定向鉆方法

1、1?概述水平定向鉆敷管技術(shù)是一種現(xiàn)代非開(kāi)挖敷設(shè)管道的施工新技術(shù)主要用于各種管道穿越河流、公路、鐵路等障礙物。水平定向鉆的基本原理是:按預(yù)先設(shè)定的軌跡鉆一個(gè)小直徑導(dǎo)向孔隨后在導(dǎo)向孔出口端的鉆桿頭部安裝擴(kuò)孔器回拉擴(kuò)孔當(dāng)擴(kuò)孔達(dá)到要求后在擴(kuò)孔器的后端連接旋轉(zhuǎn)接頭、拉管頭和管道回拉敷設(shè)地下管道。下面對(duì)燃?xì)夤艿浪蕉ㄏ蜚@穿越設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。2?應(yīng)遵守的主要規(guī)范?《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50028—2006)；《城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉涔こ淌┕ぜ膀?yàn)收規(guī)范》(CJ

2、J33—2005)；《石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件第1部分:A級(jí)鋼管》(GBT9711.1—1997)；《輸氣管道設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50251—2003)；《輸油輸氣管道工程線路工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(SY0401—1998)；《石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件第2部分:B級(jí)鋼管》(GBT9711.2—1997)；《聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)程》(CJJ63—95)；《原油和天然氣輸送管道穿跨越工程設(shè)計(jì)規(guī)范穿越工程》(SYT0015.

3、1—98)；《石油天然氣管道穿越工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(SYT4079—1998)；《埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(SYT0413—2002)；《涂裝前鋼材表面預(yù)處理規(guī)范》(SYT0407—97)；《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范!(GB50236?98)。3?工程測(cè)量、地質(zhì)鉆探的要求3.1?工程測(cè)量單位應(yīng)提供的資料?平面地形圖(1：500或1：1000)；斷面圖(豎向1：100或1：200縱向1：500或11000)；地

4、下管道的物探資料物探結(jié)果要求反映到斷面圖上。一般要求物探的范圍是穿越管段四周50~100m范圍。地下管道物探主要了解有關(guān)地下已有管道和其他埋設(shè)物的位置為設(shè)計(jì)鉆進(jìn)軌跡提供依據(jù)。物探方法按定位原理分為電磁法、直流電法、地震波法和紅外輻射法等；穿越通航的水域時(shí)必須取得航道主管部門的批準(zhǔn)。航道部門一般要求地形圖的測(cè)量范圍是穿越段兩端(上、下游)各大于300m標(biāo)高要求采用珠基水系標(biāo)高(廣東省航道部門的要求)坐標(biāo)要求采用北京坐標(biāo)系斷面圖上要反映出航

5、道的位置及寬度。3.2?地質(zhì)鉆探孔布置及深度設(shè)計(jì)人員應(yīng)繪制地質(zhì)鉆探孔布置圖提供給地質(zhì)鉆探單位地質(zhì)鉆探單位根據(jù)地質(zhì)鉆探孔布置圖進(jìn)行地質(zhì)鉆探。《原油和天然氣輸送管道穿跨越工程設(shè)計(jì)規(guī)范穿越工程》(SYT0015.1—98)第3.5.4條規(guī)定如采用定向鉆、頂管或隧道敷設(shè)穿越地質(zhì)鉆探孔應(yīng)交叉布置在穿越管段中線兩側(cè)距中線50m?！妒吞烊粴夤艿来┰焦こ淌┕ぜ膀?yàn)收規(guī)范》(SYT4079—1998)附錄C.01規(guī)定地質(zhì)鉆探孔應(yīng)沿穿越管道的軸線兩側(cè)布置一

6、般孔距為100m每排孔與穿越管道軸線距離為20~30m。若鉆探孔中發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況復(fù)雜難以判斷土質(zhì)變化應(yīng)酌情增加鉆探孔密度。地質(zhì)鉆探孔深度應(yīng)大于管道敷設(shè)深度10m一般取河床底或道路路面下20m。根據(jù)近年來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出水平定向鉆常見(jiàn)的設(shè)計(jì)線路見(jiàn)圖3。主要參數(shù)及技術(shù)條件如下:入土角一般控制在9度~12度，最大不超過(guò)18度；出土角一般控制在4度~8度；入鉆點(diǎn)之后的直線段長(zhǎng)度L1大于等于20m；曲線段的曲率半徑R大于等于1500倍公稱直徑且最小

7、曲率半徑不應(yīng)小于300m；水平段最小長(zhǎng)度L2大于等于10m因?yàn)橐话惚容^大型的定向鉆穿越的鉆桿常用10m鉆桿水平長(zhǎng)度取大于等于鉆桿長(zhǎng)度；宜穿越的地質(zhì)條件為黏土、亞黏土、粉砂、中砂層；防腐層防腐等級(jí)為加強(qiáng)級(jí)；場(chǎng)地要求:入鉆點(diǎn)、出鉆點(diǎn)要求離開(kāi)河流的常年水位水邊線50m以外。入鉆點(diǎn)場(chǎng)地要能安裝鉆機(jī)和蓄水池及泥漿池可取25mx25m。出鉆點(diǎn)要有組管場(chǎng)地當(dāng)組管場(chǎng)地不夠時(shí)可采用2接1(管道分2次進(jìn)行回拖)或3接1(管道分3次進(jìn)行回拖)的方式進(jìn)行；采用

8、定向鉆穿越的管段與直埋段的管段連接需采用彎管或彎頭。5?水平定向鉆穿越設(shè)計(jì)實(shí)例筆者設(shè)計(jì)的廣州市侖頭—生物島——大學(xué)城燃?xì)庵鞲晒芄艿廊L(zhǎng)為3200m其中侖頭海、官洲河2處為定向鉆穿越。侖頭海穿越水平長(zhǎng)度為445m官洲河穿越水平長(zhǎng)度為350m設(shè)計(jì)管徑為D406.4X7.9設(shè)計(jì)壓力為0.4MPa穿越管段管材采用高頻直縫電阻焊鋼管材質(zhì)為L(zhǎng)415。侖頭海的入鉆角為10度14分出鉆角為7度22分。官洲河的入鉆角為10度出鉆角為7度。水平段埋深最淺處

9、大于7m。管道焊接采用下向焊焊接工藝(手工電弧焊)焊條選擇AWSE7010G纖維素焊條焊條直徑為3.2mm。管道焊縫應(yīng)在100%外觀檢查合格后進(jìn)行100%射線探傷探傷按《鋼熔化焊對(duì)接接頭射線照相和質(zhì)量分級(jí)》(GB3323—2005)的規(guī)定II級(jí)為合格。穿越管段防腐采用3層PE加強(qiáng)級(jí)防腐。管體表面用噴砂除銹除銹等級(jí)達(dá)到Sa2.5級(jí)的要求再采用雙組分無(wú)溶劑環(huán)氧涂料打底干膜厚度大于等于200μm然后包覆定向鉆工藝專用的聚乙烯熱收縮套防腐。采取