水平定向钻穿越导向孔准确性分析

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水平定向钻施工在穿越河流时的难题与分析

水平定向钻施工在穿越河流时的难题与分析

水平定向钻施工在穿越河流时的难题与分析摘要:从20世纪80年代中后期起,由于不允许开挖铺设地下管线的工程量日益增多,且重要性也日趋加大(如穿越河流、高速公路、铁路干线、机场跑道等)。

而水平定向钻穿越施工时,时常会遇到穿越禁区-卵石层,本文通过对比分析方式论述穿越过程的优劣分析。

关键词:卵石层;水平定向钻;PE管;河流随着我国非开槽技术的推广,水平定向钻施工逐步进入人们视野,而号称“穿越禁区”的卵石层也争相被人打破。

穿越复杂地层过程中拟调整泥浆配比保证钻孔安全,但因埋深过深,且在高层附近,开挖难度过大;地下水渗透系数过大,注浆加固经济性较差;夯机套管施工方式,所需工作面较大,且出钻定位困难。

通过工程实例分析论述穿越卵石层的多种方案。

1工程简介该水平定向钻穿越工程位于河道附近,处于泄洪区内,根据防洪评价要求工作坑需距离堤坝100m,深度需在堤坝以下10m,河流冲刷线以下6m,此深度根据地勘信息可知位于卵石层,为保证穿越,需在卵石层以下施工。

管道出入土点距离711m,水平段长度500m。

管径为de710,壁厚56mm,PE100管道,设计压力1.25mpa。

图1 工程地质刨面图2常规穿越工艺的分析与论证2.1沉管施工水下沉管施工为非断流情况下对河道管道沟槽进行开挖,穿河管道在岸上制作成型,整体下沉安装,并进行沟槽回填的一种施工方法。

该施工方法主要适用于管道穿越江河、湖泊的情况,是管道穿越水深较深、地质条件复杂、围堰施工困难、有通航要求的水域的主要施工方法之一,目前在市政上程中广泛运用。

沉管施工比架空过河及顶管施工难度小,费用大大降低,但存在的缺点是焊接要求、防腐要求及材料的要求较高,水下维修不方便,要求严格控制施工质量,一次成功。

2.2不开槽施工不开槽施工也是管道跨河的常用措施,是管道穿越水深较深、地质条件复杂、围堰施工困难、有通航要求的水域的主要施上方法之一。

非开挖主要包括顶管施工和拖拉管施工两种,其中,顶管施工对施工精度要求很高。

施工方案地下管线施工中的水平定向钻孔技术分析

施工方案地下管线施工中的水平定向钻孔技术分析

施工方案地下管线施工中的水平定向钻孔技术分析地下管线施工中的水平定向钻孔技术是一项重要的工程方法,它能够有效地解决传统开挖施工方式所面临的难题。

本文将对水平定向钻孔技术进行分析,探讨其在地下管线施工中的应用和优势。

一、水平定向钻孔技术的概述水平定向钻孔技术是一种通过控制钻孔工具实现在地下管道水平方向上钻孔的方法。

该技术采用先进的钻井设备,通过旋转和推进钻杆,将钻头钻入地下,完成水平方向上的钻孔作业。

水平定向钻孔技术的出现,极大地改善了地下管线施工的效率和安全性。

二、水平定向钻孔技术在地下管线施工中的应用1. 地下管道穿越水平定向钻孔技术在地下管道穿越中有着重要的应用。

传统的开挖施工方式往往需要对道路进行临时封闭,给交通带来不便。

而水平定向钻孔技术可以避免对道路的破坏,通过在地下进行钻孔穿越,将管道无损地铺设到目标位置。

2. 水源管网建设水源管网的建设需要在城市中铺设大量的水管。

传统的施工方式会给城市的日常生活造成很大的不便,而水平定向钻孔技术可以在不破坏地上设施的前提下,将水管准确地铺设到目标位置,保障城市正常供水。

3. 电力管网建设电力管网的建设也是水平定向钻孔技术的重要应用领域。

通过水平定向钻孔技术,可以将电缆等设备准确地铺设到地下,避免了传统开挖施工所带来的电力中断和交通堵塞等问题。

三、水平定向钻孔技术的优势1. 减少对地表环境的破坏相比于传统的开挖施工方式,水平定向钻孔技术能够最大限度地减少对地表环境的破坏。

它可以在地下进行钻孔作业,无需对地面进行开挖,保持地表的完整性,减少了对城市交通和市容的影响。

2. 施工效率高水平定向钻孔技术具备施工速度快的优势。

通过采用现代化的钻孔设备,操作简便,钻孔效率高。

相比于传统的开挖施工,水平定向钻孔技术能够大幅缩短施工周期,提高工程进度。

3. 安全可靠水平定向钻孔技术在施工过程中,能够有效地避免地下管线的损坏。

通过精确控制钻孔方向和推进速度,可保证钻孔准确无误地进行,避免了破坏地下管道和其他地下设施的风险。

定向钻穿越施工的关键技术与措施

定向钻穿越施工的关键技术与措施

定向钻穿越施工的关键技术与措施摘要随着城市建设的不断发展,天然气的应用和使用越来越多地得到更多人的青睐,然而天然气产地与消费地的不一致性,使得用管道长距离输送天然气成了一个途径,然而在输送过程中不可避免地要经过包括铁路、河流、山地等障碍物。

