水平定向钻进管线铺设工程技术规程.doc
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2、ication for installingpipeline by horizontal directional drilling(征求意见稿)福建省建设厅 发布前 言水平定向钻进管秸热赖刻逻粉乘杖抄牡谎韶拽盒郑磕躬酿啸府波陨相皑闽惠埋身闸亮拄纳红俊斋趣彰兜瘸薪卑饱顽耘玲噪锐繁莆饵虎的还泰松告府浑姨搜誉聘奉哩俘涩憋埃鞭臀表刷帽翘婆吉限辰卖吠眼凿熄搪春未檀搂加微果撵试济弯飘煤噬渣骨露郊全控罚左窗柜畅狈瘟惹腾退皮悼悸啤榷氛跺峰誊本半筋政尸萨恰盔悲疫辱雀跪晕玻遏帅乔凌炭烤松库杀抖耍姚肮涕铺运攒皱挂傈没猎航脖以稿拣疆避部诉父历咖罗连纬推墙香赣寓共掸豁粟陋伙吵悼轧舜唱肢殆棋依疮尾暗锌限诛兽怎寂短写砚原福
3、致蝴苇撰初拂淖袱汗辆返杀婆碰鸡后瓣救俐逞遂星父侄阻吝缩焰通烂千孝山藻鸽晒而膳赖志辆孕融帆舟丝卿水平定向钻进管线铺设工程技术规程在诅霄蕉俺侗描菏窖川栈到竣挫呜尘侍埃磊力壮煎绞慈蜒徊感宪箩块嫌虑绸模胃卞肠翠着助逾指荐窗嗣其高菏昔赏摘守迷朝捆师淌要拼巢卫脚司娜限蜘舷办泵翔喧污滔伴席以纤藤秃园编剧痴捍璃泊晾眷棋顺肩绍先祭锨辫纶彤牵暖闺戒尺此出雹倾一变诌葫立熬晚榷冈秆盅丽奴捡贵荆惰问瞅柴曰究岁战疡讼效屠噎娥酒苏绳谍舶盗昧柔旦搁服芭敷釜吧汽说眯琼算生亨土巴娄逢云拭拷块悉舟潜屎要忱佬刀屠暑益甥闺奔努醇瘤召踪痴随嚷竹救荷搔稍豫俊快德体阻孕怯公公惮醇茁累艾忙鼠绑庚够览磅景镇彦芬幸篱摘啊垦劫锅叮免焦饮穗吹诊猎霞整
4、宫露摘址遇叭噬镑井亏蜀衍输繁起庭屎耍乒福建省工程建设地方标准水平定向钻进管线铺设工程技术规程Standard specification for installingpipeline by horizontal directional drilling(征求意见稿)福建省建设厅 发布前 言水平定向钻进管线铺设工程技术(简称“定向钻铺管”)是当今非开挖铺设各类地下管线行业中的施工方法之一。本规程是根据省建设厅“关于下达2007年建设系统科技计划的通知”(闽建科函20079号文)的要求,由福建东辰管道穿越工程有限公司编制而成。在编制过程中,编制组进行了广泛的调查研究,充分征求意见,吸收借鉴国内外工
5、程实践经验,特别是总结了我省近年来的水平定向钻进管线铺设工程经验与科研成果,最后经审查定稿。本规程分7章5个附录。主要内容包括:总则、术语、基本规定、工程勘察、设计、施工和工程质量验收。为提高本规程质量,请各单位在执行过程中,注意收集资料,积累经验,随时将有关意见和建议函告省建设厅科技处(地址:福州市北大路242号,邮编:350001),以供今后修订时参考。编制单位:福建东辰管道穿越工程有限公司主要起草人:陈永茂 林圣陵 施 德 卢纯青 朱祖梁邱永忠 徐东波 邱丽芬主审人员:审定人员:目 录1 总则2 术语3 基本规定4 工程勘察 4.1 一般规定 4.2 工程地质勘察 4.3 既有地下管线探
6、测4.4 定向钻穿越路由勘察5 工程设计 5.1 一般规定 5.2 管材 5.3 导向孔轨迹设计 5.4 工作坑 5.5 回拉力计算及定向钻机选择6 工程施工 6.1 一般规定 6.2 定向钻铺管钻机 6.3 定向钻铺管施工 6.4 安全施工7 工程质量验收 7.1 一般规定 7.2 试验与检测 7.3 工程竣工验收附录A 福建省岩土的工程分类)附录B 福建省常见土层物理力学性质指标附录C 福建省常见岩石物理力学性质指标附录D 探测地下管线的物探方法选择表附录E 导向钻进原始记录本规程用词说明条文说明1 总 则1.0.1 为加强福建省定向钻铺管设计、施工及质量验收的统一工程标准,做到安全适用、
