岩层定向钻进非开挖铺管技术研究
|
摘要
非开挖铺设地下管线施工技术(简称非开挖铺管技术)是国外二十世纪七十年代后期发展起来的一项管道施工新技术，定向钻进非开挖铺管技术因其高精度的定位能力而成为非开挖四大工法之中最具潜力的技术，在城市管网极为复杂的地区，是其它施工方法难以代替的，社会经济效益尤为突出。
国内定向钻进铺管技术在岩层只是刚刚起步，设备、工艺远远不能满足现场施工需要，本文针对国内、外岩层定向钻进非开挖设备及工艺现状，结合国内大多施工单位的已有设备，提出岩层空气潜孔锤导向钻进工法，设计了适合岩层钻进的实用钻具，并提出具有针对性的工艺参数，生产性试验取得了良好的经济技术指标。利用本研究成果，施工单位只需在现已的设备基础上添置少量设备或钻具即可实现岩层的非开挖铺管施工。
岩层钻进轨迹是决定非开挖成败的关键因素，目前对钻孔轨迹的控制仅仅停留在被打纠偏层面上，本文在力是影响钻进轨迹本质因素理论指导下，对影响岩层钻进轨迹控制的因素进行了理论探讨，并针对造斜力和变方位力提出了计算模式，希望最终能实现钻孔轨迹的实时监控与调整，变被打纠偏为主动钻进。
Trenchless technology given rised to the 20 centuries in abroad 70's empress period,as an new construction technique in paving underground tube line .directional drilling come into being the most potential method because it achieve accuracy designed- area on trenchless technology,so it bring great benefit,especially in complexity pipe line area of city.
The local Directional drilling is just staring in terrane, the equipments and the technologies can't satisfy far and far the spot construction needs, according to current circumstance and considing the existed equipments, the author put forward drilling by air hammer in terrane , having designed compounded-drilling tools,and recommended technology parameters.producing experiments have obtained good achievements in economic and in techniques. Making use of this studies the result,the units of construction are able to paving underground pipe tube in terrane,only add a little amount equipments or drilling tools at now already foundation.
Drilling track is key factor which decide trenchless success or failure , but controlling drilling track stay around rectifyed phase at the present .guided the theory of force is the key affectting the drilling track ,the paper discuss primary factors on contralling drilling track ,and advance the formulary ahout reckoning deviation force and azimuth force ,expect to achieve the aim that drilling track were controled real time and be anticipated , and have the initiative on drilling track contaolling .
国内定向钻进铺管技术在岩层只是刚刚起步，设备、工艺远远不能满足现场施工需要，本文针对国内、外岩层定向钻进非开挖设备及工艺现状，结合国内大多施工单位的已有设备，提出岩层空气潜孔锤导向钻进工法，设计了适合岩层钻进的实用钻具，并提出具有针对性的工艺参数，生产性试验取得了良好的经济技术指标。利用本研究成果，施工单位只需在现已的设备基础上添置少量设备或钻具即可实现岩层的非开挖铺管施工。
岩层钻进轨迹是决定非开挖成败的关键因素，目前对钻孔轨迹的控制仅仅停留在被打纠偏层面上，本文在力是影响钻进轨迹本质因素理论指导下，对影响岩层钻进轨迹控制的因素进行了理论探讨，并针对造斜力和变方位力提出了计算模式，希望最终能实现钻孔轨迹的实时监控与调整，变被打纠偏为主动钻进。
Trenchless technology given rised to the 20 centuries in abroad 70's empress period,as an new construction technique in paving underground tube line .directional drilling come into being the most potential method because it achieve accuracy designed- area on trenchless technology,so it bring great benefit,especially in complexity pipe line area of city.
The local Directional drilling is just staring in terrane, the equipments and the technologies can't satisfy far and far the spot construction needs, according to current circumstance and considing the existed equipments, the author put forward drilling by air hammer in terrane , having designed compounded-drilling tools,and recommended technology parameters.producing experiments have obtained good achievements in economic and in techniques. Making use of this studies the result,the units of construction are able to paving underground pipe tube in terrane,only add a little amount equipments or drilling tools at now already foundation.
Drilling track is key factor which decide trenchless success or failure , but controlling drilling track stay around rectifyed phase at the present .guided the theory of force is the key affectting the drilling track ,the paper discuss primary factors on contralling drilling track ,and advance the formulary ahout reckoning deviation force and azimuth force ,expect to achieve the aim that drilling track were controled real time and be anticipated , and have the initiative on drilling track contaolling .
