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孔器回拉擴孔當擴孔達到要求后在擴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。下面對燃氣管道水平定向鉆穿越設(shè)計進行探討。2?應(yīng)遵守的主要規(guī)范?《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》(GB50028—2006)；《城鎮(zhèn)燃氣輸配工程施工及驗收規(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級鋼管》(GBT9711.1—1997)；《輸氣管道設(shè)計規(guī)范》(GB50251—2003)；《輸油輸氣管道工程線路工程施工及驗收規(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級鋼管》(GBT9711.2—1997)；《聚乙烯燃氣管道工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ63—95)；《原油和天然氣輸送管道穿跨越工程設(shè)計規(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收規(guī)范》(SYT4079—1998)；《埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層技術(shù)標準》(SYT0413—2002)；《涂裝前鋼材表面預(yù)處理規(guī)范》(SYT0407—97)；《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范!(GB50236?98)。3?工程測量、地質(zhì)鉆探的要求3.1?工程測量單位應(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)計鉆進軌跡提供依據(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；穿越通航的水域時必須取得航道主管部門的批準。航道部門一般要求地形圖的測量范圍是穿越段兩端(上、下游)各大于300m標高要求采用珠基水系標高(廣東省航道部門的要求)坐標要求采用北京坐標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)鉆探孔布置圖進行地質(zhì)鉆探。《原油和天然氣輸送管道穿跨越工程設(shè)計規(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。《石油天然氣管道穿越工程施工及驗收規(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)近年來的實踐經(jīng)驗總結(jié)出水平定向鉆常見的設(shè)計線路見圖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18度；出土角一般控制在4度~8度；入鉆點之后的直線段長度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；水平段最小長度L2大于等于10m因為一般比較大型的定向鉆穿越的鉆桿常用10m鉆桿水平長度取大于等于鉆桿長度；宜穿越的地質(zhì)條件為黏土、亞黏土、粉砂、中砂層；防腐層防腐等級為加強級；場地要求:入鉆點、出鉆點要求離開河流的常年水位水邊線50m以外。入鉆點場地要能安裝鉆機和蓄水池及泥漿池可取25mx25m。出鉆點要有組管場地當組管場地不夠時可采用2接1(管道分2次進行回拖)或3接1(管道分3次進行回拖)的方式進行；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)計實例筆者設(shè)計的廣州市侖頭—生物島——大學(xué)城燃氣主干管管道全長為3200m其中侖頭海、官洲河2處為定向鉆穿越。侖頭海穿越水平長度為445m官洲河穿越水平長度為350m設(shè)計管徑為D406.4X7.9設(shè)計壓力為0.4MPa穿越管段管材采用高頻直縫電阻焊鋼管材質(zhì)為L415。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%外觀檢查合格后進行100%射線探傷探傷按《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級》(GB3323—2005)的規(guī)定II級為合格。穿越管段防腐采用3層PE加強級防腐。管體表面用噴砂除銹除銹等級達到Sa2.5級的要求再采用雙組分無溶劑環(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