管道定向钻水平穿越施工技术方案
水平定向钻管道穿越工程技术规程

水平定向钻管道穿越工程技术规程
水平定向钻管道穿越工程技术规程是指针对水平定向钻技术在钻管道穿越工程中的应用,制定的相应的技术规范和要求。
该技术规程主要包括以下内容:
1. 工程前期准备:包括勘察资料的收集、现场地质勘察等,以确定钻孔的位置和路径。
2. 设备准备:包括水平定向钻机以及相关附件的选择和准备。
对设备进行检查和维护,确保其正常运行。
3. 钻孔设计:根据具体工程需要,确定钻孔直径、深度、倾斜角度等参数。
进行钻孔路径的设计和确定。
4. 钻探作业:根据钻孔设计要求,进行钻探作业。
通过钻岩心取样、测量岩层数据等,了解地层情况。
5. 钻孔维护:对钻孔进行维护和保养,包括确定钻孔的稳定性,采取相应的支护措施。
6. 穿越管道安装:根据钻孔设计要求,将穿越管道安装在钻孔中。
确保穿越管道的正确安装和固定。
7. 工程验收:对完成的钻孔和穿越管道进行验收,检查是否符合设计要求和相关标准。
8. 安全管理:根据相关法律法规和标准,进行工程的安全管理。
加强安全培训,提高工作人员的安全意识。
以上是水平定向钻管道穿越工程技术规程的主要内容,通过遵守这些规程,能够保证钻孔和管道穿越工程的安全和质量。
西气东输管道工程某标段定向钻穿越施工方案.

西气东输管道工程某标段定向钻穿越施工方案
一、前言
西气东输管道工程作为一项重要的国家工程,对我国的能源供应具有重要意义。
本文将针对西气东输管道工程某标段的定向钻穿越施工进行详细介绍,旨在保证工程施工的顺利进行。
二、工程概况
西气东输管道工程包括多个标段,其中定向钻穿越是其中重要的施工环节之一。
本文将重点介绍某标段在定向钻穿越方面的施工方案。
三、施工方案
1. 工程背景
某标段定向钻穿越的起点为A地,终点为B地,全长XX公里,穿越地质状况
复杂,需要采用先进的定向钻技术进行施工。
2. 施工准备
在施工前,需对穿越区域进行详细的勘察,确定地质结构、地下管线等情况。
同时,需准备好所需的施工设备和材料。
3. 施工步骤
1.钻孔设计:根据地质勘察的数据,制定钻孔设计方案,确定钻孔的
深度、倾角等参数。
2.钻井:采用先进的定向钻机进行钻井作业,在保证钻孔准确度的前
提下,尽量避开地下管线和其他障碍物。
3.管道铺设:在完成钻孔后,将管道依次沿钻孔铺设至目标点B处。
4.施工结束:核查管道连接情况,填补坍塌部分,完成施工验收。
4. 安全管理
在施工过程中,需要严格遵循安全规程,加强现场管理,确保施工人员和设备
的安全。
四、总结
定向钻穿越作为西气东输管道工程的重要施工环节,对工程规划和施工至关重要。
本文所述施工方案仅供参考,具体实施时应根据实际情况做出调整,以保证施工质量和工期的按时完成。
以上是关于西气东输管道工程某标段定向钻穿越施工方案的介绍,希望对相关工程的施工有所帮助。
水平定向钻穿越施工方案

水平定向钻穿越施工方案1.项目背景随着城市化进程的加快,地下管线的越来越密集,各类道路、桥梁等地下工程建设的发展,要求对地下管线进行穿越施工。
水平定向钻钻探技术独特的优势逐渐受到人们的重视,成为一种高效、安全、环保的地下管线穿越方法。
2.工程概述本项目需要进行一条水平定向钻穿越施工,穿越距离为XX米,所穿越的管线类型包括自来水、电力、天然气等。
穿越区域为城市市区,需要注意周围建筑物、道路和地下设施的保护。
3.施工步骤3.1前期准备(1)进行相关资料的收集和分析,包括地下管线的图纸、管径、管材等信息。
(2)确定施工地点和穿越路径,进行现场勘测,并编制详细的施工设计方案。
(3)制定安全环保方案,包括施工期间的安全措施和环境保护措施。
