本发明涉及管道施工
技术领域：
，尤其是涉及一种燃气管道施工方法。
背景技术：
：燃气管道是陆地上大量输送天然气的主要方式。由于天然气产出地通常需要远离城镇，而燃气管道主要是将天然气输送至城镇、工厂等需要使用燃气的地方，导致燃气管道铺设距离较长，需跨越各种复杂地形，其中山体就是复杂地形之一。当燃气管道线路需要经过山体时，若将燃气管道沿着山体攀爬，则需要使得燃气管在竖直方向上产生极大的高度差，进而增加了输送天然气时所需的压力，并且大幅度增加管道耗材，因此还有改善空间。技术实现要素：针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种燃气管道施工方法，具有节能降耗的优点。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种燃气管道施工方法，所述燃气管道包括若干管道单元，所述燃气管道施工方法包括以下步骤：s1.钻探山体，具体如下：沿管道铺设方向钻探山体以形成贯穿山体的钻探孔；s2.爆破扩孔，具体如下：将塑料管沿钻探孔插入，塑料管中放置炸药以使炸药跟随塑料管进入钻探孔中，引爆炸药以扩孔，形成孔径大于管道直径的管道安装孔；s3.处理管道安装孔，具体如下：清出管道安装孔中的土壤，在管道安装孔内壁喷涂润滑的水泥浆液；s4.铺设管道，具体如下：将若干管道单元沿管道安装孔依次顶入，未顶入的管道单元与已顶入的管道单元密封连接后再顶入管道安装孔中，每个管道单元顶入前先在管道单元外壁喷涂润滑的水泥浆液；s5.注浆，具体如下：从燃气管道外壁与管道安装孔内壁的间隙注入混凝土浆液。通过采用上述技术方案，通过爆破山体以形成管道安装孔，使得管道从山体穿过，无需沿着山体攀爬，避免大幅增加燃气管道在竖直方向上的高度差，减少额外增加输气压力的能量损耗，同时减少管道耗材大幅增加的情况，节能降耗；通过爆破扩孔以减少钻挖管道安装孔的难度，便于施工；通过在管道安装孔内壁喷涂润滑的水泥浆液，使得管道单元顶进管道安装孔时受到的摩擦力大幅下降，同时润滑的水泥浆液渗透在山体的土壤中，以形成混凝土结构，进而加固管道安装孔，对山体进行补强，保证山体稳定性，进而保证燃气管道的稳定性；通过未顶入的管道单元与已顶入的管道单元密封连接后再顶入管道安装孔中，使得相邻管道单元的密封连接作业在管道安装孔外完成，施工方便，并且使得顶管作业更为顺畅，不易出现相邻管道单元错位的情况；通过在燃气管道与管道安装孔之间的间隙处注入混凝土浆液，以使得燃气管道稳定地固定在山体中，提高燃气管道的稳定性，并且进一步补强山体，提高山体稳定性。本发明进一步设置为：所述钻探孔倾斜设置。通过采用上述技术方案，使得爆破后形成的管道安装孔倾斜设置，进而使得向燃气管道与管道安装孔之间的间隙注入混凝土浆液后，可将混凝土从管道安装孔高度较高的一端注入，混凝土浆液通过重力作用流动，使得混凝土浆液更易充满燃气管道与管道安装孔之间的间隙。本发明进一步设置为：所述混凝土浆液包括以下质量份数的组分:水泥100份；填料100-110份；石蜡10-15份；减水剂1-2份；水80-100份。通过采用上述技术方案，通过加入石蜡，使得混凝土浆液具有更好的流动性，使得混凝土更易充满燃气管道与管道安装孔之间的间隙。本发明进一步设置为：所述填料采用所述步骤s3中从管道安装孔中清出的土壤。通过采用上述技术方案，通过重复利用部分清出的土壤，减少填料的运输成本，以及减少土壤处理的成本。