因此,穿、跨越施工技术得到了广泛的应用。

那么如何确保施工顺利实施和施工质量呢?本文结合自己的施工过程,就定向钻穿越施工的关键技术与措施进行探讨。

关键词1 定向钻穿越施工的关键技术与措施1.1 导向孔的选择(如示意图)导向孔在钻进过程中偏离设计穿越曲线的原因:1)钻机就位方位与管线设计穿越方位有偏差。

2)受外部磁场的影响,计算机采集的数据非钻头的真实位置。

1.2 针对以上造成曲线偏移的原因,可以采取相应措施进行预防例如,在宝静大工程宝坻大白庄柏油路及灌溉渠DN800钢管定向钻穿越工程中,我们选择入土点安放钻机设备,钻地场地为60m×60m,泥浆池为20m×20m。

钻机场地中钻机基础做0.3m厚、20m长、30m宽的碎石或素混凝土垫层。

挖地锚坑:长 4.0m、宽 4.0m、深 1.7m,用C20素混凝土浇注;预留地锚空间(2.8m×1.8m×1.2m)。

这是根据管线穿越中心线计算出的钻机的位置,以保证钻机就位方位与设计管线中心线的重合。

除了钻机位置的影响,还要注意外部磁场的影响。

例如:在津晋高速B段穿越盐场施工中,我们首先在地面上标出强磁场地面信标(如下图)。

采用人工磁场,即在穿越中心线两侧布设的闭合线圈,这样所布线圈不受外部磁场的干扰,可以准确无误的将钻孔数据反映出来,当探头到达此闭合的线圈区域内,接通直流电源产生磁场,通过人工磁场可以测得穿越轴线的左右偏移和穿越标高。

由于人工磁场在地磁场受干扰的情况下可以提供准确的管线穿越方位角,在地磁场不受干扰的情况下可以校正控向方位角的正确性,从而能够很好的控制导向孔与设计穿越曲线偏移,并能保证穿越曲线的平滑性。

水平定向钻穿越难点与控制措施

水平定向钻穿越难点与控制措施

水平定向钻穿越难点与控制措施
难点:在水平定向钻穿越中,钻头和钻杆在进行导向孔施工过程中由于受到穿越地层的阻力和阻力矩从而增大钻机的推进力和扭矩,尤其在超长距离的穿越中导向孔方向(即钻头的角度)控制会变得非常困难。

经常造成导向孔与设计穿越曲线偏移和钻头难以抬头的情况发生。

措施:采用对接穿越技术,对接穿越技术就是在穿越曲线的出、入土点两端各设置一台钻机,两台钻机同时按设计穿越曲线相对进行导向孔施工。

当两台钻机的钻头钻至预先设定的对接范围内时,由人土点钻机的探头感应到出土点钻机钻头发出的磁信号后,出土点钻机匀速的回抽钻杆,人土点钻机根据感应的磁信号沿出土点钻机的导向孔方位同步匀速钻进,直至两个钻机的穿越曲线完全合而为一,从而较精确完成导向孔施工。

一般大型水平定向钻穿越中通常采用的是有线控向方式,即利用磁感应探头接受地球磁场后产生电信号经处理后输入电脑中,再由操作人员根据电脑中的反映的数据进行钻头的方向控制。

而采用对接穿越技术进行导向孔施工时,使用人工铺设电缆产生的磁场取代地球磁场来控制导向孔钻进,因此抗周边磁场干扰的能力明显增强,提高了施工精度。

对接穿越技术的应用有效解决了超长距离或复杂地层穿越的导向孔施工困难,使水平定向钻穿越的施工领域得到了很大的扩展。

论地下供水管道水平定向钻进穿越施工技术要点

论地下供水管道水平定向钻进穿越施工技术要点

论地下供水管道水平定向钻进穿越施工技术要点摘要:在城市化发展的关键阶段,我国城市道路系统越来越完善,城市道路交通也变得日益繁忙,在进行管道铺设期间,如果使用路面开挖法,则有可能对周边的环境以及城市的道路交通带来一定的阻碍以及消极影响,如果使用水平定向钻进穿越施工技术,那么这不会对路面的交通系统产生消极影响,而且也可以将环境污染降到最低程度。

最近这几年使用的非开发施工管道水平定向钻进穿越技术的应用范围非常广泛,而且它的优势在于施工周期短施工现场和灵活调整以及安全性高等等,本次课题主要针对该技术的工艺以及具体的技术要点进行探讨。

关键词:自来水管道;水平定向钻进;穿越施工一、水平定向钻进穿越施工技术我们可以将水平定向钻进专业施工工艺分为两个阶段的内容,第1个阶段的内容是按照曲线尽可能地保证水平定向导向孔具有准确性的特点。

第2个阶段是将导向孔进行扩孔工作,并且将产品管线回拖安装到导向孔当中,从而完成导线穿越的工作。

导向孔的钻进工作需要根据地质情况选择合适的钻头导向板以及地下泥浆。

预扩孔以及回拖产品管线的施工工作,同样也需要按照钻机型号以及地质情况确定。

1.钻导向孔在进行导向孔钻进的过程当中,现场工作人员需要深入了解工程现场的地质情况,并且结合地质情况选择最合适的钻孔导向板或者地下泥浆的马达,在进入到施工状态之后,对准需要钻进的入土点之后,在钻头的推动下就会将地层逐渐切开,从而保持持续前进的状态,当一根钻杆已经完全钻进之后,工作人员还需要对钻头的具体钻进位置进行测量,保证钻头钻进的方向具有正确性的特点,确保最终获取的施工结果与设计结果,相符合如此反复操作,直到钻头达到预定的位置之后,就可以停止并出土。

