长输管道隧道施工技术

1隧道的选址及截面尺寸1.1隧道的选址地质条件对隧道位置的选择起着决定性的作用,隧道应选择在岩性较好和稳定的地层中,应避开岩性不好的地层、断层破碎带、含水层等不良地段以免增大投资，造成施工困难，给管道运行留下安全隐患。因此在隧道设计前要有完整的勘测、调查资料，根据地形、地质、水文、气象、地震等资料考虑施工和管道投产运行条件，进行多方案的技术、经济比较使选定的隧道位置满足安全、经济、适用的要求。1.2隧道的截面尺寸隧道的截面尺寸（见图1）由开凿处的地质情况、隧道长度及管道的外径来确定同时必须满足管道现场施工的需要。隧道的截面尺寸一般可分为表1所列的几种形式。圈1隧道截面尺寸示意表1隧道截面尺寸隧道长度L/m隧道宽度B/m隧道高度H/m拱顶半径R/m排水沟尺寸宽b/m深h/mLV1501.82.20.90.20.2150MLV2002.03.01.00.20.2200ML沱16002.53.251.250.20.2L沱16003.03.51.50.20.2注：表中隧道的尺寸适用管径为D323.9〜610mm，如管径增大，则截面尺寸要相应加大1.3隧道开凿质量要求1.3.1除隧道截面尺寸应满足管道施工需要外，隧道还应顺直，一般情况下不得有水平转角,地面应平整。1.3.2对没有进行衬砌的隧道，在管道施工前,应检查隧道的顶部及两侧墙壁是否有松动石块，并采取措施，对渗水隧道要进行截、堵、防、排处理防止管道施工时发生安全事故。1.3.3在选定隧道位置的同时，应考虑洞口位置的处理,隧道洞口段需有一定的坡度，防止隧道口段塌方，影响管道安全运行。2管道组装焊接方式2.1隧道内管道组装焊接当隧道较长（大于80m）或隧道口外预制场地较小时，采用隧道内组装焊接的方法。根据隧道长度及现场实际情况在洞口一侧或两侧各修一长20〜30m、宽10m的临时场地，用以停放管道及机具设备。从隧道的中部同时向两端布管，如一端无法进管，则由可进管洞口向非进管洞口运管，再由非进管洞口向进管洞口逆向布管。布管时为防止管道外防腐层受损,应在运管车上加垫柔性物质，并采用砂袋或枕木垫、橡胶板等固定管堆。布管完成后,用吊管架吊装、外对口器对口，由隧道中部向两端进行管道组对焊接，根据隧道内场地情况，采用手工下向焊或半自动焊焊授焊接时将100kW发电机置于隧道口外，焊机放于小车上，根据焊口位置随时移动。2.2隧道外管道组装焊接当隧道较短(小于80m)，并且隧道口外有较平坦的预制场地时，采用洞外组装焊接。将穿越段管道分为一段或两段预制，然后拖管就位,在隧道中进行管段组对连头。根据预制管段长度可采用两种滑道牵引就位方式：在隧道内敷设钢轨，将预制好的管道置于钢制小车上，采用卷扬机牵引,沿钢轨将管道拖至隧道中，摆放于指定位置。从管道预制场地至隧道内采用多组聚氨酯滚轮做为轨道，将预制好的管道吊至滚轮上,采用卷扬机或其它牵引设备将预制好的管段拖至隧道内。2.3隧道内外两种组焊方法的对比(见表2)表2隧道内外两种组焊方法的对比组焊方式优点缺点隧道内组装焊接1、 运布管难度小；2、 管道可直接就位；3、 受外界干扰小；4、 适用于较长的隧道施工。1、 隧道内作业时间长，危险性大；2、 场地狭小，采用半自动焊难度大；3、 空间小，空气差，影响职工身体健康；4、 洞内潮湿、阴暗，对施工质量有影响5、 不能采用大型机械设备，劳动强度大。