水平定向钻在工程管线铺设上的应用.pdf

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1、地质勘查DjZhIKanCho水平定向钻在工程管线铺设上的应用郑俊江苏石油勘探局油田建设处江苏省225261【擅薹】近几年．随着水平定向钻穿越控制精度的提高．其在市政管网改扩建项目厦其他管道工程项目上，置出独特的优势。文中就水平定向钻在工程管线镝设上的应用进行了说明。【美■谓1水平定向钻；工程管线；辅谩甫膏：a穿越公路、铁路、河流时，其疆土厚度满足有奖专业规范的要求．当无特别规定时，应符合l丧2的要求；随着城市化进程的加快．每年J句需舞敷醴、扩容、修复和更换大量的公用管线，如通信光缆、天然气管b敷没在建筑物基础一侧时，管道与建筑物基础的水平净距必须在持力

2、堪扩散角范匍以外，⋯皿考虑土{扰道、供水臂道路灯管线、两污管道等。这特督线往往沿着城市道路敷设，部分还穿越建筑物下地层丑道路动后的变化，扩散角须《45。；如采用传统的开挖道路法教设管道，将会严重影响人们的日常生活和生产非开挖敷设地下管线具有敷管位壁c敷设在建筑物基础以下时必须经过验算对建筑物基础不会产E影响后，方可确定埋深；精确、不破坏环境、不影响交通施r周期斌等优点，能取得良好的社会经济效益。d与现有地下管线平行敷设时，扩孔与地下臂线的水平挣距须《06m；-、施T方法e与现有地下管绒交叉敷设时，扩孔崎地下管绒垂直净距在黏性土中须《O5m．在砂性土中《1

3、0m；桎给排永臂道占有相当大的比重。随着城市建设的要求越定向钻遇可燃性管道、特种管线时，虚考虑加大水平净距和垂直净距。当边不到匕述距离要求时．应增设技术与拖拉嬲警霰选。定向钻拖拉法包括水平定向钻拖拉法与二程式拖拉法其各自的特点安全防护措施。如下：袭2拖拉管敷蹬最小疆±庠艟1水平定向钻拖拉法适用于被拖拉管m两端有足够的造斜段距离．该方法不错要挖掘工作井，拖拉距离最长可达2∞0—301~ra左右(由管材段管径决定)，拖拉管的最大管径DN可达1500ram左右。蛙衅趣艟黼l：掣艘2二程式拖拉法管道两端无造斜段．{I!}要挖掘工作井，管道长度通常<80r~．拖拉

4、管的最大管径D达到艟种&路净】5Ⅲ20~Omm左右，型适用于对沉降和标高要求高的场所。与水平定向钻箍托法相比，二程式拖拉法的施工难度大，对施工设备要求高，而且造价较高，拖拉距离较锚与麟I目n挣tK舭潍帮潍螂她L：m短。因此，中小【1径管道的1开挖技术以应用水平定向钻拖拉法为主。罐∞q站蜊母净2Im站船蟪辫池}、l5n=，水平定向钻拖拉槛的设计盅用1设计前的准备钮置喀地彤球。。承平定向钻拖托情的布置方菜受多种鼠素的影响．其中最毛要的是现场的地L和地下条件。设计前的准备]作的J】乏健．是做好穿越殷的勘察测量和地上、地障碍物(尤其是地下隐蔽障碍物)的调研工作现

5、场的地上条渣嚣}埔蜊％蟮蹦、{剧rl十<¨-f’m件包括地形、地貌以及周阉建筑物、道路、河流等；地下条件包括1二程地质水文地质、现确地F管道、地下水和地F隐蔽I。等圜此，在水平定向钻设计前必须取得第手的地质资料，为编制设计方案和计算1r程造价提(4)确定拖拉管的曲率半径。拖挝管的曲率半径包括第l造斜段(钻杆进人教管位蹴的过越段)曲率半径R．供依据这螳资料一般包括：现状与规划公用设施管线性质、材质、位置、直径和埋深；现状地面及地下桩蔫；投第2造斜段(钻杆钻出地表的过渡段)曲率牛径R。拖拉管的曲率半径R通常是由钻杆的曲率半径与管材的曲水(柯、沟槊)、道路、桥

6、涵或其他地葡障碍物的资料；穿越地层的土质类型和结构，土质的主要物理力学特性率半径共同确定的。钻杆的曲率半径R由钻杆的弯曲强度所决定，但因钻杆制造J家的不同也宥差异．通常根(特j}{f是土的抗剪强度和土层的内摩擦角)、古水量、遁水性、岩石硬度、奇卵石或砾石的比例等。据经验取R≥1200D,(D'为钻杆外径)．这是保证钻杆不至于过载的最小转弯限德。拖拉管的最小曲率半径2管材的选择Rmin按(1)式Tj’算：设计方案及参数的确定芎受包括臂材的选掸与穿越曲线的设计。水平定向钻拖拉法的常用管材为钢管和PERmin~1000ED／(28)(1)管．这两种管材采用水平

7、定向钻拖拉法的技术经济比较见1'式中：根据钢管与PE管在水平定向钻拖扭法应用中各自的犄，搬情况下．两种管材的主要适用场台如下：钢E一+管道弹性模量，MPa；管傲用于施I．场地阔．拖拉距离长的场合；漕适用々施I：场地相对璺跟、拖拉过程巾受求更助j活的场IJ一嗜m合。相比较而商．1，刚往水平定向钻拖拉洼中更为常用。R一管道弯曲应力，MPa。通常拖拉PE管的曲率半径大干管材外径的40倍即可，敝其曲率半径通常是由钻杆确定；而钢管的弹性模量嵌I钢帮与P管鬻埔木毕定向钻掩捕慧的拄术经济比较较大，拖拉钢管的蓝率车径通常是由锕管本身确定。根据经验．拖拉管的曲率半径通常取

8、R=800D1200D。拖％：¨铡秆P荆臀拉铜管的曲率半径通常取R=1200D～