3.2设备准备(1)选择合适的水平定向钻机和附件,确保设备能够满足施工需求。
(2)对设备进行检测和维修,确保设备的正常运行。
3.3施工准备(1)清理施工区域,确保工作面积干净,并进行合理划定。
(2)搭建施工临时设施,包括工地围挡、办公室、仓库等。
3.4施工过程(1)确定钻孔位置,根据设计要求采取合适的导向方式,确保钻孔位于目标区域。
(2)进行钻孔作业,根据设计要求控制钻孔进展,同时进行地层取样和环空清理。
(3)调整钻孔方位和水平位置,确保钻孔达到设计要求,且不与其他管线交叉。
(4)安装套管,并进行压实,确保套管固定且与地下管道连接紧密。
(5)进行管道穿越,根据设计要求控制穿越的速度和方向,避免对管道造成损坏。
(6)施工结束后及时填补钻孔,保持地表的整洁。
3.5安全措施(1)在施工现场周围设置警示标志,并进行警示宣传。
(2)对施工区域进行合理划定,确保工作面积安全。
(3)加强施工人员的安全教育和培训,提高他们的安全意识和应急处理能力。
(4)定期进行设备的安全检查和维护。
4.环保措施(1)对发电机和工地各种机械设备进行排放处理,减少尾气和噪音的污染。
(2)施工过程中进行垃圾分类,减少对环境的污染。
水平定向钻施工方案

水平定向钻施工方案成的明珠工业园路口至龙潭墟输水管道,西接万宝加压泵站至鳌头镇输水管道。
1.2编制依据本工程施工方案编制依据国家有关法律法规和规范标准,结合工程实际情况,制定本方案。
1.3主要工程量本工程主要工程量包括:输水管道、定向钻穿越、管道回拖等。
输水管道总长约6公里,定向钻穿越共计10处,管道回拖共计20处。
二、施工组织部署2.1施工工艺流程本工程施工工艺流程包括:测量定位放线、钻机就位和调试、钻孔导向、分级反扩成孔和管道回拖等。
2.2施工组织与管理本工程施工组织与管理包括:施工人员组织、施工现场管理、施工进度管理、施工质量管理和安全文明施工管理等。
2.3施工准备2.3.1施工平面布置施工平面布置应按照设计要求进行,保证施工现场的安全、整洁、有序。
同时,应设置施工标志牌和警示标志,指示施工区域和施工危险区域。
2.3.2材料准备材料准备应按照设计要求进行,保证材料的质量和数量。
同时,应按照材料的特性和用途分类存放,做好防潮、防晒等措施。
2.3.3设备准备设备准备应按照设计要求进行,保证设备的完好性和可靠性。
同时,应对设备进行检查和维护,确保设备的正常运转。
三、主要分部分项工程施工方案3.1测量定位放线3.1.1测量定位放线在施工前,应进行测量定位放线工作,确定钻孔位置和管道敷设位置,保证施工的准确性和安全性。
3.2定向钻穿越施工方案3.2.1钻机就位和调试钻机就位后,应进行调试工作,确保钻机的正常运转和钻孔的准确性。
3.2.2钻孔导向钻孔导向应按照设计要求进行,保证钻孔的准确性和安全性。
同时,应根据地质情况进行相应的调整和处理。
3.2.3分级反扩成孔分级反扩成孔应按照设计要求进行,保证管道的准确敷设和安全性。
同时,应根据地质情况进行相应的调整和处理。
3.2.4管道回拖管道回拖应按照设计要求进行,保证管道的准确敷设和安全性。
同时,应对管道进行检查和维护,确保管道的完好性和可靠性。
四、施工质量管理措施4.1质量管理措施及管理网络施工质量管理措施应按照设计要求进行,建立质量管理网络,保证施工质量的可控性和可靠性。
cecs 382-2014 水平定向钻法管道穿越工程技术规程(附条文说明

cecs 382-2014 水平定向钻法管道穿越工程技术规程(附条文说明水平定向钻法管道穿越工程技术规程是指在土壤或岩层中使用水平定向钻法进行管道穿越的工程施工技术规程。
