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【摘 要】本文简述在吕梁山区长距离单边定向钻在大型冲沟、陡坡的管道穿越施工中，采用整体预制一次穿越突破了288m长度。着重描述了长距离单边定向钻整体预制一次穿越的施工技术要点。该方法的应用避免了大开挖对于水土资源及原生植被带来破坏，有效的保护了生态环境；同时大幅度降低了施工难度，节约了施工费用，取得一定的社会和经济效益。
【关键词】单边定向钻；冲沟陡坡；整体预制；一次穿越
1. 前言
（1）由江苏油建承建的山西煤层气管道工程为离石——柳林——森泽铝业煤层气输气管道工程，主线为508mm，长19.8Km、支线为273管线长18.7Km。管道设计压力为6.3MPa。管线在吕梁山脉中穿行，高差较大，沟坡坡度达到60～80°，单体陡坡、冲沟高差就达到近300 m（如图1）。
图1 管线穿越段地形
图2 一次单边定向钻穿越工艺流程（2）273管线原设计中管道穿越这些地段均采用大开挖施工工艺，但通对现场反复勘查分析，若采用大开挖穿越铺设安装管道，将造成对水土资源和原始植被的破坏，生态环境将受到损害；同时开挖土方量大，作业施工环境恶劣，施工难度大且施工工期较长，施工安全难以保证；此外，水土保护的工作量也非常大。经项目部技术人员反复分析、研究和论证，决定采用单边定向钻穿越施工方法进行管道安装施工，结合施工地带的地形情况，采用管线整体预制，一次穿越的安装施工方法。
（3）一般的单边定向钻管道穿越工艺就是在冲沟两侧高地上，定向钻机分别向沟底钻孔、扩孔，起吊设备配合管段组焊接长，顺孔洞逐段下滑就位，在沟底完成连头这样一种施工方法。这种施工方法适用于短距离的单边定向钻，长距离的单边定向钻如果仍然采用这种逐段
图3 封堵及光缆管安装就绪组焊下滑就位穿管，那施工周期就会很长，势必不能保证如此长的孔道稳固不坍塌。因此怎样缩短管道穿越周期是长距离单边定向钻能否成功的关键。
2. 长距离单边定向钻管道一次穿越工艺流程
整体管道预制，一次单边定向钻穿越工艺流程如下（见图2）： 该工艺流程表明：在单边定向钻钻孔的同时进行管线整体预制，有效地缩短了管线穿越施工工期。
3. 一次穿越安装施工要点
3.1 穿越点选择在钻机等能顺利进场就位的地方，同时要满足穿越管线整体预制、穿越辅助设备就位的要求。
3.2 钻孔的角度要根据地形精密计算和测量，确保成孔为一条直线，成型的钻孔直径要比管线外径大30cm左右，以确保管线穿越顺利。
3.3 预制管线的组对焊接、探伤、试压、防腐作业，要达到规定合格要求，且要在完成钻孔时同步完成，确保管线穿越能及时进行。
3.4 对预制的穿越管线前端进行封堵，将该段的光缆套管固定在该穿越管段上，一般固定两根光缆套管同时穿越，以确保光缆套管穿越一次成功（见图3）。
图4 管线起吊穿越现场 3.5 在靠近管线穿越端确定主吊点位置，在该工程上主吊点采用了吊车进行，当然在吊车无法进场的地段，也可以使用人字扒杆配合吊葫芦等设施进行。主吊点起吊的目的就是要使管线在入土点处达到一定的固定高度，使管线入土端能自由移动，便于管线能以与钻孔一致的角度顺利进入井孔。吊点处吊具采用配备滚轴的钢丝绳进行，确保管线能自由通过该吊点，同时防腐层能不受损伤（如图4）。管线起吊时要控制起吊高度，避免管线弯折损伤。
3.6 主吊点后设置辅助吊装的挖机等可以移动的吊装设备，主要控制和移动后续的管线，预制好的管线需架设在临时土管敦上，土墩两侧高出管线500mm，确保管线在穿越移动时按固定方向进行。在入土处设置一台挖机调整管线入土的方向、控制管线进入钻孔的速度（如图5）。
3.7 管线穿越完成后要及时连头，以确保穿越管线的稳定性。对穿越点的孔洞要密实回填，根据土质情况可采取石灰、水泥稳定土措施，确保洞口不渗水穿孔。
3.8 施工过程中，要注意安全防护，防止意外事故发生。
图5 挖机配合穿越4. 结束语
