德国海瑞克等公司研发非开挖管道铺管技术



德国海瑞克等公司研发非开挖管道铺管技术

油气管道铺设过程中经常会面临的河流与道路穿越、复杂与敏感地形等不利施工环境，非开挖铺管技术为此提供了良好的解决方案。近年来，直接铺管法（Direct Pipe）和快速铺管法（Pipe Express）快速发展，极大的提高了管道铺设工程的施工效率和安全性，最大限度的降低了对环境的影响。

德国海瑞克公司通过独特的直接铺管（Direct Pipe®）技术，为各种地质条件下管道铺设创造了新的施工工艺。该技术结合了小型隧道掘进和水平定向钻进的优势，采用海瑞克泥水平衡式小型隧道掘进设备（AVN）进行挖掘，泥水环路安装在预制管道内部，将挖掘出的土方通过泥浆泵送到位于地面的泥水分离站，将分离了渣土后的膨润土悬浮液通过进浆管道重新送回泥水循环系统中反复利用。用于提供掘进动力的推土机可提供750吨的推力，铺装预先焊接和预先检验的管道对钻孔形成永久支护，泥水平衡掘进技术为开挖截面提供稳定支持，U.N.S.导向系统对开发角度进行精确控制，如图2所示。

Direct Pipe®管道铺设和钻孔同步完成，作业简单连续，管道铺装速度极高，铺设长度超过1500m。挖掘直径为0.8-1.5m，可铺设30-60英寸管道，适用于软土、非匀质低层和岩石环境。管道施工对环境几乎没有影响。

图2 海瑞克公司直接铺管机结构示意图与现场施工情况

意大利Laurini公司快速铺管系统（Pipe Express）采用独特的铺管机，在管沟内设置履带式支撑臂，因此无需重物平衡，相比传统吊装铺管机更加轻便和稳定。管道可通过在支撑臂上滑动实现下沟，仅需要一条施工机械通道（见图3），对施工工作区的宽度要求仅为3m，相比传统管道吊装施工方法约6米宽的管沟施工工作区，100km管道可节省30公顷的管道施工用地。

图3 Laurini公司直接铺管机现场施工情况（右）与传统管道吊装机对比

Laurini铺管机采用可拆分模块式设计，可装入40英尺长的集装箱中，可节省70%的路运和90%的船运费用。相比传统吊装机高达90吨的重量，Laurini铺管机的重量仅为28吨，更好的适应了土壤承重能力较差的铺管环境。

Laurini铺管机利用管道自身的柔韧性完成下管作业，节省了铺管机间隔，例如直径48英寸，壁厚19mm的管道，铺管机间的推荐距离为30米，相比传统吊装铺管机每5台可节省1台。最大可在20度的斜坡上进行施工，管沟深度最大可达到2~3.5m。Laurini快速铺管法为管道施工工程提供的更加经济高效的解决方案，该技术获得了2015年国际离岸管道工程协会IPLOCA技术大奖。

祝悫智 张斌 编译自《Pipeline Technology Journal》2016年4期和Laurini公司官网