水平定向钻穿越施工通用工艺

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1、压力管道安装通用工艺文件水平定向钻穿越施工通用工艺HNYJPQC22-20101适用范围适用于岩石、砂土、粉土、粘性地质条件的水平定向钻穿越工程。2引用标准《油气输送管道穿越施工验收规范》GB50424-2007《油气长输管道工程施工及验收规范》GB50369-2006《石油建设工程质量检验评定标准管道工程穿跨越工程》SY/T4104-19953一般要求3.1穿越作业应向当地河流/公路/铁路管理部门申请并经批准后方准实施。3.2穿越作业应编制专项HSE措施方案。3.3穿越施工时应设置施工警告标志，夜间设警示灯。3.4定向钻穿

2、越应满足以下规定：3.4.1穿越深度规定：1)穿越河流等水域时，穿越管段管顶埋深应在河流最在冲刷线2.5m以下，且穿越管段管顶距河床底部的最小距离应大于穿越管径的10～15倍，且不小于6m。对防洪等级高的河流，应根据不同的地质类别，适当增加穿越深度。2)穿越公路/铁路时，穿越管段管顶埋深应符合公路/铁路等相关部门的有关规定。3.4.2与建筑物、地下管线的距离规定：1)与建筑物基础的水平净距不得小于设计规定；2)与现有地下管线水平铺设时，Φ200mm以上的管线，净距应为最大扩孔径的2倍以上；Φ200mm以下的管线，净距不得小于

3、0.6m；3)从现有地下管线上部交叉铺设时，垂直净距应大于0.6m；4)从现有地下管线下部交叉铺设时，垂直净距应符合下列要求：u粘性土地层应大于扩孔直径的1倍；u粉土地层应大于扩孔直径的1.5倍；u砂土地层应大于扩孔直径的2倍；u小直径管道（Φ＜110mm）垂直净距不得小于0.5m。3.4.3定向钻出、入土角及穿越曲率半径规定：1)穿越施工时出、入土角大小应根据地质、地形条件和穿越管段的材质、管径来确定。入土角度一般为8°～20°，出土角一般为4°～12°。1)水平定向钻穿越的曲率半径应符合设计要求。曲率半径不宜小于1500

4、D，最小不得小于1200D。2)在管道入土端和出土端外侧各预留保持不少于10m长直管段。1.1.1地质资料准备规定：施工前，应向设计或业主索取穿越段的地质报告。其内容至少包括如下内容：u勘察目的、任务要求和依据的技术标准；u拟建工程概况；u勘察方法和勘察工作布置；u场地地形、地貌、地层、地质构造、岩土性质及其均匀性；u各项岩土性质指标，岩土的强度参数、变形参数、地基承载力的建议值；u地下水埋藏情况、类型、水位及其变化；u土和水对建筑材料的腐蚀性；u可能影响工程稳定的不良地质作用的描述和对工程危害程度的评价；u场地稳定性和适宜

5、性的评价；u若有不足部分，施工单位可向建设单位提出补勘申请报告。u勘探点平面布置图；u工程地质柱状图；u工程地质剖面图；u原位测试成果图表；u室内度验成果图表。2理论计算2.1导向孔轨迹计算2.1.1定向钻导向孔轨迹应包括下列内容：u钻孔类型和轨迹形式；u选择造斜点；u确定曲线段的曲率半径；u计算各孔段钻孔轨迹参数。2.1.2定向钻导向孔轨迹宜由斜直线段、曲线段、水平直线段等组成。其设计应根据生产管线技术要求、施工现场条件、施工机械等进行轨迹综合组合。2.1.3定向钻导向孔轨迹设计可采用作图法或计算法确定。u作图法：入、出土

6、角和曲线段的确定可进行。图中：α1——入土角α2——出土角A——入土点D——出土点B——第一曲线段和直线段轨迹变化点C——直线段和第二曲线段轨迹变化点h——轨迹（铺管）深度L1+L2+L3——定向钻铺管水平长度u计算法：入、出口角和曲线段的计算可按上图及下列公式计算。L1＝(3.5.1.1)=2arctg(3.5.1.2)L3＝(3.5.1.3)=2arctg(3.5.1.4)1.1回拖力计算水平定向钻回拖时的拉力宜按下式计算：(3.5.2)式中：——计算的拉力（t）；——穿越管段的长度（m）；——摩擦系数，0.1～0.3；

7、　——管子的直径（m）；　　——泥浆的密度（t/m3）；——管子的壁厚（m）；——粘滞系数，0.01～0.03。1.1泥浆喷射孔个数计算：应根据泥浆泵排量确定切割刀、扩孔器的泥浆喷射孔的个数，泥浆喷射孔的个数应按下式计算：式中：N——泥浆喷射孔的个数（个）；V——要求泥浆的喷射速度（m/min）；Q——泥浆泵的正常排量（m3/min）；r——喷射孔的半径（m）。1.2钢管最小允许曲率半径的计算：定向钻铺设钢管最小允许曲率半径应采用下式计算，也可用不小于1500D估算。(3.5.4)式中：Rmin——最小曲率半径（m）206—

8、—常数（MPa·m）D——钢管外径（mm）S——安全系数，一般取1～2K2——钢管屈服极限（MPa）1.3PE管最小允许曲率半径的计算：定向钻铺设PE管的最小允许曲率半径可采用下式进行计算：＝(3.5.5)式中：——曲率半径（cm）E——弹性模数（MPa）DH——管外径（cm）δｐ——弯曲