非开挖技术在供热管道施工中运用的研究

巩瑞晨 （铜陵有色金属集团铜冠建筑安装股份有限公司，安徽 铜陵 244000）

0 前言

传统供热管道施工主要采用地下埋设工艺进行施工，即将管道埋设于地下，避免管道受地表因素的干扰，但随着供暖需求的增长，传统供热管道施工工艺暴露出了许多问题，例如工艺靠挖耗时耗力、成本较高、容易对周边环境造成影响，同时也被周边因素所限制等，此类因素之下，传统供热管道施工的应用价值受到了负面影响。但为了满足建设与人群的需求，现代部分施工单位在供热管道施工当中，开始采用非开挖技术，例如水平定向钻等，此类技术均能代替传统传统供热管道施工工艺，但因为其种类繁多，各自的优势特点均不相同，需要施工单位对此引起重视，根据实际条件与需求进行选择。

1 水平定向钻概述

水平定向钻是一种较为新型的非开挖技术，在现代的供热管道施工当中较为常见，此项技术的原理在于定向钻技术与传统管线施工的结合应用，即主要采用敷设的形式，将施工设施安装于制定位置，进而不必进行开挖工作，具有较高的便捷性与准确性。但因为水平定向钻技术的出现时间较短，所以虽然其优点明显，但同样也存在一些缺点，例如成本相对较高、易受管道结构限制等，所以此项技术的实施难度相对较大，需要结合实际情况进行慎重选择。

2 水平定向钻供热管道施工工艺

因水平定向钻供热管道施工时常需要穿越城市障碍物，所以本文在此情境下，对此项施工的应用进行分析。

2.1 施工设计

水平定向钻施工主要依靠钻进工艺实施，但在钻进之前，需要对钻进轨迹进行设计。根据不同的障碍物类型，水平定向钻的钻进轨迹可以分为直线与曲线两种，其中直线轨迹主要适用于高速公路或者铁路一类的障碍物，因为此类障碍物的地基较高，所以直线穿越并不会带来负面影响，而曲线轨迹则适用于水体、景观等不宜破坏的情境下，在此类情境之下，如果进行直线轨迹必然会导致施工的成本、难度加大，同时可能造成重大的负面影响，因此需要通过曲线轨迹绕开此类障碍物[1]。

此外，在曲线轨迹基础上，因为供热管道的材质的刚度较大，如果曲率半径较小那么可能会导致管道位移，同时会造成较大的应力。所以在进行曲线轨迹设计时，应当避免较小的曲率半径，如有必要可以对管道路径进行调整，尽可能采用直线轨迹进行施工。

2.2 施工质量把控

因为供热管道施工规模庞大，所以需要将工程分为多个阶段进行施工，而为了保障工程质量，在施工当中应当针对各阶段施工的质量进行把控。首先施工单位应当对放样、定位工作进行控制，即根据施工图纸上的坐标进行放样，并依照钻进的需求与地质条件确认钻孔曲线。在正式钻进作业时，应当对实际施工曲线进行监督，避免实际曲线与设计曲线出现过大的偏离，另外，为了尽可能保持曲线一直，施工单位可以通过钻孔定位导向系统来维持钻进的准确性，此系统主要在钻头后部空腔位置安装探测器，通过探测器的信号传输，可以将钻进当前信号发送至接收器，当出现超出阈值的偏差后，信号会产生相应的波动，此时监督人员即可实时了解到具体情况下，并对此加以处理[2]。

其次，水平定向钻热工管道施工的质量与设备也有密切联系，即不同型号的水平定向钻钻机，将决定供热管道的口径与长度，而此两点与施工标准相关。在选择钻机设备时，不但要重视钻机的性能，还要了解其缺陷，例如拉力扭矩较大的钻机有助于施工效率，稳定性也相对较高，但是成本相对较高、口径较大的钻机虽然有助于扩孔作业，但成孔较难并容易导致塌孔现象，由此可见钻机设备的选择是否合理，将决定水平定向钻供热管道施工的质量与成本[3]。