本发明进一步设置为：所述步骤s2中，根据所述步骤s1中钻探结果在塑料管与钻探孔中存在石块处相对应的位置中增加炸药含量。通过采用上述技术方案，充分利用钻探结果，使得管道安装孔的爆破效果较佳，管道安装孔的孔径分布较为均匀，减少石块处管道安装孔孔径较少导致影响顶管作业的情况。本发明进一步设置为：所述步骤s2中，塑料管为聚己内脂管。通过采用上述技术方案，利用聚己内脂易于降解的特性，使得塑料管在爆破后产生的塑料碎片混在土壤中后可自然降解，减少环境污染，减少爆破后从管道安装孔中清出的土壤的处理成本。本发明进一步设置为：所述管道单元采用钢管，所述步骤s4中，未顶入的钢管单元与已顶入的钢管单元通过焊接连接。通过采用上述技术方案，通过采用钢管使得燃气管道的结构稳定性较佳，与混凝土结构配合更好地补强山体，提高山体结构稳定性；通过焊接使得相邻钢管单元连接稳定且密封性较好。本发明进一步设置为：所述步骤s4中，首个顶入管道安装孔的管道单元顶入管道安装孔的端部封闭后再顶入管道安装孔中。通过采用上述技术方案，减少润滑的水泥浆液从首个顶入管道安装孔中的管道单元的顶入端进入管道单元中的情况，减少燃气管道内部污染，同时减少润滑的水泥浆液损耗，更好的起到润滑的作用。本发明进一步设置为：所述步骤s5中，在所述燃气管道两端套设环状的浇注模板，通过所述浇注模板封闭管道安装孔两端，所述浇注模板开有注浆口，注入混凝土浆液的注浆压力为1-2mpa。通过采用上述技术方案，通过高压注浆，使得混凝土浆液更易充满燃气管道与管道安装孔之间的间隙，并且通过混凝土浆液为润滑的水泥浆液施压，使得润滑的水泥浆液更好的渗入管道安装孔的侧壁中，使得在燃气管道周围形成的混凝土结构范围较大，更好的补强加固管道安装孔，进而使得山体结构稳定性更佳。本发明进一步设置为：所述润滑的水泥浆液包括以下质量份数的组分：水泥100份；丙二醇10-15份；气相二氧化硅55-60份；石蜡5-10份；淀粉15-16份；硬脂酸钠5-10份；滑石粉45-50份；缓凝剂3-4份；减水剂2-3份；水45-55。通过采用上述技术方案，通过加入丙二醇、石蜡、硬脂酸以使得润滑的水泥浆液的流动性较好，通过加入滑石粉进一步润滑润滑的水泥浆液，通过加入气相二氧化硅使得润滑的水泥浆液具有较好的触变效果，配合加入淀粉使得润滑的水泥浆液喷涂在管道安装孔内部上后，在无外力作用下处于稳定状态，不易流动，并且在管道单元顶入时，由于管道单元的摩擦力施加在润滑的水泥浆液中，使得与管道单元接触的部分润滑的水泥浆液的流动性增加，进而使得管道单元与润滑的水泥浆液的摩擦力大幅下降，进而降低了管道单元顶入管道安装孔中所需克服的摩擦力，方便作业；混凝土浆液凝固后，利用滑石粉与气相二氧化硅作为填料，使得润滑的水泥浆液渗透至山体的土壤中后形成的混凝土结构强度较高，提高润滑的水泥浆液形成的混凝土结构补强山体的效果；通过加入缓凝剂，延缓润滑的水泥浆液初凝的时间，使得润滑的水泥浆液润滑管道安装孔的效果保持时间更久，以提供足够的时间以完成燃气管道完全贯穿山体的作业。综上所述，本发明具有以下有益效果：1.通过爆破山体以形成管道安装孔，使得管道从山体穿过，无需沿着山体攀爬，避免大幅增加燃气管道在竖直方向上的高度差，减少额外增加输气压力的能量损耗，同时减少管道耗材大幅增加的情况，节能降耗；2.