2.预扩孔与回拖管线在进行预扩孔和回拖管线工作时,现场工作人员均会选择小型的钻机,在这种情况下,直径超过200mm。

那么在开展预扩孔工作时就是要使用大型的钻孔机,在此情况下管道的直径超过350mm。

在进行回拖管线操作时,需要先将扩孔的工具和管线进行有效连接,需要由钻机转盘对钻杆的运动过程进行带动。

城市管道工程水平定向钻施工常见的问题与处理

城市管道工程水平定向钻施工常见的问题与处理

城市管道工程水平定向钻施工常见的问题与处理摘要:水平定向钻施工是一种非开挖式的管道施工方式,目前在城市管道工程中得以广泛的应用。

但往往在施工中会出现一些常见的问题,如果对这些问题处理不当,就会影响施工的顺利进行,甚至会造成钻进铺管的失败。

本文主要阐述了城市管道工程水平定向钻施工中常见的一些问题,并提出了相应的处理方法,希冀在工程实施中对类似的问题与处理带来参考。

关键词:水平定向钻施工;问题;处理1 城市管道工程水平定向钻施工的特点水平定向钻进铺管技术是指使用水平定向钻进、控向仪器等设备,按预先设计的轨迹进行导向孔钻进、扩孔和回拖铺管,完成地下管道铺设的施工方法。

水平定向钻施工是一种非开挖式的管道施工方式,在较大埋深以及穿越道路桥涵的长距离地下管道的施工中具有优越的施工特点,具有精确的导向、环保、效率高、安全性好、技术综合成本低等优点,目前在城市管道工程中得以广泛的应用。

2 城市管道工程水平定向钻施工常见的问题与处理在城市管道工程水平定向钻施工中,往往会出现一些常见的问题,如果对这些问题处理不当,不仅会影响工程的顺利开展,甚至还会造成钻进铺管的失败。

下面具体来阐述一些在施工中常出现的问题以及处理的措施。

2.1 导向孔钻进的轨迹偏差与处理导向孔施工是水平定向钻进铺管工程的重要阶段,这道工序决定了管道铺设的最终位置,其重要的施工环节是钻孔轨迹的监测与控制。

因此在导向孔钻进前要设计好轨迹数值,根据具体的要求,确定轨迹分段形式、入土与出土点、入土角度与出土角度、曲线段的曲率半径、直线段的最大深度、直线段与曲线段的长度等内容。

一般导向孔钻进轨迹设计示意图如图1所示。

图1 导向孔钻进轨迹设计示意图导向孔钻进施工中常见的问题有:钻进的导入位置和入土角度偏差较大;钻进过程中形成的钻孔轨迹偏差较大等。

施工中出现以上的问题时,不宜猛纠硬调。

对于钻进导入位置和入土角度较大的偏差处理,若钻进距离不大,可以退回重新调整钻进的导入位置和入土角度,确认符合设计要求后再进行施工;如果情况允许,也可以采用轻压慢钻的操作方法,进行小角度地逐步纠偏,在纠偏的过程中,应该严格地控制钻进的给进力和钻进方向,并进行严密监测。

管道水平定向钻穿越工程施工工法(2)

管道水平定向钻穿越工程施工工法(2)

管道水平定向钻穿越工程施工工法一、前言管道水平定向钻穿越工程施工工法是一种现代化的施工方法,通过用水平方向钻机在地下进行穿越施工,实现地下管道的铺设和修复。

该工法具有高效、节省成本、环保等优点,在城市建设和交通运输中得到了广泛应用。

二、工法特点管道水平定向钻穿越工程施工工法的特点主要有以下几个方面:1. 高效节约:与传统施工方法相比,该工法不需要开挖地面,避免了对道路和土地的破坏,减少了清运土方和恢复道路的时间和费用成本。