引文
[1] 宋翔雁．国外导／定向钻进管线工程技术及设备的进展与趋势[J]．岩土钻凿工程，2000，2～3：3～10
[2] 王鹏，陈忠义．非开挖铺设地下管线施工技术与设备[J]．地质装备，2002，3：7～11
[3] 何宜章．非开挖技术现状及发展前景[J]．岩土钻凿工程，1999，2～3：1～7
[4] 叶建良，蒋国盛，窦斌，非开挖铺设地下管线施工技术与实践[M]．武汉，中国地质大学出版社，2000
[5] 胡汉月．国内外岩石非开挖现状及我们的对策[J]．探矿工程，2003，1：31～34
[6] 吴光琳．钻探岩石破碎学．讲义，成都地质学院，1985
[7] 王人杰，蒋荣庆，韩军智．液动冲击回转钻探[M]．北京，地质出版社，1988
[8] 石永泉．冲击回转钻进中的静压力[J]．地质与勘探，1994，1：79～80
[9] Matt Shofner．潜孔锤钻头的选择[J]．探矿工程译丛，1996，1：6～8
[10] 耿瑞伦．国外空气潜孔锤钻头设计与效果[J]．探矿工程译丛，1998，3：1～6
[11] 李华，孙友宏．球齿钻头布齿的优化方法探讨[J]．探矿工程，2001，2：39～43
[12] 常玉军，殷琨．冲击回转碎岩机理试验研究[J]．探矿工程，2001，4：39～40
[13] 耿瑞伦，陈星庆．多工艺空气钻探[M]．北京，地质出版社，1995
[14] [苏]A．T．基谢列夫，克鲁西尔．地质勘探井的回转冲击钻进[M]．北京，地质出版社，1985
[15] 库德里亚绍夫，基尔萨偌夫．勘探孔空气钻进[M]．北京，地质出版社，1994
[16] 石永泉．潜孔锤钻进技术．讲义，成都理工学院，1998
[17] 中国非开挖技术协会．水平定向钻进技术．讲义，2000，9
[18] [苏]科德扎耶夫著．水平勘探孔钻进[M]．北京，地质出版社，1986
[19] 赵国珍，龚伟安编著．钻井力学基础[M]．北京，石油工业出版社，1988
[20] 刘希圣主编．钻井工艺原理(中册)[M]．北京，石油工业出版社，1988
[21] 江天涛，周铁芳，刘励慎等编著．受控定向钻探技术[M]．北京，地质出版社，1994
[22] 王瑞和．钻井工艺技术基础[M]．山东，石油大学出版社，1995
[23] 白家祉，苏义脑著．井斜控制理论与实际[M]．北京，石油工业出版社，1990
[24] 苏义脑，张国红．纵横弯曲法对变截面钻具组合的受力变形分析[J]．石油钻采工艺，1996，V18(NO．2)，1～5
[25] 袁慰平，孙志忠，吴宏伟等．计算方法与实习[M]．南京，东南大学出版社，2001
[26] 李克向，周煌辉，苏义脑等．国外大位移井钻井技术[M]．北京，石油工业出版社，1998
[27] 宋子康．材料力学[M]．上海，同济大学出版社，1998
[28] 苏义脑，白家社．定向井轨道控制中的地层力分析与验证[J]．石油学报，1991，V12(NO．3)，128～137
[29] 顾军，向阳等．三塘湖盆地地层造斜力学特性分析与防斜打快对策[J]．探矿工程，2003，2，45～47
[30] 唐志军，曹锡铃，洪学福．三维地层力的计算与应用[J]．钻采工艺，1994，V17(NO．1)，30～34
[31] 韩广德．中国煤炭工业钻探工程学[M]．北京，煤炭工业出版社，2000
[32] 四川省区域地层表编写组．谣南地区区域地层表(四川省分册)[M]．北京，地质出版社，1978
[33] Koerner, G.R. Koerner, Geosynthetic Use in Trenchless Pipe Remediation and Rehabilitation. Geotextiles and Geomembranes. 1996, 14: 223-237
[34] Russell, Alan D.,Udaipurwala, etc. Computer systerm or the selection of trenchless and conventional methods for underground utilities. Tunneling and Underground Space rechnology. 1999,14(2): 1-12
[35] O' Reilly, Michael, Stovin, etc. Trenchless construction: risk assessment and management. Tunneling and Underground Space Technology Volume: 11, Supplement 1,1996, 25-35
[36] Thomson J , Rumsey P. Trenchless technology applications for utility installation. Geomechanics Abstracts. 1997,5: 345
[37] Neville Dave. rrenchless Technology Research in BG technology. Tunneling and Underground Space Technology. 1998,13(2): 3-4
[2] 王鹏，陈忠义．非开挖铺设地下管线施工技术与设备[J]．地质装备，2002，3：7～11
