理，想要维持天然气管道的物理性质，可以采用外覆盖层技术来提升管道的物理性能，除此之外在进行天然气管道进行水平定向钻施工技术前的准备工作还需要处理好，施工装备的准备工作，比如说在进行天然气管道施工前处理好，（1）钻机规格的选择、（2）确定相应的技术指标、（3）钻机的型号选择、（4）重视天然气管道施工前的地址审查工作，并确定整个项目施工的技术参数。
2.3水平定向钻的施工细节
在高压天然气管道施工的选用水平定向钻技术的施工流程，在该技术施工流程中往往有3项在施工技术中常常忽视掉的施工重点，（1）水平定向钻水平穿越的精确度的计算。（2）忽视掉扩孔回拖与管道回拖的技术处理。（3）水平定向钻施工技术机械问题。下列将对施工中的细节问题进行简要分析。
在水平定向钻技术中的导向孔施工技术处理，在进行天然气管道导向孔的施工设计思考时，首先需要着重处理好的细节问题便是，使钻机与导向孔之间为距离能够保持在同一水平直线上，接下来在根据施工技术的参数需求进行管道的施工的倾斜度调整，在对钻机进行倾斜度调整时需要时刻注意钻机的倾斜度是否符合管线设计的轨道需求，为了提升天然气轨道设计的精确性，应该在5%以内。钻机在进行施工作业时还需要处理好整个施工作业中数据记录工作，将整个施工细节控制在可控的范围之内，并后续的施工工作打下坚实的基础。
（2）在水平定向钻施工技术中扩孔处理细节，施工人员在对施工中扩孔细节处理时的关键在点在于，保证前期的导向孔的施工质量问题并保证整个扩孔施工处理中导线轨迹的精确性，只要保证了整个管线轨迹的准确性在对钻机的型号选择时还需要考虑施工环境中的土层的质度问题，并选择最佳的扩孔钻头，在进行扩孔处理时最常见的有反扩孔钻头，这类钻头的特点在于，进行扩孔技术处理时通过回拉的形式进行扩孔处理，在扩孔技术处理中若遇见粘质土层时，可以选用刮刀钻头来提升整个钻孔工作的稳定性，而在钻孔作业中面临的土质层为若地层为含沙量高，针对这类土质层的钻头选择时，需要考虑使用泥浆对钻孔作业进行护壁处理。
3水平定向钻技术的优化策略
在现今高压天然气管道工程建设中，采用传统的管道钻孔技术的成本和施工环境的难度性较大，还对自然环境的造成极大的破坏，而在管道技术的发展中水平定向钻孔技术能够对传统技术的缺陷进行弥补。但对我国现今水平定向技术的发展来看，在应用技术也还存在一定不足比如说在该技术中常见的问题便是（1）前期施工的投入的成本性较高。（2）在施工完成后管线存在缺陷对其修复性的难度较大，因此在管道材料的选择上具有较大的难度性，需要物理化学性质较优管道材料。为了增强管道的稳固性在我国现今的水平定向钻的技术中通常采用的3PE管线材料，除此之外在管线的安装时还需要为管道的表面刷上一层保护膜，提升管道使用的耐久性。
4总结
对城市高压天然气管道技术施工，水平定向钻技是天然气管道施工技术发展的大势所趋，在从现今技术发展来看该项技术还有待完善改进。比如说在水平定向钻技术的运用中我们要处理好。（1）天然气的管线设计（2）施工技术前的准备工作（3）水平定向钻的细节管理工作，从这三方面的角度着手对城市高压天然气管道技术进行改进。
参考文献：
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论文作者:李学川
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第7期
论文发表时间:2019/10/12
标签：管道论文; 天然气论文; 水平论文; 管线论文; 技术论文; 施工技术论文; 城市论文; 《建筑细部》2019年第7期论文;