鞏瑞晨 (銅陵有色金屬集團銅冠建筑安裝股份有限公司,安徽 銅陵 244000)
傳統(tǒng)供熱管道施工主要采用地下埋設(shè)工藝進行施工,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,傳統(tǒng)供熱管道施工工藝暴露出了許多問題,例如工藝靠挖耗時耗力、成本較高、容易對周邊環(huán)境造成影響,同時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)用價值受到了負面影響。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,但因為其種類繁多,各自的優(yōu)勢特點均不相同,需要施工單位對此引起重視,根據(jù)實際條件與需求進行選擇。
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,進而不必進行開挖工作,具有較高的便捷性與準確性。但因為水平定向鉆技術(shù)的出現(xiàn)時間較短,所以雖然其優(yōu)點明顯,但同樣也存在一些缺點,例如成本相對較高、易受管道結(jié)構(gòu)限制等,所以此項技術(shù)的實施難度相對較大,需要結(jié)合實際情況進行慎重選擇。
因水平定向鉆供熱管道施工時常需要穿越城市障礙物,所以本文在此情境下,對此項施工的應(yīng)用進行分析。
水平定向鉆施工主要依靠鉆進工藝實施,但在鉆進之前,需要對鉆進軌跡進行設(shè)計。根據(jù)不同的障礙物類型,水平定向鉆的鉆進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,因為此類障礙物的地基較高,所以直線穿越并不會帶來負面影響,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,如果進行直線軌跡必然會導(dǎo)致施工的成本、難度加大,同時可能造成重大的負面影響,因此需要通過曲線軌跡繞開此類障礙物[1]。
此外,在曲線軌跡基礎(chǔ)上,因為供熱管道的材質(zhì)的剛度較大,如果曲率半徑較小那么可能會導(dǎo)致管道位移,同時會造成較大的應(yīng)力。所以在進行曲線軌跡設(shè)計時,應(yīng)當(dāng)避免較小的曲率半徑,如有必要可以對管道路徑進行調(diào)整,盡可能采用直線軌跡進行施工。
因為供熱管道施工規(guī)模龐大,所以需要將工程分為多個階段進行施工,而為了保障工程質(zhì)量,在施工當(dāng)中應(yīng)當(dāng)針對各階段施工的質(zhì)量進行把控。首先施工單位應(yīng)當(dāng)對放樣、定位工作進行控制,即根據(jù)施工圖紙上的坐標進行放樣,并依照鉆進的需求與地質(zhì)條件確認鉆孔曲線。在正式鉆進作業(yè)時,應(yīng)當(dāng)對實際施工曲線進行監(jiān)督,避免實際曲線與設(shè)計曲線出現(xiàn)過大的偏離,另外,為了盡可能保持曲線一直,施工單位可以通過鉆孔定位導(dǎo)向系統(tǒng)來維持鉆進的準確性,此系統(tǒng)主要在鉆頭后部空腔位置安裝探測器,通過探測器的信號傳輸,可以將鉆進當(dāng)前信號發(fā)送至接收器,當(dāng)出現(xiàn)超出閾值的偏差后,信號會產(chǎn)生相應(yīng)的波動,此時監(jiān)督人員即可實時了解到具體情況下,并對此加以處理[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,即不同型號的水平定向鉆鉆機,將決定供熱管道的口徑與長度,而此兩點與施工標準相關(guān)。在選擇鉆機設(shè)備時,不但要重視鉆機的性能,還要了解其缺陷,例如拉力扭矩較大的鉆機有助于施工效率,穩(wěn)定性也相對較高,但是成本相對較高、口徑較大的鉆機雖然有助于擴孔作業(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,在擴孔施工階段,應(yīng)當(dāng)要求施工人員依照“循序漸進”的原則進行施工。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)計需求進行擴孔,擴孔可以一次性完成,也可以分多次完成,具體需要依照實際條件來進行確認,但在多次擴孔當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)謹慎采用大口徑鉆機。
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)鉆進技術(shù),而在信息傳輸技術(shù)的運用下,可以使監(jiān)督人員更加細致、直觀地對施工質(zhì)量進行判斷,即信號一旦超出閾值,則說明施工質(zhì)量存在缺陷,而在傳統(tǒng)鉆進技術(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),在此兩項技術(shù)的運用之下,監(jiān)督人員可以清晰地了解到一些肉眼難以判別的不足,進而有效地提高了施工精度。
傳統(tǒng)供熱管道開挖施工規(guī)模龐大,很容易對周邊環(huán)境造成污染會干擾,而在水平定向鉆技術(shù)方面,其因為自身規(guī)模較小,所以對周邊環(huán)境的影響也相對較小,例如水平定向鉆鉆進作業(yè)并不會造成太多的揚塵、噪音分貝相對較小等。此外,水平定向鉆的鉆進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,由此即可說明水平定向鉆鉆進作業(yè)的環(huán)保性更高。
開挖技術(shù)的實施多數(shù)依賴于人工,而水平定向鉆鉆進作業(yè)更多的依靠機械設(shè)備,進而因為機械設(shè)備的工作效率顯然要高于人工,所以在施工時水平定向鉆鉆機工藝,能夠有效地提高供熱管道施工的效率。此外,因為施工精度的影響,監(jiān)督人員對于水平定向鉆鉆機作業(yè)的控制力度也相對增強,進而在水平定向鉆鉆進施工當(dāng)中,出現(xiàn)錯誤施工的概率也相對降低,變相地提高了施工的效率。
傳統(tǒng)開挖技術(shù)因為精度不足、靈活性不足,時常會因為障礙物的影響,導(dǎo)致施工難度加大,但在水平定向鉆工藝技術(shù)方面,因水平定向鉆鉆機軌跡靈活多變,所以在施工時,能夠適應(yīng)各種地理條件,通過相應(yīng)的計算即可避讓部分不宜破壞的障礙,因此其施工難度相對降低,易于被施工人員掌握。
因水平定向鉆技術(shù)屬于新型的非開挖技術(shù)之一,所以在實際應(yīng)用上還存在待完善的地方,所以在運作時,施工人員應(yīng)當(dāng)重視不足之處,確保施工質(zhì)量。
在水平定向鉆鉆井工藝當(dāng)中,主要通過鉆機形成鉆孔,在將供熱管道埋設(shè)其中,但在管道埋設(shè)之后,難免會出現(xiàn)管道與孔壁之間的孔隙,此類現(xiàn)象會對施工質(zhì)量造成負面影響,因此施工單位應(yīng)當(dāng)對此點進行處理。但在處理方式上,不能依照開挖工藝的回填夯實法來進行填補,而需要采用泥漿灌注方法。
因為水平定向鉆屬于新型技術(shù),所以目前我國對于此項技術(shù)還沒有一個標準的驗收規(guī)范,所以在對工程進行驗收時,難以保障工程質(zhì)量的可靠性。針對此類現(xiàn)象,施工單位應(yīng)當(dāng)重視自身的施工要求,即使沒有規(guī)范指標,也應(yīng)當(dāng)盡可能地結(jié)合需求進行施工,以此保障工程質(zhì)量達到一個合理的水平。
本文主要分析了非開挖技術(shù)在供熱管道施工中的運用,分析當(dāng)中首先針對水平定向鉆技術(shù)進行概述,了解了此項技術(shù)是一種新型的非開挖技術(shù),以及其基本原理,之后簡要地分析了水平定向鉆鉆機作業(yè)的工藝流程,進而針對此項技術(shù)的運用效果進行了研究,得出其在供熱管道施工當(dāng)中的優(yōu)勢。此外,因為此項技術(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。