2. 环境友好:由于不需要开挖和大量使用重型机械,该工法减少了噪音和粉尘污染,对周围环境和居民生活产生较小影响。

3. 方向灵活:通过改变钻机的水平方向,可以实现管道在地下的任意方向穿越施工,克服了传统施工方法因地形、地貌等原因无法实现的限制。

4. 作业空间小:由于施工只需在地面打钻孔,不需要大面积施工现场,适应于狭窄的施工空间,能够穿越建筑物、铁路、道路等障碍物,提高了工程的可行性和灵活性。

三、适应范围管道水平定向钻穿越工程施工工法适用于以下领域:1. 城市水利设施建设:包括给水、排水、污水、雨水等各类管道的铺设和维修。

2. 交通运输设施建设:包括道路、高速公路、铁路等交通设施中管道的穿越施工。

3. 地质地下工程:包括地下煤层气、石油、天然气等资源的开采与输送。

4. 城市综合管廊建设:在城市地下建设综合管廊时,可以利用该工法实现各类管线的水平穿越。

四、工艺原理管道水平定向钻穿越工程施工工法的理论基础是土力学、岩土力学和钻探工程学等科学原理。

通过采用钻孔技术以及钢管和管道推进技术,实现滑轮、导向仪器和推进头等设备的配合作业,使钢管在地下水平移动,实现管道的穿越施工。

五、施工工艺1. 前期准备:确定施工区域、确定管道路径、勘探钻孔位置。

2. 钻孔与安装钢管:使用水平钻机在地下打开钻孔,然后逐节安装钢管,直至达到目标位置。

3. 推进管道:通过推进头和滑轮配合,使钢管在地下水平推进,同时进行导向仪器的监测和调整,确保管道的施工精度。

水平定向钻穿越导向孔准确性分析

水平定向钻穿越导向孔准确性分析

【 关键词 l 水平定向钻 ; 故障树分析 ; 导向孔 ; 控 制措施
水平定 向钻 穿越是将传统 管线施工方 法与定 向钻技 术结合起来 2 故 障树的定性分析 的一项新技术 , 它具 有施工精度高 、 速度快 、 成 本低等优 点 . 成功 的关 2 . 1 故障树的最小割集 键在于导 向孔 的准 确性 , 所 以, 非 常必要使用 故障树分析方 法辨别出 本文采用布尔代数求解 : 导 向孔施工 中的影响因素l 1 ] , 并采取科学 、 有效 、 合理的控制措施 , 提高 T = F l + F 2 + F F 4 导向孔成功的概率。
图1 水平定向钻 穿越导 向孔准确性故 障树 表1 水平定向钻穿越导向孔准确性故障树 事件表
符号 事件 符号 事件 测量仪器 2 地层因素 符号 如 事件 钻头顶 角 钻头方位角 工具面 向角 工作人员素质低 ” 工作人员态度不端正
= 1 一 H( 1 一 — = )
【 摘 要】 本文运 用故 障树分析 方法 , 对水平定 向钻 穿越 导向孔的影响 因素 : 地面控制、 地下控制 、 设计 因素和 工作人 员 因素这四个方 面进 行识别和分析 , 并提 出了相应 的控制措施 , 以提 高导 向孔 的准确性 , 进 而提 高水平定 向钻 穿越的成功率 , 在水 平定 向钻 穿越 导向孔的施 工方面 具有工程应 用价值和现 实意义。
1 = ( 2 l
2 . 2 故障树结构 重要度分析 ( 1 ) 故障树 的最 小割集 中除 了 和 , 其余都是一 阶最小割集 事件 , 所 以由文献【 7 】 可知 , 这些基本事 件的结构重要度 系数具有最大 值 1 . 0 。 ( 2 ) 其它的基本事件结构重要度系数可通以下的公式进行计算 :

天然气管道水平定向钻穿越事故及其后果分析

天然气管道水平定向钻穿越事故及其后果分析

A s a tH r o t i c oa d ln a be ie n eu nl apyn entrl a i l epo c b t c : o zna dr t n rl gh s enwd l adf q et p lig nt a a gs p i rj t r i l eil ii y r y i h u p en e
An l sso c i e t n he r s l urng n t r lg s p pei a y i f a c d n s a d t e u t d i a u a a i l s ne
h r z n a r c e r l ng o i o t ldie t d d i i l
第 7卷
第 4期
中 国 安 全 生 产 科 学 技 术
J u n lo aey S in e a d T c n lg o r a fS ft ce c n e h oo y
V0 . . 17 No 4 Ap l2 1 i r 01
2 1 年 4月 01
文章编号 : 7 1 3—13 2 1 ) o O 1 0 6 9 X(0 1 一 4一 l8— 5
u q a i e io oe,p e r a n al r n u f d p lth l li r —e mi g fiu e,pie f i r a k t h r i r r o n u sde c p al e b c o t e tal ,g u d s b i n e,e vr n n a o - u e n io me tlp l
u e a l t e a ay i t o o i e t y a d a ay e r k n h o r s o d n e u t i o sr cin s c s s d f ut r n l s meh d t d n i n n l s i s a d t e c re p n i g r s l n c n t t u h a e s f s s u o

燃气管道穿越工程中水平定向钻的施工技术

燃气管道穿越工程中水平定向钻的施工技术

292YAN JIUJIAN SHE燃气管道穿越工程中水平定向钻的施工技术Ran qi guan dao chuan yue gong cheng zhong shui ping ding xiang zuan de shi gong ji shu闫东明现如今,我国天然气的应用越来越广泛,与之配套的燃气管道工程随之增多,其中导向准确、高安全性和高效施工效率的水平定向钻技术在燃气管道工程中发挥着重要作用。

本文主要对燃气管道穿越工程中水平定向钻技术施工原理、特点、具体应用与优化策略作了研究。

在我国城镇地区的燃气管道工程建设中,各类因素在一定程度上阻碍着工程实施,除了人为障碍还可能会出现天然障碍,这都阻碍着工程建设的顺利进行。

为了更好地保障燃气管道穿越工程的正常施工,并提高管道施工水平,就要求施工单位要合理应用各种施工技术来避开各种障碍的影响,从而采取最佳的避障碍技术措施。

而水平定向钻技术不仅能有效规避障碍因素,还能提高燃气管道穿越工程施工效率,笔者结合自身在相关工程中的施工经验,对水平定向钻技术进行具体阐述。

一、水平定向钻施工技术分析天然气作为现代城镇居民生产、生活中必不可少的能源设施,它对促进城市稳定发展,维护人们正常生活有着非常重要的作用。

在这种背景下,我国城市燃气管道施工质量水平仍有待提高。

施工过程中应用的各项技术对施工质量和效率起着非常关键的作用,尤其是水平定向钻技术能更好地避免影响施工的障碍因素,以下具体分析水平定向钻技术的施工原理与特点:1.水平定向钻技术的施工原理在我国建设燃气管道工程初期阶段,因施工和建设技术相对落后,且工程资金储存不够,再加上当时应用相对落后的施工技术进行工程建设,势必会因为各种天然和人为障碍因素而阻碍燃气管道建设工程进行。