通过在管道安装孔内壁喷涂润滑的水泥浆液，使得管道单元顶进管道安装孔时受到的摩擦力大幅下降，同时润滑的水泥浆液渗透在山体的土壤中，以形成混凝土结构，进而加固管道安装孔，对山体进行补强，保证山体稳定性，进而保证燃气管道的稳定性；3.通过加入丙二醇、石蜡、硬脂酸、滑石粉以及气相二氧化硅使得润滑的水泥浆液具有较好的触变效果，在管道单元顶入时，摩擦力使得与管道单元接触的部分润滑的水泥浆液的流动性增加，进而降低了管道单元顶入管道安装孔中所需克服的摩擦力，方便作业。具体实施方式以下结合实施例，对本发明作进一步详细说明。以下实施例中，缓凝剂采用济南裕沅生物科技有限公司的葡萄糖酸钠。实施例1一种燃气管道，包括若干管道单元，管道单元采用钢管。燃气管道施工方法包括以下步骤：s1.钻探山体，具体如下：根据山体形状，选择沿燃气管道输气方向上山体厚度较薄处进行钻探，通过钻探机沿设计的贯穿山体的路径钻探山体直至贯穿，形成钻探孔，钻探孔与水平面呈2.5°夹角。s2.爆破扩孔，具体如下：根据钻探结果确定山体中的石块沿钻探孔延伸方向的分布状况，在塑料管中塞入炸药包，根据石块分布状况调节塑料管中各个位置的炸药包的炸药含量以调节爆破的冲击力；塑料管由若干个爆破管单元组成，塑料管的总长度大于钻探孔的长度，爆破管单元一端设有外螺纹另一端设有内螺纹，相邻爆破管单元通过外螺纹与内螺纹配合以螺纹连接，若干爆破管单元螺纹连接以组成塑料管；将塑料管插入钻探孔中，插入时，先插入一个爆破管单元然后将另一爆破管单元与已插入的爆破管单元螺纹连接后再次插入，直至塑料管插入完毕；引爆炸药包以爆破扩孔，形成管道安装孔，管道安装孔的孔径为燃气管道外径的105％-110％。本实施例中塑料管采用聚己内脂管，其他实施例中可采用pe管、pvc管、pp管等。s3.处理管道安装孔，具体如下：将安装有钻头的小车放入管道安装孔中，启动小车以及钻头，通过小车推动钻头前进，以将散落在管道安装孔中的土壤、碎石进一步破碎，并且将土壤以及碎石推出管道安装孔外，以将管道安装孔清理干净；将安装有若干喷头的小车放入管道安装孔中，若干喷头的喷射方向与管道安装孔的轴线垂直，若干喷头的喷射范围覆盖管道安装孔的圆周方向，喷头与注浆泵连通，通过注浆泵将润滑的水泥浆液供至喷头，并从喷头喷出，通过启动小车，以使得润滑的水泥浆液喷涂在整个管道安装孔的内壁上，润滑的水泥浆液覆盖在管道安装孔上的厚度控制在10mm±1mm。s4.铺设管道，具体如下：将若干管道单元沿管道安装孔的轴向依次顶入，首个顶入的管道单元顶入安装孔的端部通过塞入橡皮塞以密封，顶入首个管道单元至该管道单元进入管道安装孔中的长度为该管道单元自身长度的三分之二后，将准备顶入的另一管道单元的一端与已顶入的管道单元露出在管道安装孔外的端部焊接，以使得相邻管道单元连通并密封连接，然后驱动未顶入的管道单元顶入管道安装孔中，重复焊接、顶入的作业，直至燃气管道贯穿山体；顶入管道单元时，通过液压缸驱动管道单元顶入管道安装孔中；每个管道单元顶入前，先在管道单元外壁上喷涂厚度为3mm的润滑的水泥浆液，除首个顶入的管道单元外，其余管道单元与前一管道单元焊接后，再喷涂润滑的水泥浆液。s5.注浆，具体如下：在燃气管道两端套上环状的浇注模板，浇注模板内径大于燃气管道外径，将浇注模板贴合在山体上，通过密封胶硅胶密封连接浇注模板与燃气管道，并通过锚钉贯穿浇注模板以将浇注模板钉在山体上以固定，进而密封燃气管道与管道安装孔之间的间隙；浇注模板开有注浆口，通过注浆孔将混凝土浆液注入燃气管道与管道安装孔之间的间隙中，注入混凝土浆液的注浆压力为2mpa；燃气管道与管道安装孔之间的间隙充满后，恒压30min后，泄压，使得多余的混凝土浆液从浇注模板的注浆孔排出，待混凝土浆液终凝后，拆卸浇注模板。