水平定向钻法是一种无须开挖地面的施工技术,能够将管道从一地穿越至另一地,适用于各种地质条件的管道施工。
水平定向钻法管道穿越工程技术规程主要包括以下方面的内容:一、工程规划:工程规划需要对穿越路径进行调查和确定,同时要评估地下情况、预测风险,并制定相应的应对措施。
二、钻孔设计:钻孔设计需要根据地质情况和管道要求确定钻孔直径、深度、倾角和弯曲半径等参数,并制定相应的钻进方案。
三、钻头与钻具选择:根据不同的地质条件选择合适的钻头和钻具,并进行合理的组合和配套,以确保施工的效率和质量。
四、钻孔施工:钻孔施工包括预制导向井和推进井,需要按照设计要求和标准进行施工,确保钻孔的质量和安全。
五、管道推进:管道推进是指将预制的管道通过钻孔推进至另一侧的过程。
在推进过程中,需要对管道进行检测和监控,确保其推进轨迹和姿态符合设计要求,同时采取相应的措施解决推进中遇到的问题。
六、管道固定和连接:管道推进完成后,需要对管道进行固定和连接,确保其在运行过程中的稳定性和可靠性。
七、工程监测:工程监测包括对钻孔、推进和固定过程进行监测,以及对管道运行过程进行监测。
监测结果需要及时反馈给相关部门和人员,便于及时处理问题和进行调整。
八、安全管理:在施工过程中,需要严格遵守安全操作规程和要求,确保施工人员和相关设备的安全。
同时,也需要对周边环境和设施进行保护和管理,避免对环境和设施造成损害。
九、质量控制:施工过程中需要进行相应的质量控制,包括对钻孔、推进和固定的质量进行检查和评估,确保施工质量符合设计要求和标准。
十、验收与评估:施工完成后,需要对工程进行验收和评估,对施工达到的效果和质量进行评价,以及总结经验和教训,并提出改进措施。
总之,水平定向钻法管道穿越工程技术规程是一项重要的规范和指南,对于保证管道穿越工程的质量和安全具有重要的意义。
水平定向钻穿越施工方案

水平定向钻穿越施工方案1. 引言水平定向钻(Horizontal Directional Drilling,简称HDD)是一种无开挖施工技术,通过钻杆组装而成的连续钻孔设备,通过控制钻头的方向和角度,在地下进行掘进。
水平定向钻穿越(HDD crossing)是HDD技术在需要穿越障碍物,如公路、江河或其他建筑物时的一种应用。
本文档将详细介绍水平定向钻穿越施工方案。
2. 设计前提在编制水平定向钻穿越施工方案之前,需要对以下要素进行分析和评估:2.1 工程背景描述项目的具体背景信息,包括穿越的地理环境、穿越地下设施的类型和功能等。
2.2 工程目标明确施工过程中的目标和要求,如穿越的深度、方向、施工周期等。
2.3 障碍物分析对需要穿越的障碍物进行详细分析,包括障碍物的材质、尺寸、稳定性等。
2.4 环境影响评估考虑施工对环境的影响,包括土壤、水源、地下管道等。
3. 水平定向钻穿越施工方案在明确了工程的背景和目标后,可以开始编制水平定向钻穿越施工方案。
下面是一般情况下的施工步骤:3.1 前期准备工作包括测量和标记穿越点、清理施工区域、竖井的钻探等。
同时需要制定施工计划和安全措施,确保施工过程中的安全性。
3.2 钻井施工根据工程要求和现场情况,选择合适的钻头和钻杆进行钻井。
根据需要可以采用水泥浆进行冲洗、冷却和润滑。
3.3 引孔施工施工过程中需要注意控制钻头的方向和角度,以确保在地下穿越过程中的准确性。
根据障碍物的性质和尺寸,选择合适的工艺参数进行施工。
3.4 安装套管当钻头完成穿越任务后,安装套管以保护管道。
根据工程要求和套管的材质,选择合适的安装工艺。
3.5 拆除竖井当穿越结束后,拆除竖井并进行现场清理。
4. 施工风险和安全措施水平定向钻穿越施工过程中存在一定的风险,包括钻头堵塞、隧道坍塌、土壤下陷等。
