工程采用定向钻回拖燃气管道穿越山体                                  ■记者 董一鸣/摄

        门头沟军庄镇附近,六环路天然气工程重要节点工程——西六环中段工程进入定向钻试拖管阶段。从10月12日起,总长近2公里的燃气管道将昼夜不停“穿越”西山林场,与下游管线汇合。眼下,被称为首都生命线的六环路天然气工程已进入最后成环阶段。

        采用两种穿越方式

        作为工程最后一段,西六环中段天然气工程管线起点为高井村,终点至大觉寺收费站,管线长度为12.9公里,其中穿越西山林场山区段是整个工程中难度最大的部分。设计方北京煤气热力工程设计院项目负责人龚明介绍,西山林场山区段分为南北两段,两段之间存在夹角,好像一个倾斜的L形。考虑到地形和生态保护以及施工条件的限制,采用两种穿越方式,其中,南段采用定向钻穿越,北段采用盾构法。

        南段定向钻部分总体长度约2公里,需要穿越三处西山断裂带,面临岩质坚硬、岩体破碎,施工场地狭小等难题,工程难度居国内城镇燃气工程首位,在世界上也极为罕见。为确保成功,在定向钻正式回拖之前先行采用试回拖试验进行验证。

        此次采用定向钻技术实施山体穿越,连续刷新中国管道定向钻穿越纪录。“一般定向钻拖管是一次完成。此次受到场地限制,一次拖管无法实现。”龚明说,煤热院首次采用分段接力方式拖回,化解了施工场地狭小等一系列难题。

        10月12日下午,在南段作业面上,工人忙着拖管、焊接、补口,一派繁忙景象。记者看到,一条试回拖的60米长、管径为1米的黄色燃气管“蓄势待发”。在施工人员操控下,燃气管头与伸出地面的钻杆牢牢连在一起。13时50分,现场指挥人员用对讲机发出拖管指令,管道前方的钻头喷出强有力的泥浆,燃气管以每小时50米的速度被钻杆拖进管洞。“喷出来的泥浆既可以用来清洗管洞,又可以对管的拖动起到润滑作用,还可保护管洞的洞壁。”龚明指着正在喷泥浆的钻头说。定向钻南北入出土点存在15米的高差,从北洞口注入的泥浆不断从南洞口流出。立体空间曲线的行进轨迹也带来了不小的难度,要随时调整角度,预计11月底完成管道回拖。

        不远处,北段盾构部分管道铺设已接近尾声。铺设管道的同时,工作人员还将对已铺设部分进行探伤检查,保证工程质量。

        西六环中段天然气管线途径门头沟区、石景山区及海淀区,山地集中,地形复杂,再加上周边建设已成熟,沿线穿跨越复杂,机械顶管、浅埋暗挖等非开挖方式成为主要的施工方式,也给工程增加了不小难度。穿越西山林场南北两段工程建成后将分别创造多项纪录,其中定向钻部分将创下同类工程中距离最长、难度最高等多项纪录,成为北京首条山体定向钻施工的管道。盾构部分则是燃气管道采用盾构方式施工在北京地区的首次应用,建成后将成为北京首条山体盾构隧道,对燃气工程设计工作具有重要意义。

        管道加厚保障安全

        未来,这些管道将隐藏在西山下,如何保障安全?龚明介绍,定向钻穿山管道在同级的城镇燃气管道中采用了目前最厚的管材。管道表面采取了多级保护,除了3PE加强级防腐层,还添加了玻璃钢缠绕,彷佛给管道穿上黄色的铠甲。一起回拖的还有柔性阳极线缆,采用外加电流保护方式,可定期检测管道的防腐状态,确保使用寿命可达到50年。

        六环路天然气管线建成后总长将达到200公里,将形成北京城市燃气主干环线管网,年供气量可达到200亿立方米,成为目前国内最大的城市环状天然气供气系统。建成后每年可替代燃煤607万吨,并由此减少二氧化硫排放量14.5万吨、烟尘排放量3.2万吨,能够优化首都能源布局、改善大气质量,提高城市管网输气能力。迄今为止,六环路天然气管线的东、南、北段和西段的大部分已投入使用,西六环中段天然气工程是六环路天然气工程的延续,完工后六环路天然气管线全线将成环贯通。