浅谈定向钻施工过程中燃气管道的保护_论文发表__期刊目录网,论文发(2)

分类：建筑设计论文发表时间：2011-02-25 16:26 关注：(1)

在各个阶段应有不同的侧重点，在扩孔回拖阶段要求泥浆应具有很好的护壁、携带能力，同时还应有很好的润滑能力，以减小摩擦阻力和力矩。
　　3.2减小WB
　　在钻孔无塌陷、不存在土柱载荷的情况下，WB主要指管材自身重力及其在钻孔中受到浮力的合力。因高密度PE管的密度与水相近，如果采取封闭的拉管头进行“干法”敷管，管柱会上浮至钻孔的上方，由于浮力以及润湿性的黏土与管间的摩擦，管柱将受到侧向载荷和摩擦阻力的作用。如果采用开式拉管头进行“湿法”敷管，管柱中会充满水(钻进泥浆更好)，受到的竖直方向上的合力会急剧降低，总摩擦力可降低到低于PE管柱重量的10%[1]。因此，为减小WB，实际上采用湿法钻进更为合理。但对于输送燃气用PE管材而言，一般情况下管径较小，因此在钻孔中所受到的浮力也不会很大，并且采用湿法钻进施工完毕后还需要对管材内部进行处理，所以在确保总拉伸应力小于管材安全拉伸强度的情况下，建议尽可能采用干法拖管。
　　3.3减小β(即增大R)
　　减小β，在工程实践中主要表现为对入、出土角α1、α2的控制，α1、α2愈小，β愈小。本文建议按图1所示方案，在场地允许的情况下，合理选择工作坑的位置，尽量利用开挖距离较长的下管工作坑替代第二曲线段(PE管曲率半径≥125倍的管材外径)，使α2约等于零，在出土工作坑内的管材拉伸应力即可减至最小。影响管材拉伸应力的就只有第一曲线段了，入土角取决于钻杆曲率半径(≥75m)[2]，按曲率半径75m计算的α1约为20°，因此本文建议合适的α1取值宜为0°～20°[3]。
　　3.4减小p及DH
　　流体压力p与泥浆黏度及其流量有较大关系。在定向钻施工中，泥浆黏度具有重要意义，施工现场每2h应对泥浆黏度观测一次。此外，按美国塑料管协会PPI资料，建议回拉速度为5.08～10.16mm/s，据此还应合理选择泵的输送量，并采用匀速拉管，以保持稳定的泥浆环流，这样可避免出现孔内瞬间真空现象从而造成孔内坍塌。按上述要求控制好泥浆黏度及其流量，即可减小p的影响。
　　扩孔直径DH不是越大越好，只要能使钻孔容纳所要敷设的管道即可，从减小流动阻力方面来看，DH也是愈小愈好。扩孔直径还应根据地层条件和管道类型确定，对于回拉PE管材而言，扩孔直径宜为敷设管道外径的1.2～1.5倍，也可按表1选用[3]。
　　表1管道直径和钻孔直径的关系
　　管道直径D/mm 钻孔直径备注
　　＜200 D+100mm 经验数据
　　200～600 (1.2～1.5)D
　　＞600 D+(300～400)mm
　　通过以上的保护及优化措施，工程实践表明燃气管道在定向钻施工过程中得到了很好的保护；
　　4.存在问题及建议
　　4.1存在问题
　　尽管定向钻施工技术在燃气施工领域已发展多年，但由于缺乏相关的规范标准，目前对燃气管定向钻进工程的设计、施工及质量的评判只能参考相关标准执行。但在实际工作中参考这些相关规范时却发现有一些矛盾之处，列举如下：
　　4.1.1按CJJ33-2005《城镇燃气输配工程施工及验收规范》第2.5.1条及CJJ63-2008《聚乙烯燃气管道工程技术规程》第6.2.6条的要求，埋设燃气管道的沿线应设计示踪线(带)和警示带。定向钻进施工中解决示踪线(带)的问题比较容易，只要将示踪线用胶带捆绑后随管回拉即可，但对于警示带的敷设却无法实施。定向钻进的管道埋地较深(多为3～5m)，但现行燃气管道埋深一般要求不超过1.8m，且规范并未明确较大埋深的燃气管道是否可以取消警示带敷设，。
　　4.1.2CJJ33-2005《城镇燃气输配工程施工及验收规范》第7.1.11条和CJJ63-2008《聚乙烯燃气管道工程技术规程》第7.1.2条，均要求燃气管材在回拉前应预先对连接好的管段进行强度和严密性试验。但在实际施工过程中，受场地影响，对回拉管道预先连接确有困难(除非采用盘管敷设)，工程实

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