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[摘 要]本文通过阐述水平定向钻施工技术的特点,说明了该技术设计的步骤和应该注意的事项,由此证明该施工技术在管道施工方面的优势和该项技术未来更加广泛的应用前景。
[关键词]水平定向钻;施工技术
中图分类号:TE682文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)21-0007-02
概述
非开挖定向钻穿越技术是非开挖技术领域中占主导地位并且发展最快的高新技术之一,与传统开挖施工相比,定向钻穿越施工不阻碍交通,不破坏植被,减小了传统开挖施工对居民生活的干扰,以及对交通、周边建筑物的破坏和不良影响。没有水上、水下作业,不影响通航,不损坏堤坝及河床结构,施工不受季节限制,具有施工周期短速度快的特点,由于管线埋在地层较深部位,地层内部的氧及其他腐蚀性物质很少,能够起到自然防腐和保温的功用,可以延长管线运行时间。现将主要计算内容和注意事项小结如下。
1.设计内容
1.1 基础资料
(1)管道输送介质;工艺参数。
(2)工程测量资料;1:200~1:2000平面图与断面图,对大型穿越在两岸应做控制坐标,数量宜为每侧各3处作为穿越设计及施工定位用,对河流穿越处应注明河道处里程,穿越堤防处堤防的里程,穿越处距公路、高速公路的里程。
(3)工程地质报告,1:200~1:2000地质剖面图与柱状图,设计时提供的地质资料非常重要,是选择钻进地层的依据。按要求定向钻穿越的地质探孔应布置在管道轴线两侧,距中线为15~50m,纵向间距50m交错布置探孔,但对复杂地段探孔必须加密,间距为20-30m,以便详细反应穿越段地质情况。穿越段地质钻探应提供以下参数:取样深度、含水量、颗粒度、液性指数、塑性指数、液限、塑限、标贯击数、地层承载力等,地震及工程地质结论。地质资料最主要的参数是设计洪水频率、最大冲刷深度。
(4)设计前应对应对穿越轴线及两侧原有管线进行全方位的探测,弄清其管线的走向、深度、及与铺设管线之间的空间位置关系。对于河流中原先存在的管线,则应调其相应的工程图纸对其深度和走向予以确认。最后按管线的相关位置绘制综合地下管线分布图。
1.2 设计方案
根据测量和地质資料应先进行初步方案设计,初步方案设计应请水利主管部门的审批,按审批方案内容修改后在进行方案设计,方案设计中要重点突出水利主管部门的要求,如河床段及大堤下安全埋深、出入土点距大堤的安全距离等。方案设计应考虑施工因素,钻机、泥浆池的摆放位置,设备进场道路、管线回拖时预制场地,并经技术经济论证后确定。
2.穿越数据计算及确定
2.1 入土角和出土角的确定
入土点和出土点的位置应根据地形情况决定入土角的角度选取应视后退距离的大小、钻机的角度变化范围、钻机摆放场地的大小和穿越管材的材质三方面决定的,一般出、入土点应在大堤背水面坡脚外50m,主要应根据水利部门的具体要求来确定,出入图点附近有地下管道、光缆及水下构筑物是应尽量劈开或从其下面穿过,管道穿越曲线纵断面入土角及出土角应根据地形、地质条件和管道的管径大小来最终确定。
2.1.1 入土角:定向钻入土角以8°~18°为宜。
2.1.2 出土角:以8°~12°为宜。
2.2 穿越管段曲率半径
管材曲率是轨迹设计的重要依据,管材曲率的指标是管材的最小弯曲半径,在轨迹设计过程中的每个弧段的弯曲半径应比管材的最小弯曲半径大,这是导向孔轨迹设计的必要条件。
[关键词]水平定向钻;施工技术
中图分类号:TE682文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)21-0007-02
概述
非开挖定向钻穿越技术是非开挖技术领域中占主导地位并且发展最快的高新技术之一,与传统开挖施工相比,定向钻穿越施工不阻碍交通,不破坏植被,减小了传统开挖施工对居民生活的干扰,以及对交通、周边建筑物的破坏和不良影响。没有水上、水下作业,不影响通航,不损坏堤坝及河床结构,施工不受季节限制,具有施工周期短速度快的特点,由于管线埋在地层较深部位,地层内部的氧及其他腐蚀性物质很少,能够起到自然防腐和保温的功用,可以延长管线运行时间。现将主要计算内容和注意事项小结如下。
1.设计内容
1.1 基础资料
(1)管道输送介质;工艺参数。
(2)工程测量资料;1:200~1:2000平面图与断面图,对大型穿越在两岸应做控制坐标,数量宜为每侧各3处作为穿越设计及施工定位用,对河流穿越处应注明河道处里程,穿越堤防处堤防的里程,穿越处距公路、高速公路的里程。
(3)工程地质报告,1:200~1:2000地质剖面图与柱状图,设计时提供的地质资料非常重要,是选择钻进地层的依据。按要求定向钻穿越的地质探孔应布置在管道轴线两侧,距中线为15~50m,纵向间距50m交错布置探孔,但对复杂地段探孔必须加密,间距为20-30m,以便详细反应穿越段地质情况。穿越段地质钻探应提供以下参数:取样深度、含水量、颗粒度、液性指数、塑性指数、液限、塑限、标贯击数、地层承载力等,地震及工程地质结论。地质资料最主要的参数是设计洪水频率、最大冲刷深度。
(4)设计前应对应对穿越轴线及两侧原有管线进行全方位的探测,弄清其管线的走向、深度、及与铺设管线之间的空间位置关系。对于河流中原先存在的管线,则应调其相应的工程图纸对其深度和走向予以确认。最后按管线的相关位置绘制综合地下管线分布图。
1.2 设计方案
根据测量和地质資料应先进行初步方案设计,初步方案设计应请水利主管部门的审批,按审批方案内容修改后在进行方案设计,方案设计中要重点突出水利主管部门的要求,如河床段及大堤下安全埋深、出入土点距大堤的安全距离等。方案设计应考虑施工因素,钻机、泥浆池的摆放位置,设备进场道路、管线回拖时预制场地,并经技术经济论证后确定。
2.穿越数据计算及确定
2.1 入土角和出土角的确定
入土点和出土点的位置应根据地形情况决定入土角的角度选取应视后退距离的大小、钻机的角度变化范围、钻机摆放场地的大小和穿越管材的材质三方面决定的,一般出、入土点应在大堤背水面坡脚外50m,主要应根据水利部门的具体要求来确定,出入图点附近有地下管道、光缆及水下构筑物是应尽量劈开或从其下面穿过,管道穿越曲线纵断面入土角及出土角应根据地形、地质条件和管道的管径大小来最终确定。
2.1.1 入土角:定向钻入土角以8°~18°为宜。
2.1.2 出土角:以8°~12°为宜。
2.2 穿越管段曲率半径
管材曲率是轨迹设计的重要依据,管材曲率的指标是管材的最小弯曲半径,在轨迹设计过程中的每个弧段的弯曲半径应比管材的最小弯曲半径大,这是导向孔轨迹设计的必要条件。