为了保证施工的安全性,需要采取以下安全措施:1.施工前进行详细的现场勘测和工程计算,确保施工的可行性和安全性。
定向钻穿越工程施工方案

本工程为某市某天然气管道工程,管道全长50公里,管径为DN1000mm,设计压力为4.0MPa。
管道沿线需穿越多条河流、公路、铁路等障碍物,其中穿越河流段长度为10公里,采用定向钻穿越技术。
二、施工方案1. 施工工艺(1)测量放线:根据设计图纸和现场实际情况,确定穿越点位置,进行测量放线,确保钻机中心线与入土点、出土点成一条直线。
(2)钻机就位:将钻机放置在入土点场地,确保钻机稳定,调整钻机方向,使其与设计穿越方向一致。
(3)钻孔:启动钻机,进行钻孔作业。
在钻孔过程中,实时监测钻孔方向、深度、孔径等参数,确保钻孔质量。
(4)扩孔:根据设计要求,对钻孔进行扩孔,扩孔直径应大于管道直径,以满足管道敷设要求。
(5)导向孔开挖:在扩孔完成后,进行导向孔开挖,确保导向孔直径与管道直径一致。
(6)发送沟:在导向孔两侧开挖发送沟,用于管道敷设。
(7)泥浆配比:根据现场地质条件和钻孔需求,进行泥浆配比,确保泥浆性能满足施工要求。
(8)设备进场、安装管线:将管道、防腐层等设备运至现场,进行安装。
(9)回托设备离场:完成管道敷设后,将钻机等设备离场。
(10)清理中泥浆、地貌恢复:对施工过程中产生的泥浆进行清理,恢复地貌。
2. 施工技术要求(1)施工前,组织相关人员熟悉设计图纸、设计文件及施工验收规范,确保施工质量。
(2)严格执行设计图纸和规范标准,各工种施工人员要严格执行本工种的操作规范。
(3)各工种的工序施工完毕,要认真搞好质量自检互检工作。
(4)加强施工过程中的安全监管,确保施工安全。
3. 质量保证措施(1)加强施工过程控制,确保钻孔质量、扩孔质量、导向孔开挖质量等。
(2)对施工过程中产生的泥浆进行检测,确保泥浆性能满足施工要求。
(3)加强施工人员培训,提高施工人员素质。
(4)加强施工过程中的质量控制,确保管道敷设质量。
三、工期保证措施1. 合理安排施工计划,确保施工进度。
2. 加强施工过程中的协调管理,确保各工序顺利进行。
定向钻穿越工程施工技术方案与规范

定向钻穿越工程施工技术方案与规范定向钻穿越工程施工技术方案与规范如下:一、技术方案1.现场勘察和技术评估:对穿越区域的地质条件、地下管线的布置、附近建筑物和地下设施的位置等进行全面了解,确定定向钻穿越的可行性和安全性。
2.设计合适的穿越方案:根据勘察结果,结合工程需要,确定钻孔的起始点和终点,并制定出合理的施工坡度和钻孔直径。
同时,充分考虑穿越区域的环境保护和公共安全问题。
3.挖掘工作坑:根据设计要求,挖掘工作坑和下管坑。
4.钻机进场、安装调试:根据设计要求,选用合适的钻机,并进行安装和调试。
5.导向孔钻进:利用导向测量仪完成导向孔的钻进,确保导向钻头在要求的深度内进入工作坑。
6.分级扩孔:根据设计要求,对导向孔进行分级扩孔。
7.管材焊接、铺设管道:根据设计要求,对管材进行焊接,并铺设管道。
8.设备退场:完成施工后,对设备进行退场处理。
9.编写竣工报告:对施工过程和结果进行总结和报告。
二、规范1.施工前应进行现场勘察和技术评估,确保穿越工程的可行性和安全性。
2.施工过程中应遵守相关法律法规和标准规范,确保施工质量和安全。
3.在导向孔钻进和扩孔过程中,应采用导向测量仪进行测量和控制,确保钻头的方向和深度符合设计要求。
4.在管材焊接和铺设过程中,应采用合适的焊接方法和工艺,确保焊接质量和管道铺设的平整度。
5.施工完成后,应对穿越工程进行验收和测试,确保其符合设计要求和相关标准规范。