最终，在扩孔施工阶段，应当要求施工人员依照“循序渐进”的原则进行施工。在工艺流程上，需要先采用小直径全面钻头钻出导向孔，之后依照导向孔的方向与设计需求进行扩孔，扩孔可以一次性完成，也可以分多次完成，具体需要依照实际条件来进行确认，但在多次扩孔当中，应当谨慎采用大口径钻机。

3 水平定向钻供热管道施工运用效果

3.1 施工精度提高

水平定向钻技术当中结合了信息传输技术与传统钻进技术，而在信息传输技术的运用下，可以使监督人员更加细致、直观地对施工质量进行判断，即信号一旦超出阈值，则说明施工质量存在缺陷，而在传统钻进技术方面，其施工的规模要小于传统开挖技术，所以在精度控制上有更加良好的表现，在此两项技术的运用之下，监督人员可以清晰地了解到一些肉眼难以判别的不足，进而有效地提高了施工精度。

3.2 环保性提高

传统供热管道开挖施工规模庞大，很容易对周边环境造成污染会干扰，而在水平定向钻技术方面，其因为自身规模较小，所以对周边环境的影响也相对较小，例如水平定向钻钻进作业并不会造成太多的扬尘、噪音分贝相对较小等。此外，水平定向钻的钻进轨迹可以有效地避开一些不宜破坏的障碍物，而传统开挖工程则很难做到此点，由此即可说明水平定向钻钻进作业的环保性更高。

3.3 施工效率提高

开挖技术的实施多数依赖于人工，而水平定向钻钻进作业更多的依靠机械设备，进而因为机械设备的工作效率显然要高于人工，所以在施工时水平定向钻钻机工艺，能够有效地提高供热管道施工的效率。此外，因为施工精度的影响，监督人员对于水平定向钻钻机作业的控制力度也相对增强，进而在水平定向钻钻进施工当中，出现错误施工的概率也相对降低，变相地提高了施工的效率。

3.4 施工难度降低

传统开挖技术因为精度不足、灵活性不足，时常会因为障碍物的影响，导致施工难度加大，但在水平定向钻工艺技术方面，因水平定向钻钻机轨迹灵活多变，所以在施工时，能够适应各种地理条件，通过相应的计算即可避让部分不宜破坏的障碍，因此其施工难度相对降低，易于被施工人员掌握。

4 水平定向钻供热管道施工运用注意事项

因水平定向钻技术属于新型的非开挖技术之一，所以在实际应用上还存在待完善的地方，所以在运作时，施工人员应当重视不足之处，确保施工质量。

4.1 孔隙处理

在水平定向钻钻井工艺当中，主要通过钻机形成钻孔，在将供热管道埋设其中，但在管道埋设之后，难免会出现管道与孔壁之间的孔隙，此类现象会对施工质量造成负面影响，因此施工单位应当对此点进行处理。但在处理方式上，不能依照开挖工艺的回填夯实法来进行填补，而需要采用泥浆灌注方法。

4.2 工程验收规范性

因为水平定向钻属于新型技术，所以目前我国对于此项技术还没有一个标准的验收规范，所以在对工程进行验收时，难以保障工程质量的可靠性。针对此类现象，施工单位应当重视自身的施工要求，即使没有规范指标，也应当尽可能地结合需求进行施工，以此保障工程质量达到一个合理的水平。

5 结语

本文主要分析了非开挖技术在供热管道施工中的运用，分析当中首先针对水平定向钻技术进行概述，了解了此项技术是一种新型的非开挖技术，以及其基本原理，之后简要地分析了水平定向钻钻机作业的工艺流程，进而针对此项技术的运用效果进行了研究，得出其在供热管道施工当中的优势。此外，因为此项技术还存在缺陷，所以本文在最后提出了水平定向钻的施工注意事项。