例如:若遇到无法提前预测避免的施工障碍时,施工单位一般采取障碍开挖的解决措施,这种方法虽然不影响工程质量,但需要施工单位投入大量的人力和物力,且解决效率较低,也在一定程度上影响工程进展,提高了资金的投入力度,从而提高工程成本支出。

水平定向钻进和导向钻进施工法

水平定向钻进和导向钻进施工法

水平定向钻进和导向钻进施工法水平定向钻和导向钻进的优点为:对地表的干扰较小;施工速度快;可控制铺管方向,施工精度高。

定向钻进的不足之处在于对施工场地要求较大,在非粘性土层和砾石层中施工比较困难,一般是用于不含大卵石的各种地层,包括含水地层。

导向钻进不适用于砂层和砾石层,一般适用于软土层;由于受到探测器的探测深度的限制,导向钻进的深度有限。

导向钻进的施工原理大多数的导向钻进使用一种射流辅助切削钻头,钻头通常带有一个斜面,因此当钻杆不停地回转时则钻出一个直孔,而当钻头朝着某个方向给进而不回转时,钻孔发生偏移。

导向钻头内带有一个探头或发射器,探头也可以固定在钻头后面。

当钻孔向前推进时,发射器发射出来的信号被地表接受其所接受和追踪,因此可以监视方向、深度和其他参数。

导向钻进的程控方式有两种:干式和湿式。

干式钻具由挤压钻头、探头室和冲击锤组成,靠冲击挤压成孔,不排土。

湿式钻具由射流钻头和探头室组成,以高压水射流切割土层,有时辅以顶驱式冲击动力头以破碎大块卵石和硬土层,这是目前使用得最多的成孔方式。

两种成孔方式均以斜面钻头来控制钻孔方向。

若同时给进和回转钻杆柱,斜面失去方向性,实现保值钻进;若只给进而不回转钻杆柱,作用与斜面的反力士钻头改变方向,实现造斜钻进。

钻头轨迹的监视,一般由手持式地表探测器和孔底探头来实现,地表探测器接收显示位于钻头后面探头发出的信号(深度、顶角、工具面向角等参数),供操作人员掌握孔内情况,以便随时进行调整。

钻机的锚固钻机在安置期间发生事故的情况经常发生,甚至和钻进期间发生事故的概率相当,尤其是对地下管线的损坏。

在钻机锚固时,要防止将锚杆打在地下管线上,同时,合理的钻机锚固是顺利完成钻孔的前提,钻机的锚固能力反映了钻机在给进和回拉施工时利用其本身功率的能力。

一台钻机的推拉力再大,如果再推拉过程中发生了移动,其推拉力不但会降低,而且可能会出现孔内功率损失,这时会出现钻机的全部功率作用在钻机身上,容易发生设备破坏和人员伤害。

水平定向钻施工技术的分析

水平定向钻施工技术的分析

水平定向钻施工技术的分析1.水平定向钻施工水平定向钻基本原理:按预先设定轨迹钻一个小直径导向孔,在导向孔出口端钻杆头部安装扩孔器回拉扩孔,当扩孔达要求后在扩孔器后端连接旋转接头、拉管头和管道,回拉敷设地下管道。

此技术广泛应用于供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等管线铺设中,适用于沙土、粘土、卵石等地况,我国大部分非硬岩地区都可施工。

工作环境温度为-15℃~+45℃。

1.1钻导向孔要据穿越地质情况,选择合适钻头和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实际位置,以便及时调整钻进方向,保证导向孔曲线符合设计要求,直到钻头在预定位置出土,完成整个导向孔作业。

钻机被安装在入土点一侧,从入土点开始,沿设计的线路钻一条从入土点到出土点的曲线,作预扩孔和回拖管线引导曲线。

1.2预扩孔和回拖管线一般情况使用小型钻机时,直经大于200毫米时要进行予扩孔,使用大型钻机时,当产品管线直径大于Dn350mm时需进行预扩孔,预扩孔直径和次数,视具体钻机型号和地质情况而定。

回拖管线时先将扩孔工具和管线连接好,再开始回拖,并由钻机转盘带动钻杆旋转后退进行扩孔回拖,产品管线在回拖中不旋转,因扩好孔中充满泥浆,所以产品管线在扩好孔中处于悬浮状态,管壁四周与孔洞间由泥浆润滑,这样即减少回拖阻力,又保护管线防腐层,经钻机多次预扩孔,最终成孔直径一般比管子直径大200mm,所以不会损伤防腐层。