[3] 何宜章．非开挖技术现状及发展前景[J]．岩土钻凿工程，1999，2～3：1～7
[4] 叶建良，蒋国盛，窦斌，非开挖铺设地下管线施工技术与实践[M]．武汉，中国地质大学出版社，2000
[5] 胡汉月．国内外岩石非开挖现状及我们的对策[J]．探矿工程，2003，1：31～34
[6] 吴光琳．钻探岩石破碎学．讲义，成都地质学院，1985
[7] 王人杰，蒋荣庆，韩军智．液动冲击回转钻探[M]．北京，地质出版社，1988
[8] 石永泉．冲击回转钻进中的静压力[J]．地质与勘探，1994，1：79～80
[9] Matt Shofner．潜孔锤钻头的选择[J]．探矿工程译丛，1996，1：6～8
[10] 耿瑞伦．国外空气潜孔锤钻头设计与效果[J]．探矿工程译丛，1998，3：1～6
[11] 李华，孙友宏．球齿钻头布齿的优化方法探讨[J]．探矿工程，2001，2：39～43
[12] 常玉军，殷琨．冲击回转碎岩机理试验研究[J]．探矿工程，2001，4：39～40
[13] 耿瑞伦，陈星庆．多工艺空气钻探[M]．北京，地质出版社，1995
[14] [苏]A．T．基谢列夫，克鲁西尔．地质勘探井的回转冲击钻进[M]．北京，地质出版社，1985
[15] 库德里亚绍夫，基尔萨偌夫．勘探孔空气钻进[M]．北京，地质出版社，1994
[16] 石永泉．潜孔锤钻进技术．讲义，成都理工学院，1998
[17] 中国非开挖技术协会．水平定向钻进技术．讲义，2000，9
[18] [苏]科德扎耶夫著．水平勘探孔钻进[M]．北京，地质出版社，1986
[19] 赵国珍，龚伟安编著．钻井力学基础[M]．北京，石油工业出版社，1988
[20] 刘希圣主编．钻井工艺原理(中册)[M]．北京，石油工业出版社，1988
[21] 江天涛，周铁芳，刘励慎等编著．受控定向钻探技术[M]．北京，地质出版社，1994
[22] 王瑞和．钻井工艺技术基础[M]．山东，石油大学出版社，1995
[23] 白家祉，苏义脑著．井斜控制理论与实际[M]．北京，石油工业出版社，1990
[24] 苏义脑，张国红．纵横弯曲法对变截面钻具组合的受力变形分析[J]．石油钻采工艺，1996，V18(NO．2)，1～5
[25] 袁慰平，孙志忠，吴宏伟等．计算方法与实习[M]．南京，东南大学出版社，2001
[26] 李克向，周煌辉，苏义脑等．国外大位移井钻井技术[M]．北京，石油工业出版社，1998
[27] 宋子康．材料力学[M]．上海，同济大学出版社，1998
[28] 苏义脑，白家社．定向井轨道控制中的地层力分析与验证[J]．石油学报，1991，V12(NO．3)，128～137
[29] 顾军，向阳等．三塘湖盆地地层造斜力学特性分析与防斜打快对策[J]．探矿工程，2003，2，45～47
[30] 唐志军，曹锡铃，洪学福．三维地层力的计算与应用[J]．钻采工艺，1994，V17(NO．1)，30～34
[31] 韩广德．中国煤炭工业钻探工程学[M]．北京，煤炭工业出版社，2000
[32] 四川省区域地层表编写组．谣南地区区域地层表(四川省分册)[M]．北京，地质出版社，1978
[33] Koerner, G.R. Koerner, Geosynthetic Use in Trenchless Pipe Remediation and Rehabilitation. Geotextiles and Geomembranes. 1996, 14: 223-237
[34] Russell, Alan D.,Udaipurwala, etc. Computer systerm or the selection of trenchless and conventional methods for underground utilities. Tunneling and Underground Space rechnology. 1999,14(2): 1-12
[35] O' Reilly, Michael, Stovin, etc. Trenchless construction: risk assessment and management. Tunneling and Underground Space Technology Volume: 11, Supplement 1,1996, 25-35
[36] Thomson J , Rumsey P. Trenchless technology applications for utility installation. Geomechanics Abstracts. 1997,5: 345
[37] Neville Dave. rrenchless Technology Research in BG technology. Tunneling and Underground Space Technology. 1998,13(2): 3-4
© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号 地址：北京市海淀区学院路29号 邮编：100083 电话：办公室：(+86 10)66554848；文献借阅、咨询服务、科技查新：66554700 |