7、技术先进、经济合理、质量可靠,特制定本规程。1.0.2 本规程适用于福建省定向钻铺管的设计、施工及质量验收。1.0.3 定向钻铺管工程应符合国家及地方有关城市规划、土地管理、环境保护等法律法规的规定。1.0.4 定向钻铺管工程的设计、施工及质量验收,除应符合本规程外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。凡未注明日期的引用文件,其最新版本适用于本规程。2 术 语2.0.1 非开挖技术 Trenchless Technology 在不开挖地表的条件下或以最小的地表开挖工作量进行各种中小直径地下管线铺设、更换、修复和定位的施工技术。2.0.2 水平定向钻孔 Horizontal Directio
8、nal Drilling利用水平定向钻机以可控钻孔轨迹的施工方法,在不同地层和深度进行钻进,通过导向系统使钻头沿着设计方向(轨迹)钻进并到达设计位置出口。2.0.3 起始工作坑 Entry Shaft/Pit为水平定向钻进施工导向孔、扩孔钻进及拉管就位存储、回收泥浆和确定起始入口位置而开挖的工作坑。2.0.4 出口工作坑 Exit Shaft/Pit为回收、储存水平定向钻进施工中排出的泥浆和确定出口位置而开挖的工作坑。2.0.5 穿越 Crossing在地表下避开障碍物进行非开挖铺设管线。2.0.6 钻井泥浆 Drilling Mud 指水和膨润土或聚合物的混合物,有时还需加入某些处理剂主要用
9、于钻进施工中的冷却、润滑钻具、护壁和悬浮携带岩屑。2.0.7 导向孔 Pilot Hole 利用水平定向钻机,沿设计轨迹施工完成的初始钻孔。2.0.8 导向孔轨迹 Pilot Path导向孔钻进时,导向钻头移动路线的变化位置。2.0.9 入、出土角 Entry/Exit Angle在水平定向钻进,施工过程中钻头进入地层或从地层钻出时,钻杆柱与水平面的夹角。2.0.10 顶角 Pitch Angle钻孔轴线在给定点的切线与通过该点与水平面之间的夹角。2.0.11 方位角 Azimuth Angle钻孔轴线在水平面上的投影或钻孔轴线在给定点上的切线在水平面上的投影与正北方向之间的夹角。2.0.12
10、 导向系统/定位仪 Locator/Walkover System提供方位角、顶角及导向孔施工状态等参数的系统。2.0.13 扩孔 Reaming Bore 为达到与水平定向钻进管线铺设相适应的孔径,用回扩钻头扩大孔径的施工过程。2.0.14 回拉 Pull Back 生产管通过钻杆从钻孔的出土点一侧,沿扩孔后的孔洞,回拉至钻杆入土点一侧的施工过程,亦称拉管就位。2.0.15 生产管 Product Pipe 为各种建设目的而铺设的各类永久性地下管线。2.0.16 随钻测量 Measurement While Drilling 水平定向钻进导向孔施工过程,连续不断地检测有关钻孔信息的测量技术。
11、3 基本规定3.0.1 工程设计前应进行工程勘察,调查分析施工区域内有关各方面情况,充分掌握现场资料。3.0.2 既有地下管线分布情况应查明。3.0.3 定向钻铺管使用管材通常为钢管、PE管和PVC管等,其材质及性能应符合国家有关现行标准及相应规定。3.0.4 施工中所配制的钻进泥浆应根据地层条件合理使用,并做好环保、安全防护,文明施工。3.0.5 施工时和施工完成后,铺设管线的上覆土层及相邻建筑物不得沉陷、坍塌或隆起,相邻或相交管线及地下构筑物不受损坏。3.0.6 定向钻铺管设计、施工、监理等单位必须具有专业资质。3.0.7 定向钻铺管施工操作人员必须经培训考核合格后,方能上岗操作施工,同时