在钻导向孔阶段,钻出的孔常小于回拖管线直径,为使钻孔径达到回拖管线直径1.3~1.5倍,需用扩孔器从出土点开始向入土点将导向孔扩大至要求直径。

地下孔经预扩孔达到回拖要求后,将钻杆、扩孔器、回拖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。

2.水平定向钻施工特点2.1定向钻穿越施工不会阻碍交通,不会破坏绿地,植被,不会影响商店,医院,学校和居民正常生活。

水平定向钻地磁导向系统施工技术研究

水平定向钻地磁导向系统施工技术研究

水平定向钻地磁导向系统施工技术研究摘要:导向系统的应用已经被广泛认为是地下管道建设中的一个关键部分。

它可以帮助我们更准确地确保后期的管线安装顺利完成。

然而,由于传统的导向系统通常需要人为操作,容易导致测试数据的偏移和测试精度的降低。

因此,我们提出了一种新的导向系统,它可以帮助我们更准确地确保测试数据的准确性,从而提高测试的效率和精度。

这项技术利用了地表磁场信号来进行实时定向,它的使用范围很广,几乎没有任何外界影响,并且能够提供极其准确的定向结果。

关键词:地磁导向定向钻施工技术1前言近年来,水平定向钻施工技术已成为管道非开挖施工领域的主流,并且受到了广泛的应用,尤其是在给水、排水、通信、电力、燃气等行业,它的发展速度更加迅猛。

此外,水平定向钻施工技术在矿山等勘探及开采中同样得到普遍应用。

当使用水平定向钻来完成远程作业,并且遇到地质条件的改善,通常会发现实际作业的轨迹会比预想的更为不准确。

为了避免出现这种情况,我们必须经过反复的调整,以确保作业的准确性。

否则,由于偏差过大,我们将不得不进行修正,从而使得整个作业过程受到拖累。

采用先进的技术来确保水平定向钻的准确性和精确性,以及及时准确地调整钻头的位置,将成为这一领域的核心。

传统的导向定位方法依赖于钻杆的姿态,其累计误差较大,从而导致轨迹出现较大偏差。

为了解决这一问题,行走跟踪式无线导向系统和栅格线框控向系统已经被广泛应用,但由于施工场地需要平整,且存在较多的障碍物,使得它们的适用范围受到了一定的限制,而且,它们的探测深度也相对较浅,因此,为了提高导向定位的准确性,需要更加先进的技术手段,以及更加精确的操作流程,以满足施工需求。

由于操作复杂,定位效率极低,而且这些技术被国外垄断,使得其使用成本极高,售后服务也极其糟糕。

为解决水平定向钻施工过程中的定位困难,我们提出了一种新的、基于地面磁信号的实时导航定位系统。

与传统的水平定向钻相比,这种新的系统无须在水平钻的运动路径上检查和扫描,并且对施工现场的条件更加宽松,更少受到外界磁场的干扰,因此它的定位精确性更好,操作更加容易,而且能够更好的满足各种应用的需求。

热力工程水平定向钻施工重点问题分析

热力工程水平定向钻施工重点问题分析

热力工程水平定向钻施工重点问题分析摘要:近几年,热力管道施工穿越中普遍使用水平定向钻机的应用率增加。

水平定向钻机被认为是一种先进的非开挖施工方式。

该系统由水平定向钻机、分动器、钻杆、导向仪器、扩孔钻头、导向钻头和泥浆(液)等部分构成。

热力工程管道分为直埋开挖敷设、穿越和跨越3种方式。

而穿越方案可采用盾构、夯管、浅埋暗挖、水平定向钻、密闭式顶等多种施工方法。

水平定向钻施工相较于其他方案,具有施工速度快、管道运营安全、施工周期短、影响环境小、综合造价低等优势。

本文探讨了热力工程水平定向钻施工的关键问题。

关键词:热力工程;水平定向钻;施工一、适用条件及前期准备(一)适用条件适合用定向钻施工的地层包括硬性黏土和风化泥页岩、中硬-硬质黏土和泥浆、卵砾石层以及低强度岩石地层。

这些地层的含量相对较少或强度不高。

水平定向钻方案更适用于这些地层。

在选择穿越出入点时,需要确保两侧都有便利的道路通往穿越场地附近,以方便钻机组装施工。

此外,场地应尽可能宽阔,以便满足定向钻施工的要求,例如管道回拖施工等。

(二)水平定向钻先导孔轨迹与角度设计1.钻孔种类和轨迹结构2.确定各个轨迹参数,包括进入地面的角度、离开地面的角度以及曲线过渡段的曲率。

3.为了减少施工的困难和对环境的影响,在考虑到热力工程管道通常采用钢质材料的前提下,我们以钢管为例。

通过调整水平定向钻孔的入土角度,我们可以将其控制在8°~18°之间,同时将出土角度控制在4°~12°之间。

此外,为了保证施工的顺利进行,我们要求曲率半径应大于1500D,且不得小于1200D。

此外,我们需要避开汛期,在枯水期进行水平定向钻施工,并且必须一次性完成施工,不得中途中断。

(三)穿越施工场地布置与平整根据计划位置和设计尺寸,清除周围的杂物,确保场地平整,场地的压实程度符合规范和设计要求,并设置集水明沟以排除积水。

在适当的位置挖掘一个泥浆池,其尺寸为长宽不小于30米,深度约为1~2米,池底使用土工布等隔水材料以防止泥浆渗漏到地层中。

市政供水管道施工中水平定向钻进技术分析

市政供水管道施工中水平定向钻进技术分析

市政供水管道施工中水平定向钻进技术分析摘要:市政供水管道工程施工中水平定向钻井技术的应用,不但有效缩短了市政供水施工工期,降低了工程施工对周边环境产生的影响,提高了市政供水工程的社会效益。