6.在施工过程中,应注意环境保护和公共安全问题,避免对周围环境和设施造成影响或损害。
7.应建立健全的施工档案管理制度,对施工过程和结果进行记录和保存。
以上是定向钻穿越工程施工技术方案与规范的一些基本信息,希望能对您有所帮助。
如需了解更多信息,建议咨询专业人士或查阅相关行业规范。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
管道定向钻水平穿越施工技术方案第一节管道定向钻水平穿越施工工艺过程介绍使用水平定向钻机进行管线穿越施工,一般分为二个阶段:第一阶段是按照设计曲线尽可能准确的钻一个导向孔;第二阶段是将导向孔进行扩孔,并将产品管线(一般为钢管,PE 管道,光缆套管)沿着扩大了的导向孔回拖到导向孔中,完成管线穿越工作。
1)钻导向孔: 要根据穿越的地质情况,选择合适的钻头/导向板(或地下泥浆马达),开动泥浆泵对准入土点进行钻进,钻头在钻机的推力作用下由钻机驱动旋转(或使用泥浆马达带动钻头旋转)切削地层,不断前进,每钻完一根钻杆要测量一次钻头的实际位置,以便及时调整钻头的钻进方向,保证所完成的导向孔曲线符合设计要求,如此反复,直到钻头在预定位置出土,完成整个导向孔的钻孔作业。
见示意图一:钻导向孔。
钻机被安装在入土点一侧,从入土点开始,沿着设计好的线路,钻一条从入土点到出土点的曲线,作为预扩孔和回拖管线的引导曲线。
2)预扩孔和回拖产品管线:一般情况下,使用小型钻机时,直经大于200 毫米时,就要进行予扩孔,使用大型钻机时,当产品管线直径大时,就需进行预扩孔,预扩孔的直径和次数,视具体的钻机型号和地质情况而定。
见下面的示意图二:预扩孔3)回拖产品管线地下孔经过预扩孔,达到了回拖要求之后,将钻杆、扩孔器、回拖旋转活节和被安装管线依次连接好,从出土点开始,一边扩孔一边将管线回拖至入土点为止。
回拖产品管线时,先将扩孔工具和管线连接好,然后,开始回拖作业,并由钻机转盘带动钻杆旋转后退,进行扩孔回拖,产品管线在回拖过程中是不旋转的,由于扩好的孔中充满泥浆,所以产品管线在扩好的孔中是处于悬浮状态,管壁四周与孔洞之间由泥浆润滑,这样即减少了回拖阻力,又保护了管线防腐层,经过钻机多次预扩孔,最终成孔直径一般比管子直径大,所以不会损伤防腐层。
下面的示意图三:回拖管线。
第二节水平定向钻进管线铺设工程技术方案第一小节技术概述【1】优越性在非开挖技术行业中,水平定向钻进是主要的增长领域之一。
目前,在石油、天然气、自来水、电力和电信部门,水平定向钻进已是一种得到广泛认可的铺管施工技术,由于水平定向钻进施工精度的提高,也可用于污水管和其它重力管线的铺设。
水平定向钻进穿越与其它施工方法相比,对环境的影响最小,能提供障碍物下管线覆盖的深度大,对管线的保护作用大,维修费用小,许多情况下费用更低。
水平定向钻进穿越还有一个可预测的短期施工计划。
【2】技术工艺水平定向钻进穿越铺设施工普遍采用:首先钻进导向孔,然后扩孔,最后回拉铺管的施工技术工艺。
水平定向钻进铺设管线施工工艺过程【2.1】导向孔导向孔钻进一般采用小直径全面钻头,进行全孔底破碎钻进。
在钻头底唇面上或钻具上,安装有专门的控制钻进方向的机构。
在钻具内或在紧接其后部位,安装有测量探头。
钻进过程中,探头连续或间隔地测量钻孔位置参数,并通过无线或有线的方式实时地将测量数据发送到地表接收器。
操作者根据这些数据及其处理这些数据得到的图表,采取适当的技术措施调整孔内控制钻进方向的机构,从而人工控制钻孔的轨迹,达到设计要求。
常用的孔内控制钻进方向的机构主要有两类:一类是钻头底唇面采用非平衡结构设计,如常钻头唇面是一个斜面,当钻头连续回转时钻进直孔,保持钻头不回转加压时,则钻孔钻进偏斜。