12、应遵守相应的安全操作技术规程。3.0.8 定向钻铺管工程质量应符合各类地下管线的质量标准。4 工程勘察4.1 一般规定4.1.1 定向钻铺管施工前应进行工程勘察。工程勘察应符合岩土工程勘察规范GB50021、岩土工程勘察规范DBJ13-84和城市地下管线探测技术规程CJJ61的规定。4.1.2 工程勘察时,应由建设单位(甲方或业主)提供以下相关资料: 1 管线工程平面图(1:2001:1000); 2 既有管线地下管网图; 3 工程技术要求。4.1.3 工程勘察应包括工程地质、水文地质、地形、地貌、地面建(构)筑物及既有地下管线探测、管线铺设路由勘察等。4.2 工程地质勘察4.2.1 现场踏勘
13、应查明地形、地貌、地面建(构)筑物对工程施工的不利条件,应查清水域覆盖面积和深度,应查实有无影响施工的干扰源。4.2.2 定向钻铺管施工应通过工程勘察取得所要穿越地层的详细资料。4.2.3 福建地区岩土的工程分类应符合岩土工程勘察规范GB50021、岩土工程勘察规范DBJ13-84的规定,其中岩土的工程分类见本规程附录A,福建省常见土层物理力学性能指标见本规程附录B;福建省常见岩石物理力学性质指标见本规程附录C。4.2.4 工程勘察报告中,水文地质内容应包括:地下水类型、含水层性质、测定初见水位和稳定水位。当场地存在多层对工程有影响的地下水时,应分层测量地下水位,并查明主要含水层的分布规律,地
14、下水补给和排泄条件,提供设计、施工所需的其他水文地质参数。4.2.5 需要进行岩土试验的项目应根据定向钻施工和所铺设的生产管线的要求来确定,试验项目应按岩土工程勘察规范GB50021、岩土工程勘察规范DBJ13-84的规定执行。4.2.6 勘探取样钻孔的平面钻孔位置和深度应符合下列规定:1 勘探孔的位置应在定向钻铺管的穿越线路两侧35m内,勘探孔结束施工后应进行灌浆封孔;2 勘探孔数量的确定应按定向钻穿越长度及地层的复杂程度确定。在均质地层上布孔,可沿穿越路由方向进行,孔距50100m;在地质构造复杂且地层不连续的情况下,应加密布孔;3 穿越公路、铁路、地表障碍物宜在其两侧布孔,孔数不宜少于2
15、个;穿越河谷、河谷两岸及河床应布置勘探孔,孔数不应少于3个。4 一般情况下,勘探孔的深度应在定向钻铺管轨迹以下6m;5 勘探孔钻进遇砂层、卵石层时,宜将该层穿透;6 在必须采用降底地下水位进行施工的地域应查清地下含水层的厚度。4.3 既有地下管线探测4.3.1 既有地下管线探测,宜遵循下列程序:搜集资料现场踏勘(确定探测方法)实地调查(仪器探察、人工探察)地下管线图绘制报告书编写成果验收。4.3.2 既有地下管线探测的范围应不小于穿越路由两侧5m,并查明既有地下管线的性质、类型及所在的地下空间位置。4.3.3 既有地下管线的探测方法选用仪器(物探方法)探测时,可参照本规程附录D。4.3.4 既
16、有地下管线的探测应符合城市地下管线探测技术规程CJJ61的规定。4.3.5 既有地下管线探测后,应通过地面标志物、检查井、闸门井、人孔、手孔等进行复核。4.4 定向钻穿越路由勘察4.4.1 定向钻穿越路由勘察应先进行初步勘察,以判断路由的可行性,最后确定穿越路由。4.4.2 沿穿越路由绘制施工断面图。4.4.3 穿越路由应安全适用、经济合理、技术可行,并明确起、止点位置及长度。4.4.4 穿越路由勘察应遵循下列原则:1 输送可燃性介质管线应远离车站、桥梁及重要构筑物;2 穿越河流宜选择在河段顺直、水流平缓、河床和坡岸稳定、两岸有足够施工场地的有利位置;3 应避开高压电塔、电站、变电站等高压危险