在山西煤层气管道工程施工中，成功应用整体预制一次穿越的单边定向钻管道穿越工艺，代替冲沟、陡坡地段大开挖施工工艺，取得了一定的社会效益和经济效益。共计5条单边定向钻缩短了工期35天，同时节约了大量的施工费用。穿越地段的生态环境得到了有效保护。在穿越施工的全过程中没有发生任何安全事故。
【关键词】单边定向钻；冲沟陡坡；整体预制；一次穿越
1. 前言
（1）由江苏油建承建的山西煤层气管道工程为离石——柳林——森泽铝业煤层气输气管道工程，主线为508mm，长19.8Km、支线为273管线长18.7Km。管道设计压力为6.3MPa。管线在吕梁山脉中穿行，高差较大，沟坡坡度达到60～80°，单体陡坡、冲沟高差就达到近300 m（如图1）。
图1 管线穿越段地形
图2 一次单边定向钻穿越工艺流程（2）273管线原设计中管道穿越这些地段均采用大开挖施工工艺，但通对现场反复勘查分析，若采用大开挖穿越铺设安装管道，将造成对水土资源和原始植被的破坏，生态环境将受到损害；同时开挖土方量大，作业施工环境恶劣，施工难度大且施工工期较长，施工安全难以保证；此外，水土保护的工作量也非常大。经项目部技术人员反复分析、研究和论证，决定采用单边定向钻穿越施工方法进行管道安装施工，结合施工地带的地形情况，采用管线整体预制，一次穿越的安装施工方法。
（3）一般的单边定向钻管道穿越工艺就是在冲沟两侧高地上，定向钻机分别向沟底钻孔、扩孔，起吊设备配合管段组焊接长，顺孔洞逐段下滑就位，在沟底完成连头这样一种施工方法。这种施工方法适用于短距离的单边定向钻，长距离的单边定向钻如果仍然采用这种逐段
图3 封堵及光缆管安装就绪组焊下滑就位穿管，那施工周期就会很长，势必不能保证如此长的孔道稳固不坍塌。因此怎样缩短管道穿越周期是长距离单边定向钻能否成功的关键。
2. 长距离单边定向钻管道一次穿越工艺流程
整体管道预制，一次单边定向钻穿越工艺流程如下（见图2）： 该工艺流程表明：在单边定向钻钻孔的同时进行管线整体预制，有效地缩短了管线穿越施工工期。
3. 一次穿越安装施工要点
3.1 穿越点选择在钻机等能顺利进场就位的地方，同时要满足穿越管线整体预制、穿越辅助设备就位的要求。
3.2 钻孔的角度要根据地形精密计算和测量，确保成孔为一条直线，成型的钻孔直径要比管线外径大30cm左右，以确保管线穿越顺利。
3.3 预制管线的组对焊接、探伤、试压、防腐作业，要达到规定合格要求，且要在完成钻孔时同步完成，确保管线穿越能及时进行。
3.4 对预制的穿越管线前端进行封堵，将该段的光缆套管固定在该穿越管段上，一般固定两根光缆套管同时穿越，以确保光缆套管穿越一次成功（见图3）。
图4 管线起吊穿越现场 3.5 在靠近管线穿越端确定主吊点位置，在该工程上主吊点采用了吊车进行，当然在吊车无法进场的地段，也可以使用人字扒杆配合吊葫芦等设施进行。主吊点起吊的目的就是要使管线在入土点处达到一定的固定高度，使管线入土端能自由移动，便于管线能以与钻孔一致的角度顺利进入井孔。吊点处吊具采用配备滚轴的钢丝绳进行，确保管线能自由通过该吊点，同时防腐层能不受损伤（如图4）。管线起吊时要控制起吊高度，避免管线弯折损伤。
3.6 主吊点后设置辅助吊装的挖机等可以移动的吊装设备，主要控制和移动后续的管线，预制好的管线需架设在临时土管敦上，土墩两侧高出管线500mm，确保管线在穿越移动时按固定方向进行。在入土处设置一台挖机调整管线入土的方向、控制管线进入钻孔的速度（如图5）。
3.7 管线穿越完成后要及时连头，以确保穿越管线的稳定性。对穿越点的孔洞要密实回填，根据土质情况可采取石灰、水泥稳定土措施，确保洞口不渗水穿孔。
3.8 施工过程中，要注意安全防护，防止意外事故发生。
图5 挖机配合穿越4. 结束语
在山西煤层气管道工程施工中，成功应用整体预制一次穿越的单边定向钻管道穿越工艺，代替冲沟、陡坡地段大开挖施工工艺，取得了一定的社会效益和经济效益。共计5条单边定向钻缩短了工期35天，同时节约了大量的施工费用。穿越地段的生态环境得到了有效保护。在穿越施工的全过程中没有发生任何安全事故。