混凝土浆液的制备方法包括以下步骤：a.在搅拌釜中加入水泥100kg、水80kg以及石蜡10kg，加热至90℃，转速60r/min，搅拌3min；b.在搅拌釜中加入燃气管道安装方法的步骤s3中从管道安装孔中清出的土壤100kg以及减水剂2kg，转速45r/min，搅拌5min，停止加热，转速10r/min，持续搅拌至使用完毕。润滑的水泥浆液的制备方法包括以下步骤：a.在搅拌釜中加入水泥100kg、丙二醇10kg、石蜡5kg、硬脂酸钠5kg、淀粉15kg、缓凝剂3kg以及水45kg，加热至恒温95℃，转速60r/min，搅拌4min；b.在搅拌釜中加入气相二氧化硅55kg、滑石粉45kg以及减水剂3kg，转速60r/min，恒温95℃，搅拌5min，停止加热，转速10r/min，持续搅拌至使用完毕。实施例2与实施例1的区别在于步骤s5中，浇注模板开有注浆口，通过注浆孔将混凝土浆液注入燃气管道与管道安装孔之间的间隙中，注入混凝土浆液的注浆压力为1mpa。实施例3与实施例1的区别在于混凝土浆液的制备方法包括以下步骤：a.在搅拌釜中加入水泥100kg、水90kg以及石蜡12kg，加热至90℃，转速60r/min，搅拌3min；b.在搅拌釜中加入燃气管道安装方法的步骤s3中从管道安装孔中清出的土壤105kg以及减水剂1.5kg，转速45r/min，搅拌5min，停止加热，转速10r/min，持续搅拌至使用完毕。润滑的水泥浆液的制备方法包括以下步骤：a.在搅拌釜中加入水泥100kg、丙二醇12kg、石蜡7kg、硬脂酸钠7kg、淀粉15.5kg、缓凝剂3.5kg以及水50kg，加热至恒温95℃，转速60r/min，搅拌4min；b.在搅拌釜中加入气相二氧化硅57kg、滑石粉47kg以及减水剂2.5kg，转速60r/min，恒温95℃，搅拌5min，停止加热，转速10r/min，持续搅拌至使用完毕。实施例4与实施例1的区别在于混凝土浆液的制备方法包括以下步骤：a.在搅拌釜中加入水泥100kg、水100kg以及石蜡15kg，加热至90℃，转速60r/min，搅拌3min；b.在搅拌釜中加入燃气管道安装方法的步骤s3中从管道安装孔中清出的土壤110kg以及减水剂2kg，转速45r/min，搅拌5min，停止加热，转速10r/min，持续搅拌至使用完毕。润滑的水泥浆液的制备方法包括以下步骤：a.在搅拌釜中加入水泥100kg、丙二醇15kg、石蜡10kg、硬脂酸钠10kg、淀粉16kg、缓凝剂4kg以及水55kg，加热至恒温95℃，转速60r/min，搅拌4min；b.在搅拌釜中加入气相二氧化硅60kg、滑石粉50kg以及减水剂2kg，转速60r/min，恒温95℃，搅拌5min，停止加热，转速10r/min，持续搅拌至使用完毕。比较例1与实施例4的区别在于润滑的水泥浆液的制备方法包括以下步骤：a.在搅拌釜中加入水泥100kg、石蜡10kg、硬脂酸钠10kg、淀粉16kg、缓凝剂4kg以及水55kg，加热至恒温95℃，转速60r/min，搅拌4min；b.在搅拌釜中加入气相二氧化硅60kg、滑石粉50kg以及减水剂2kg，转速60r/min，恒温95℃，搅拌5min，停止加热，转速10r/min，持续搅拌至使用完毕。