隧道外组装焊接1、 可用半自动焊进行焊接，焊接质量高；2、 空气好，有利于职工身体健康；3、 可采用大型机械设备，劳动强度较小。1、 仅适于隧道较短，且有管道预制场地的情况；2、 拖管就位难度大，防腐层容易受损；3、 道轨及运管小车撤出难度大；4、 施工受外界因素影响大。3管道在隧道内的敷设方式3.1堤埋敷设将管道埋设于挡墙内，挡墙材料是片石或红砖，用M10水泥砂浆砌筑。在挡墙上距隧道底面0.15m高处每隔3.0m开一个60mmX60mm的排水孔,排水孔中充填碎石或其它材料进行封堵过滤。管道四周采用细土回填,细土回填至管顶上方0.3m,细土最大粒径不能大于10mm,其余部分用弃渣土回填,但最大粒径不能大于150mm。管道堤埋敷设详见图2。

3.2直埋敷设兰成渝输油管道穿越隧道全部采用直埋敷设，先将管道在隧道的一侧就位，进行保护处理后回填，具体方法如下：管底用编织袋装细土铺垫，垫高N0.1m。在管道两侧及顶部用编织袋装细土保护。管道保护合格后，采用隧道弃渣回填，先回填粒径小的，后回填粒径大的，但最大粒径不得大于150mm,回填总高度1.0m左右。管道直埋敷设详见图3。<12 D03图3管道直埋敷设示意3.3支墩敷设对于岩性较好和地层稳定的隧道，可直接在管墩上安装敷设管道(在惠州市大亚湾原油码头至广州石化总厂输油管道工程中，佛祖坳三条隧道管道全部采用该方法敷设)。具体方法是将预制完毕的管道底部安装上管托,吊装至管支墩上。管托采用厚12mm钢板制作,管托表层涂刷环氧煤沥青漆，高度为200mm。支墩采用C20混凝土浇筑，其长、宽、高的尺寸分别为400mm、400mm、200mm，支墩与管托之间加厚10mm的绝缘橡胶板。管道支墩敷设详见图4。3.4沟槽敷设对于岩性和地层稳定性较差的隧道，为防止隧道塌方对管道构成危胁，将隧道进行全衬砌，管道敷设于隧道的一侧，在管道顶部及两侧浇筑钢筋混凝土沟槽，钢筋混凝土标号为C25,管托制作及混凝土支墩尺寸要求与第3.3条相同，管道沟槽敷设详见图5。申位均为m图日管道沟槽敷设示意管道敷设施工完成后，仔细检查隧道内墙壁，对裂缝用M20水泥砂浆封堵。洞口要用MU20块石封堵,厚度为250mm,或采用红砖封堵,厚度为240mm,水泥砂浆为M10,隧道内有排水沟的应在墙上设置排水口。对于高寒地区，当管道采用支墩或沟槽敷设时，为防止油品因天气寒冷析蜡，造成管道“灌肠”事故，在隧道口封堵前，需对输油管道进行保温处理。4隧道内管道施工时的通风及照明4.1隧道内通风在隧道中施工时，需保持隧道中通风良好，防止缺氧发生人身安全事故。对于长度小于100m且周围环境好的隧道，一般采用自然通风;对于长度大于等于100m或四周环境不好的隧道,采用机械强制通风。在管道施工前，根据隧道内施工人员及机械设备的数量，进行通风量的计算，选择合适的通风机，布置合理的通风管道，确保隧道内有足够的新鲜空气，满足施工作业对环境的要求。尽量不选用耗氧大的设备，必要时在施工前和施工期间，采用测氧仪测量隧道内空气含氧浓度是否满足需要。4.2隧道内照明隧道内管道施工能否顺利进行照明十分重要，在隧道内两侧墙壁上每隔10m安装一个500W卤钨灯，保证隧道内的照明柔和。4.3安全及其它要求因隧道内施工场地狭窄、潮湿，除需注意通风及照明外,还应提高用电设备安全管理，各种用电设备接地及电缆线绝缘应良好，电缆临时用电插座采用托架固定在隧道墙壁上，严禁放置在阴暗潮湿的地方，以防止触电事故的发生。在隧道口