所以,加强市政供水工程施工中水平定向钻井施工技术应用研究的力度,对于我国市政供水管道工程建设事业的发展有着积极的促进作用。

基于此,本文就市政供水管道施工中水平定向钻进技术进行简要分析。

仅供业内同行参考。

关键词:市政供水管道;水平定向钻进;技术;1水平定向钻穿越技术概述水平定向钻施工主要就是在不将地面挖开的情况下,对各种地下管道进行铺设,主要涉及到了自来水、通信、电缆等的管道。

该施工技术通常适合用在各类砂层、粘土层等较弱的地层施工,根据现阶段的施工工艺,其在许多较硬的地层同样能够使用,会产生较高的工程造价。

水平定向钻施工的主要原理是通过水平定向钻机根据提前设计的曲线路径来对导向孔进行施工,之后再进行对于导向孔的扩孔操作,在扩孔的孔径符合相关要求以后,把管道自出土侧从所扩的孔洞内拖到入土侧,从而完成铺设管道的整个过程。

在实际施工中,水平定向钻施工技术有着施工效率高、污染小、不影响交通等的优势,对于环境有着较强的适应性,可以在施工的过程中实现对地下障碍物的有效躲避。

除此之外,该施工技术还有着自然防腐和保温的作用。

在跨河流施工的过程中,因为所铺设的管线较深,所以对于该技术的使用能够使管道施工寿命得以增加,因此该技术在给水工程中得到了广泛应用。

2 水平定向钻技术优势2.1 影响小在市政给水工程建设过程中对水平定向钻穿越技术进行应用,不会对到道路工程造成不良影响,从而能够确保城市交通正常,不会由于施工问题而造成交通拥堵等各项问题。

除此之外,采用水平定向钻穿越技术也不会产生较大噪音,避免由于噪音过大对周围人生活、休息、工作等造成不良影响。

2.2 灵活度高水平定向钻穿越技术能够灵活应用到不同类型的场地内,而且整体占地面积小,施工作业灵活且简单,而且通过对该项技术进行应用,能够提高施工效率,降低成本。

水平定向钻进分析

水平定向钻进分析

1、国外 HDD 的现状HDD 起始于 20 世纪 70 年代末期,随着技术与装备的不断改进和完善, 80 年代中期在发达国家才逐渐为人们认可和接受,得以迅速发展,并以其独特的技术优势和广阔的市场前景得到了世界各国的重视。

据了解,目前国外大约有 30 多家 HDD 制造商,典型生产厂家有DITCH WITCH 公司、威猛公司、凯斯公司等。

DITCH WITCH 公司生产的非开挖定向钻机具有先进的控制技术和良好的通讯设备 , 技术性能先进、操作性能良好 , 目前生产的系列产品有 JT520 、 JT920 、JT1720 、 JT2720 、 JT4020 、 JT7020 。

其中 JT2720/JT 2720M 、 JT4020/JT 4020M 型定向钻是其在我国销售的主导产品。

威猛公司的产品系列有:D7× 11A 、D10× 15A 、D16× 20A 、D24×26 、D24×40 、D33×44 、D50×100 、D75×100 、D80×120 、D100×120 、D200×300 。

美国CASE 公司生产的 60 系列 5 种型号分别为 6010 、 6030 、 6060 、 6080 、 60100 ,其中凯斯 6030 型定向钻是其在我国销售的主导产品。

美国凯斯公司是发展水平定向钻较晚的公司,但生产的产品性能先进,尤其是在 PLC 控制、自动更换钻杆等方面有其独特的先进性和优越性。

另外还有美国的 AUGERS 公司、 INGERSOLL-RAND 公司、德国的 FLOWTEX 、 HUTTE 公司、英国的 POWERMOLE 、 STEVE VICK 公司、瑞士的 TERRA 公司、加拿大的 UTILX 公司和意大利的 TECNIWELL 公司等。

目前国外 HDD 的产品大都具有以下几个技术特点:主轴驱动齿轮箱采用高强度钢体结构 , 传动扭矩大 , 性能可靠;全自动的钻杆装卸存取装置;大流量的泥浆供应系统和流量自动控制装置;先进的液压负载反馈,多种电气逻辑控制系统 , 高质量的 PLC 电子电路系统确保长时间的可靠工作;高强度整体式钻杆以及钻进和回拖钻具;快速锚固定位装置;先进的电子导向发射和接收系统。