比较例2与实施例4的区别在于润滑的水泥浆液的制备方法包括以下步骤：a.在搅拌釜中加入水泥100kg、硬脂酸钠10kg、淀粉16kg、缓凝剂4kg以及水55kg，加热至恒温95℃，转速60r/min，搅拌4min；b.在搅拌釜中加入气相二氧化硅60kg、滑石粉50kg以及减水剂2kg，转速60r/min，恒温95℃，搅拌5min，停止加热，转速10r/min，持续搅拌至使用完毕。比较例3与实施例4的区别在于润滑的水泥浆液的制备方法包括以下步骤：a.在搅拌釜中加入水泥100kg、淀粉16kg、缓凝剂4kg以及水55kg，加热至恒温95℃，转速60r/min，搅拌4min；b.在搅拌釜中加入气相二氧化硅60kg、滑石粉50kg以及减水剂2kg，转速60r/min，恒温95℃，搅拌5min，停止加热，转速10r/min，持续搅拌至使用完毕。比较例4与实施例4的区别在于润滑的水泥浆液的制备方法包括以下步骤：a.在搅拌釜中加入水泥100kg、淀粉16kg、缓凝剂4kg以及水55kg，加热至恒温95℃，转速60r/min，搅拌4min；b.在搅拌釜中加入气相二氧化硅60kg以及减水剂2kg，转速60r/min，恒温95℃，搅拌5min，停止加热，转速10r/min，持续搅拌至使用完毕。比较例5与实施例4的区别在于润滑的水泥浆液的制备方法包括以下步骤：a.在搅拌釜中加入水泥100kg、丙二醇15kg、石蜡10kg、硬脂酸钠10kg、淀粉16kg、缓凝剂4kg以及水55kg，加热至恒温95℃，转速60r/min，搅拌4min；b.在搅拌釜中加入气相二氧化硅60kg、滑石粉50kg以及减水剂2kg，转速60r/min，恒温95℃，搅拌5min，停止加热，转速10r/min，持续搅拌至使用完毕。比较例6一种燃气管道，包括若干管道单元，管道单元采用钢管。燃气管道施工方法包括以下步骤：s1.钻探山体，具体如下：根据山体形状，选择沿燃气管道输气方向山体厚度较薄处进行钻探，通过钻探机沿设计的贯穿山体的路径钻探山体直至贯穿，形成钻探孔，钻探孔与水平面呈2.5°夹角。s2.爆破扩孔，具体如下：根据钻探结果确定山体中的石块沿钻探孔延伸方向的分布状况，在塑料管中塞入炸药包，根据石块分布状况调节塑料管中各个位置的炸药包的炸药含量以调节爆破的冲击力；塑料管由若干个爆破管单元组成，塑料管的总长度大于钻探孔的长度，爆破管单元一端设有外螺纹另一端设有内螺纹，相邻爆破管单元通过外螺纹与内螺纹配合以螺纹连接，若干爆破管单元螺纹连接以组成塑料管；将塑料管插入钻探孔中，插入时，先插入一个爆破管单元然后将另一爆破管单元与已插入的爆破管单元螺纹连接后再次插入，直至塑料管插入完毕；引爆炸药包以爆破扩孔，形成管道安装孔，管道安装孔的孔径为燃气管道外径的105％-110％。本实施例中塑料管采用聚己内脂管，其他实施例中可采用pe管、pvc管、pp管等。s3.处理管道安装孔，具体如下：将安装有钻头的小车放入管道安装孔中，启动小车以及钻头，通过小车推动钻头前进，以将散落在管道安装孔中的土壤、碎石进一步破碎，并且将土壤以及碎石推出管道安装孔外，以将管道安装孔清理干净。s4.