这类方法因需要在不回转的条件下破碎岩层,所以在软质的土层大多数采用钻进液喷射辅助破碎方式钻进。
另一类是钻具采用弯外管或弯接头,其弯曲方向即决定了钻头的钻进方向。
这类方法导向钻进钻杆是不回转的,钻头破碎岩石的扭矩,来自于钻头后部的孔底动力机,如螺杆马达或涡轮马达。
这类方法通常用于钻进岩石等硬地层。
【2.2】扩孔导向孔完成后,必须将钻孔扩大至适合成品管铺设的直径。
一般,在钻机对面的出口坑将扩孔器连接于钻杆上,再回拉进行回扩,在其后不断地加接钻杆。
根据导向孔与适合成品管铺设孔的直径大小和地层情况,扩孔可一次或多次进行。
推荐最终扩孔直径按下式计算:D'=K1D式中:D'——适合成品管铺设的钻孔直径D——成品管外径K1——经验系数,一般K1=1.2~1.5,当地层均质完整时,K1取小值,当地层复杂时,K1取大值。
【2.3】拉管扩孔完成后,即可拉入需铺设的成品管。
管子最好预先全部连接妥当,以利于一次拉入。
当地层情况复杂,如:钻孔缩径或孔壁垮塌,可能对分段拉管造成困难。
拉管时,应将扩孔器接在钻杆上,然后通过单动接头连接到管子的拉头上,单动接头可防止管线与扩孔器一起回转,保证管线能够平滑地回拖成功。
【3】钻进液/泥浆多数定向钻机采用泥浆作为钻进液。
钻进液可冷却、润滑钻头、软化地层、辅助破碎地层、调整钻进方向、携带碎屑、稳定孔壁、回扩和拖管时润滑管道;还可以在钻进硬地层时为泥浆马达提供动力。
常用的钻进液/泥浆是膨润土和水的混合物。
导向孔施工完成后,泥浆可稳定孔壁,便于回扩。
钻进岩石或其它硬地层时,可用钻进液驱动孔底“泥浆马达”。
一些钻机采用空气作为钻进液,又称为“干式钻进工艺”。
其操作简单,废弃物少,不需要太多的现场设备,但受铺管尺寸和地层条件的限制。
与采用泥浆钻进工艺不同,干式钻机施工采用高频气动锤钻进。
与采用泥浆钻进工艺一样,干钻的钻头也有一个斜面,当在某个方位停止回转冲击钻进时,可控制钻孔轨迹。
铺设小直径的管道、导管或电缆线,可使用镶有碳化钨合金齿的锥形扩孔器,这种扩孔器安装有空气喷嘴,气流通过钻杆柱进入,在回扩时空气气流清除钻屑。
对于大直径管道铺设,采用气动锤扩孔器,同样在其后部用单动接头连接管道。
此时回扩孔起主要作用的是气动锤扩孔器的冲击作用,而不是钻机的回拉力,而且回扩过程中可不回转。
第二小节施工技术【1】工程设计【1.1】程序安排一项有效的施工设计应有下列条目:1、准备(1)过去施工情况的调查(2)设计计算(3)进一步确认设计、图纸及计算(4)施工地层情况调查(5)施工测量(6)办理施工许可证2、工程实施(1)测量入土点、出土点、钻孔轨迹轴线和切点(2)钻机场地准备(3)进场道路准备(4)管子场地准备(5)设备和人员调动(6)管子卸车(7)管子焊接(8)压力试验(9)减阻试验(如果需要)(10)连接拉管头(11)焊缝测试(12)处理钻杆的过度弯曲(13)实施钻进(14)钻进1)调动钻机和人员2)安放钻机3)准备钻进液混合设备4)钻导向孔5)通过钻杆清洗钻孔6)分级扩孔(根据需要)(15)拉管1)去掉拉管头2)实施焊缝测试3)实施减阻4)施工配合3、清理施工现场4、撤走钻机和人员或迁移到下一个工地【1.2】设计计算【1.2.1】轨迹测量一旦选择确定了施工位置,就应该对钻孔轨迹作测量并准备详细的图纸。
钻孔轨迹和基准线的最后精度取决于测量资料的精度.【1.2.2】轨迹设计参数:【A】覆盖深度完成岩土勘察,确定了穿越的轨迹,就可确定穿越的覆盖深度,需要考虑的因素包括钻孔施工对地面道路、建筑物或河流的影响,以及对该位置已有的管线的影响。