水平定向钻穿越中减少曲线偏差方法

水平定向钻穿越中减少曲线偏差方法

水平定向钻穿越中减少曲线偏差方法一、水平定向钻的导向孔在钻进过程中偏离原设计曲线的原因.水平定向穿越技术中关键的第一步就是钻导向孔。

导向孔质量的好坏直接影响着成功回拖管道与否。

是决定工程成功的主要因素。

导向孔的主要目的提供一个达到原设计要求的先导孔。

各级达到穿越要求的预扩孔都应以导向孔的曲线为轴线来扩宽,来满足回拖条件的直径。

所以导向孔的整体曲线能否达到整个管道的的弹性半径直接决定了各级预扩能否达到整个管道的弹性半径。

导向孔的成功设计是以后各级预扩孔成功回拖的基础。

也是整个穿越工程中的重要部分之一。

然而在导向孔钻进穿越的过程经常出现偏离原设计曲线的现在,通过水平定向钻技术的多年工作经验,造成原设计曲线的原因可以概述为以下的五点:(1)外部不可避免的因素。

如当地的地形,地下土壤湿度以及地层造成的施工穿越曲线的偏差。

(2)受到了外部磁场的干扰。

如:高压线,地下光缆以及地层情况均会影响导向孔钻进时的磁方位角,从而影响了电脑上的显示数据与原设计曲线数据造成了偏差。

(3)钻机一开始的就位的角度与管线设计的穿越中心线之间存在的偏差,造成了导向孔一钻进就要开始纠正偏差。

(4)由钻机操作人员造成的。

在导向孔钻进过程的时候由于操作不当使穿越的轨迹与设计曲线发生了偏离。

(5)测量的不准确性。

其中包括测量穿越中心线磁方位角的不准确性,测量入土点与出入点标高差的不准确性以及输入电脑时的钻杆长度的不准确性。

以上几点就是造成导向孔在钻进过程中与设计曲线发生偏离的主要原因,清楚了原因,就应该对症下药,找到减少曲线偏差的方法。

下面就会介绍一些方法来解决这些问题。

二、减少导向孔曲线与设计曲线偏差的方法总结出了以上造成导向孔曲线与设计曲线偏差的原因,通过几年的工作经验,找到了一些在施工过程中解决这些问题的方法。

1、采用人工磁场的方法来减小导向孔曲线的偏移控制水平定向钻的控向系统是地磁场,通过钻头后面的探头针将导向孔的数据传输给电脑。

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水平定向钻穿越导向孔准确性分析
【关键词】水平定向钻;故障树分析;导向孔;控制措施水平定向钻穿越是将传统管线施工方法与定向钻技术结合起来的一项新
技术,它具有施工精度高、速度快、成本低等优点,成功的关键在于导向孔的准确性,所以,非常必要使用故障树分析方法辨别出导向孔施工中的影响因素[1],并采取科学、有效、合理的控制措施,提高导向孔成功的概率。

1 导向孔准确性故障树的建立
根据故障树分析法[2],将水平定向钻穿越导向孔准确性作为顶事件[3],根据导向孔的施工准备、过程及特点[4],建立导向孔准确性的故障树[5-6],见图1,不同的符号代表的事件见表1。

2 故障树的定性分析
2.1 故障树的最小割集
本文采用布尔代数求解:
2.2 故障树结构重要度分析
(1)故障树的最小割集中除了x26和x27,其余都是一阶最小割集事件,所以由文献[7]可知,这些基本事件的结构重要度系数具有最大值1.0。

(2)其它的基本事件结构重要度系数可通以下的公式进行计算:经过计算可知:i26=i27=0.5,对于故障树的各个基本事件,其结构重要度系数的大小排序为:
由以上分析可知:水平定向钻穿越导向孔准确性故障树共有41
个最小割集, 40个一阶最小割集,占总数的97.5%,1个二阶最小割集,其中40个一阶最小割集是该系统的最薄弱环节。

3 导向孔准确性控制措施
针对水平定向钻穿越导向孔准确的影响因素,采取以下的措施[8-9],可以提高导向孔的准确性。

(1)对于穿越方案设计之前的所有数据(如地形、地质、地面地下的建筑及管线等)必须精确,仪器设备必须经过权威机构的校正。

(2)穿越方案的设计人员应该多与实际的地形、地质及各种影响因素相结合,对于特殊的情况,能提前考虑到并有相关的解决措施。

(3)穿越场地的平整,钻机的位置和控制点必须精确,各个数据必须多次复测。

在钻孔前须认真校验探头,精确地测量磁方位角;钻进过程中,精确地控制钻进方向,关注磁方位角的变化并及时做出调整。

(4)导航人员对于信号的接收、处理、轨迹方向的控制必须灵敏、准确,工作人员之间的信息传递要及时、统一。

(5)提高管理水平,工作态度积极、严谨。

4 结语
水平定向钻穿越在管线工程中扮演了重要角色,而穿越成功的关键就是导向孔。

本文通过故障树分析法,对水平定向钻穿越导向孔精确性的各种影响因素进行分析,提出了相应措施来提高导向孔的
准确性,具有一定的应用价值。

【参考文献】
[1]宋祎昕,姚安林,蒋宏业,李又绿.天然气管道水平定向钻穿越事故及其后果分析[j].北京:中国安全生产科学技术,2011. [2]高文学,李建勋,王启,等.故障树分析法在城市燃气管道安全评价的应用[j].煤气与热力,2009,29(12):29-35.
[3]罗云,樊运晓,马晓春,等.风险分析与安全评价[m].北京:化学工业出版社,2009.
[4]gb50424-2007 油气输送管道穿越工程施工规范[s].北京:中国计划出版社,2007.
[5]horizontal directional drilling[z]. sumitomo metal industries, ltd. osaka & tokyo, japan, february 1999.
[6]planning horizontal directional drilling for pipeline construction[z]. capp publication 2004-0022.
[7]刘铁民,张兴凯,刘功智.安全评价方法应用指南[m].北京:化学工业出版社,2005.
[8]赵明华,卢华峰,秦双乐.定向钻穿越施工控制方法[j].武汉:武汉工程大学学报,2009.
[9]刘盛兵,向启贵,刘坤.水平定向钻穿越施工及其风险控制措施探讨[j].石油与天然气化工,2008,37(4):353-356.
[责任编辑:王静]。

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