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长输油气管道穿越?方法汇总

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长输油气管道穿越?方法汇总

发布日期:2021-09-14 编辑: 点击:

 长输油气管道穿越方法汇总

 目前,我国长输油气管道路程已近11万公里,所经地形复杂多样,有西北荒漠、有东南水网、有东北原始森林、有西南喀斯特地貌。在一般地形条件下,长输油气管道采纳管沟开挖埋地敷设方法,关于山川、河流、高速、铁路等特别地段,需求采纳穿越或跨过的敷设方法。目前长输油气管道穿越方法有大开挖、定向钻、钻爆地道、盾构地道、顶管、夯管等6种方法,常见跨过方法有桁架跨过、拱桥跨过、悬索跨过、斜拉锁跨过等4种方法。


    了解常见的穿越方法,有助于增强对西气东输、中亚天然气管道、中缅油气管道等大型油气管道建造进程的认识。



    1、大开挖穿越


    大开挖穿越在长输油气管道建造进程中常用,原理是使用挖掘机对公路或许河流进行开挖,然后将管道埋地敷设,管道埋深为路基或河流冲刷线以下 2米。其长处是施工简略、本钱较低,缺陷是施工期间妨碍交通、损坏环境、稳定性差等。该敷设方法首要适用于时节性河流穿越或许三级以下公路穿越。经初步统计,西气东输天然气管道沿线公路穿越约300次,单次开挖长度约30米;中型河流穿越约40次,单次开挖长度约500米;小型河流或水沟穿越达1500次,单次开挖长度约80米,且首要集中在东部地区的水网地带。


 

    2、定向钻穿越


    定向钻穿越原理是按照规划的轨迹,选用定向钻技能先钻一个导向孔,随后在钻杆端部接较大直径的扩孔钻头和较小直径的待敷设管道进行扩孔和管道回拖,深度一般在河流冲刷线以下16米。其长处是施工质量好,工期较短,社会环境影响较小,施工时间不受时节的约束;其缺陷是受地层影响较大,不能穿越卵石层和硬质岩层,较大管径管道长距离穿越存在必定的风险。该穿越方法首要适用于粘土、粉土等成孔条件好的地层,黄河、长江等大型河流穿越多选用该穿越方法。目前,定向钻穿越项目管径较大的是西气东输二线南昌—上海支干线赣江定向钻穿越工程,管径1219毫米,穿越长度为1351米,已于2012年2月竣工;穿越较长的项目是江都-如东天然气管道长江定向钻穿越工程,穿越长度为3302米,应管径为711毫米,已于2013年5月竣工。


 

    3、钻爆地道穿越


    钻爆地道穿越原理是选用人工钻眼爆炸的方法在水下的岩石层开凿出一条经过水域的地道,然后在地道中敷设管道。其长处为施工期间不影响通航,可一隧多用,工程费用较低,穿越长度不受约束,无需专门机械,可选择的施工部队较多等;其缺陷为施工周期较长,施工条件差,施工风险性较高。一般适用于基岩埋藏较浅、透水性差、地质构造简略、完整性较好的河槽和山体。西气东输二线天然气管道中卫黄河穿越选用“下坡段+水平段+上坡段”的水下钻爆地道穿越方法,总穿越长度为1198米,其中下坡段长310米,倾斜度25°;水平段在地上以下约150米,长为435米;上坡段为453米,倾斜度20°。



    4、盾构地道穿越


    盾构地道穿越原理是用盾构机在地上以下暗挖地道,盾构机前方设有支撑和开挖土体的设备,中止装置顶进所需的千斤顶,尾部可以拼装预制或现浇混凝土衬砌环,盾构机每推进一环距离,就在尾部支护或拼装一环衬砌,并向衬砌环外围的空隙中压注水泥浆。其长处是机械化自动化程度高、适用地层广泛、稳定度较高、施工劳动强度低、施工进程不影响通航等;其缺陷是施工周期较长、施工出资较高。西气东输长江穿越、川气东送安庆长江穿越以及西气东输二线九江长江穿越均选用盾构地道穿越方法,其中西气东输长江盾构地道工程坐落南京长江大桥下游40公里处,挖掘出的地道呈圆形,直径3.8米,较低处坐落长江河槽底以下12米,地道全长1992米,已于2003年7月竣工。