推荐穿越的最小覆盖深度大于钻孔最终扩孔直径的6倍以上;在穿越河床时,应在河床断面最低处之下5m米以上。
【B】入、出土角和曲率半径8-20°的入、出土角适用于大多数的穿越工程。
对地面始钻式,入土角和出土角应分别在6°至20°之间(取决于欲铺设管的直径等)。
对坑内始钻式,入土角和出土角一般应采用0°或近似水平。
进行大曲率的弯曲以前最好钻进一段直线段。
曲率半径的确定由欲铺设管的弯曲特性确定,管径越大曲率半径越大。
铺设钢管的最小允许弯曲半径可用下列公式计算。
但是,为了利于铺管,最小弯曲半径应尽可能大。
R min=206·D·S / K2(m)R min—最小弯曲半径(m)206—常数(Nm/mm2)D——管子的外径(mm)S—安全系数,S=1~2K2—管子的屈服极限(N/ mm2)【C】辅助参数入土点或出土点与欲穿越的第一个障碍物之间的距离(例如道路、沟渠等)应至少大于3根钻杆的长度。
与水体的最小距离应至少为5—6m,以保证不发生泥浆喷涌。
从钻进技术方面考虑,第一段和最后一段钻杆柱应是直线的,即没有垂直弯曲和水平弯曲,这两段钻杆柱的长度应至少为10m。
入土点与出土点有高差时,应专门另作讨论。
【D】钻进测量与精度孔内测量工具是测量倾角(上/下控制)、方位角(左/右控制)和深度等参数的电子装置。
钻孔轨迹精度很大程度上取决于孔内测量的精度。
当有干扰时,如:无线电发射台、大型钢结构(桥梁、桩及其它管线等)和电力运输线,会影响测量结果。
合理的钻孔轨迹精度应是:导向孔出口处左右±1m,上下±1m。
【E】钻孔轨迹控制钻进导向孔时,每2~3m应进行一次测量计算。
工程承包商在这些测量计算基础上作出钻孔轨迹图。
【1.2.3】管线壁厚—D/T经验公式下表给出了根据钢管直径选择壁厚的推荐值,这些推荐值仅供设计时参考。
在最后的设计中,应根据计算应力进行选择。
对高密度聚乙烯管(HDPE管),推荐D/t值小于或等于11,并且咨询制造厂家。
另外,选择管线壁厚应考虑铺管长度。
铺管长度越长,管壁应越厚。
【1.3】校核计算【1.3.1】校核计算内容——开始拉管时的管线应力(摩擦力、重力)——全部拉入时的管线应力(摩擦力、浮力、弯曲)——由于过度弯曲造成的管线应力(出土角度)——拉入过程中的管线应力(内部压力、温度、弯曲、过度弯曲)——钻机的锚固力(水平和垂直)——钻进设备的尺寸(土壤、管线尺寸、钻孔剖面)在最后的校核设计计算中,必须计算管道在施工和使用时的应力大小,校核是否在材料强度允许的范围内。
计算中,每一阶段的应力都必须从单独受力和联合受力分别考虑。
如:拉管时,滚柱间跨距造成的应力、作静压试验产生的应力、铺设时的拉力、管入孔时弯曲和钻孔轨迹弯曲产生的应力、钻孔内的附加力和工作应力。
1.铺管前a.计算静压试验产生的环向和轴向应力;b.根据滚柱间的距离,可计算出管线的最大上拱和下垂,并计算出管线的最大张应力。
注:在静压试验期间管线是注满水的,因此计算中必须计入水的重量。
2.铺设中a.在1.b中计算张应力的方法可用于铺设阶段;b.为了计算出应力,必须先计算理论拉力。
考虑管线的安全性和拉管时钻孔弯曲的影响,推荐孔内摩擦系数为1.0。
最大预测拉力用于计算轴向应力。
c.当计算轴向弯曲应力时,允许有10%的实际偏差,即按设计曲率半径的90%计算。
d.必须考虑孔内液体静压力产生的附加应力。
考虑到液体静压力的轴向和周向力的影响,推荐安全系数取值1.5。
3.铺设后a.轴向弯曲应力的计算见2c;b.附加外力的计算见2.d;c.计算最后的静压试验产生的环向和轴向应力。
4.使用中a.钻孔曲率的影响见2.c;b.附加外力的计算见2.d;c.用于计算的管线在使用中的最大工作压力而产生的轴向和周向应力。