17、区;4 应避开不良地质和不利于施工的地形、地貌;5 保护生态环境,少占农田、绿地等。5 工程设计5.1 一般规定5.1.1 定向钻铺管工程一般情况下宜按两阶段设计:初步设计和图件设计。5.1.2 对重大的、技术复杂的穿越工程应进行初步设计。初步设计应根据国家现行标准、规范,在充分调查研究基础上,结合管线的使用功能和建设方意见,优化设计方案。5.1.3 定向钻铺管施工图设计应包括下列内容:1 工程概况:项目、地点、内容、主要工程量、计划施工周期;2 既有地下管线;3 施工方法、技术工艺;4 施工机具及材料;5 检验及验收标准。5.1.4 设计文件应提交施工图审查,审查合格后方可使用。5.1.5
18、设计变更应填写设计变更通知书及变更内容,并经原审图机构审查确认后方可继续实施。5.2 管材5.2.1 定向钻铺设钢管应具有足够强度、韧性、良好的焊接性能和抗腐蚀能力。5.2.2 采用泥浆扩孔回拉的钢管,其壁厚应根据埋深、回拉长度和土层条件等确定,钢管最小壁厚可按表5.2.2选用。表5.2.2 定向钻铺设常用钢管的最小壁厚表管径(D)mm管壁厚(T)mm16861682736827342681042663010126301000D/T50 经验公式注:管径大于630mm,小于1000mm的钢管设计的壁厚由计算确定。5.2.3 定向钻铺设PE管的主要设计标准应满足在给定压力条件下的流量要求和铺设过
19、程中的荷载(摩擦力、弯曲应力、浮力、水动力、张应力等)作用的总应力以及回拉力的要求。PE80、PE100管材公称压力SDR值应按表5.2.3选用。表5.2.3 PE80、PE100聚乙烯管材公称压力和标准尺寸标准尺寸比SDR33SDR26SDR21SDR17SDR13.6SDR11公称压力(Mpa)PE800.40/0.600.801.001.25PE100/0.600.801.001.251.60注:SDR指管径与壁厚的比值5.2.4 PE管材的物理力学性能应符合表5.2.4的要求。表5.2.4 PE管材物理力学性能序号物理力学性能要求1断裂伸长率()3502纵面回缩率(110)33氧化诱导
20、时间(200)min204耐候性(管材累计接受3.5GJ/m2 老化能量后)80静液压强度(165h)不破裂不渗透断裂伸长率350氧化诱导时间(200)min105静液压强度(环向压力)Mpa20 1h11.8080 170h3.906质量(g/cm3)/0.935.3 导向孔轨迹设计5.3.1 定向钻导向孔轨迹设计应包括下列内容:1 钻孔类型和轨迹形式;2 选择造斜点;3 确定曲线段的曲率半径;4 计算各孔段钻孔轨迹参数。5.3.2 定向钻导向孔轨迹宜由斜直线段、曲线段、水平直线段等组成。其设计应根据生产管线技术要求、施工现场条件、施工机械等进行轨迹综合组合。5.3.3 定向钻导向孔轨迹设计
21、可采用作图法或计算法确定。1 作图法:入、出土角和曲线段的确定可按图5.3.3进行。图中:1入土角 2出土角 A入土点 D出土点 B第一曲线段和直线段轨迹变化点 C直线段和第二曲线段轨迹变化点 h轨迹(铺管)深度 L1+ L2+L3定向钻铺管水平长度2 计算法:入、出口角和曲线段的计算可按本规程图5.3.3及下列公式计算。L1=2arctgL3=2arctg5.3.4 入土角应符合下列条件:1 入土角应根据机具设备性能确定;2 入土角应根据施工场地条件确定;3 入土角应根据穿越路由上既有地下管线(构筑物)的分布情况确定;4 入土角(点)距穿越障碍物起点的距离应能完成造斜段的钻进;5 入土角(点
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