    5、顶管穿越


    顶管穿越方法原理是凭借主顶油缸的推力将东西管或顶管掘进机从作业坑内穿过土层一向顶进接受坑内,将套管埋于地下的进程。其长处为施工周期较短,机械化程度较高,不受时节影响,稳定性较好等;缺陷为施工出资较高,穿越长度较长时方向难以控制,对环境影响较大等。首要适应于长输油气管道高速公路穿越和国道穿越。初步统计,西气东输天然气管道沿线公路顶管穿越290次,单次穿越长度约50米;铁路顶管穿越34次,单次穿越长度约40米。



    6、夯管穿越


    夯管穿越原理是以压缩空气或液压油为动力,将待铺设的钢管沿规划路线直接夯入地层,被切削的土芯暂时留在钢管,待夯管成功后,再将土芯排出。其长处是施工占地上积小、开挖土方量小、施工周期短、不影响交通等;但由于管材要接受相当大的冲击力,该施工法限于钢管施工,且壁厚要满意必定要求,铺设长度一般在80m内。首要适用于小型水沟、公路、铁路、小河等特别地段的管道穿越。2012年5月年,独乌鄯原油管道工程选用夯管的方法穿越独石化铁路,穿越长度为60米,管径610毫米,是新疆选用大口径夯管穿越铁路的工程。


 

    7、桁架跨过


 桁架跨过是长输油气管道常用的跨过河流方法之一,一般选用三角形的空间钢结构跨过河流,然后将管道敷设在钢结构之上。其长处是整体刚度大、稳定性较好,技能比较成熟,在国内的规划、施工中得到了广泛运用。但该跨过方法耗钢量较大,需求在河槽中布设支撑桁架的支墩,简单受到河水的冲击,影响河道的排洪。桁架跨过方法一般适用于跨度较小的河流跨过,跨度一般小于80米。忠武线天然气管道3次选用桁架跨过方法,分别为重庆市石柱县的黄水湖1号、2号跨过工程和湖北省宜都县的大溪沟跨过工程,跨度为60米—80米。


 

    8、拱桥跨过


    拱桥跨过是将管道自身做成圆弧形或抛物线形拱,将两端放于受推力的基座上,管道从梁式跨过的受弯变成拱形的受压,使管材能得到较充沛的使用。该方法具有受力合理、漂亮、节约资料、便于施工等长处,适用于80米-100米之间的中等跨度的河流跨过,当多条管道需求一起敷设时,拱桥跨过方法的经济作用更为显着。中石化川气东送天然气管道后巴河流跨过工程选用了多条管道一起跨过的方法,跨过长度为77米。


 

    9、悬索跨过



    悬索管桥是在河流两岸设立塔架,然后在塔架上悬挂承力的主缆索,再将管道用不等长的吊索挂于主缆索上,使管道基本水平,管道的重量由主悬索支撑,并传递到两岸的塔架和根底。其长处是管道不接受轴向力和水平作用力,受力状态杰出;但该跨过方法对施工机械和施工部队要求较高,出资较高,施工周期较长。由于悬索管桥在水平方向刚度较小,当跨度较大时,需考虑设置抗风索减震器等,以避免管桥在风力作用下发生轰动。一般适用于跨度较大的河流跨过。国内中石油忠武线和中石化川气东送天然气管道在湖北省境内屡次选用悬索跨过方法跨过河流,跨度较大的是中石化川气东送野三河悬索桥,全长332米。



    10、斜拉锁跨过


    斜拉锁跨过是使用钢索经过桥塔支撑斜向拉着管桥的一种结构形式,一般对称安置,使用管道自重平衡拉锁的拉力,因此不需求主索锚固定,减少根底混凝土用量。由于每根缆索的自振周期各不相同,不易发生共振,抵御地震或风振的能力较强。该方法还具有自重小、结构轻盈、外形漂亮简洁的长处。适用于两岸地势较为平整、宽浅的河流跨过。中缅天然气管道在贵州省晴隆县与关岭县交界处选用斜拉索跨过方法经过北盘江,跨过长度为230米,桥梁建成后,直径1016毫米的天然气管道、直径610毫米的原油管道和直径355.6毫米成品油管道一起从桥面并行经过。该工程已于2013年3月8日竣工,是国内首座三管同桥的斜拉索跨过桥梁。


跟着我国油气管道职业的快速发展,“十二五”末油气管道总长度有望打破15万公里,管道建造进程中对公路、铁路、山川、河流穿跨过工程应根据具体的项目特点选择合适的穿跨过方法,以确保工程建造的稳定性、经济性和时效性。


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