铺设管道，具体如下：将若干管道单元沿管道安装孔的轴向依次顶入，首个顶入的管道单元顶入安装孔的端部通过塞入橡皮塞以密封，顶入首个管道单元至该管道单元进入管道安装孔中的长度为该管道单元自身长度的三分之二后，将准备顶入的另一管道单元的一端与已顶入的管道单元露出在管道安装孔外的端部焊接，以使得相邻管道单元连通并密封连接，然后驱动未顶入的管道单元顶入管道安装孔中，重复焊接、顶入的作业，直至燃气管道贯穿山体；顶入管道单元时，通过液压缸驱动管道单元顶入管道安装孔中。s5.注浆，具体如下：在燃气管道两端套上环状的浇注模板，浇注模板内径大于燃气管道外径，将浇注模板贴合在山体上，通过密封胶硅胶密封连接浇注模板与燃气管道，并通过锚钉贯穿浇注模板以将浇注模板钉在山体上以固定，进而密封燃气管道与管道安装孔之间的间隙；浇注模板开有注浆口，通过注浆孔将混凝土浆液注入燃气管道与管道安装孔之间的间隙中，注入混凝土浆液的注浆压力为2mpa；燃气管道与管道安装孔之间的间隙充满后，恒压30min后，泄压，使得多余的混凝土浆液从浇注模板的注浆孔排出，待混凝土浆液终凝后，拆卸浇注模板。混凝土浆液的制备方法包括以下步骤：a.在搅拌釜中加入水泥100kg、水100kg以及石蜡15kg，加热至90℃，转速60r/min，搅拌3min；b.在搅拌釜中加入燃气管道安装方法的步骤s3中从管道安装孔中清出的土壤110kg以及减水剂2kg，转速45r/min，搅拌5min，停止加热，转速10r/min，持续搅拌至使用完毕。润滑的水泥浆液的制备方法包括以下步骤：a.在搅拌釜中加入水泥100kg、丙二醇15kg、石蜡10kg、硬脂酸钠10kg、淀粉16kg、缓凝剂4kg以及水55kg，加热至恒温95℃，转速60r/min，搅拌4min；b.在搅拌釜中加入气相二氧化硅60kg、滑石粉50kg以及减水剂2kg，转速60r/min，恒温95℃，搅拌5min，停止加热，转速10r/min，持续搅拌至使用完毕。实验1取长、宽、高均为1m的密实土方作为山体试样以模拟各实施例以及比较例中的山体，钻挖山体试样以形成管道安装孔，管道安装孔的孔径为300mm，取外径为298mm钢管，插入安装孔中，将钢管完全贯穿山体后，通过液压缸继续推进钢管，测量钢管插入速度恒速1m/min时，液压缸需施加的压力。若干山体试样中的管道安装孔喷涂实施例1-4以及比较例1-5的润滑的水泥浆液，并且其中之一山体试样根据比较例6燃气管道施工方法的步骤s3仅清理管道安装孔中的土壤，且不喷涂润滑的水泥浆液。实验2根据gbt50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》测试实施例1-4以及比较例1-5的润滑的水泥浆液的坍落度。具体实验数据见表1液压缸压力(mpa)坍落度60min(mm)实施例10.432实施例20.453实施例30.423实施例40.432比较例10.611比较例20.763比较例30.872比较例41.131比较例51.02218比较例61.26/根据表1可得，通过在管道安装孔中喷涂润滑的水泥浆液，使得管道安装孔内壁更为润滑，使得钢管易于顶入管道安装孔中。通过加入丙二醇、石蜡、硬脂酸钠以及滑石粉均可使得润滑的水泥浆液的润滑性能更佳。通过加入气相二氧化硅，使得润滑的水泥浆液的坍落度明显下降，使得润滑的水泥浆液静置时，更为稳定地维持形态，减少润滑的水泥浆液因重力而流动导致润滑的水泥浆液分布不均进而导致润滑的水泥浆液润滑管道安装孔的效果下降的情况。本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。当前第1页12