[发明专利]非开挖定向钻进铺管施工方法

说明书

本发明提供一种非开挖定向钻进铺管施工方法，根据地质勘察资料，设计导向轨迹以及钻孔轨迹，其中，本发明的非开挖定向钻进铺管施工方法通过测量地层施工区域的水平距离，根据管道的曲率半径计算钻头在施工区域的钻进角度，以及管道实际铺设在地层中实际需要的施工区域长度，通过将地层施工区域的水平距离以及管道实际铺设需要的施工区域长度进行对比，从而选择合理的非开挖管道施工方案；本发明通过在地层的施工区域内合理规划钻孔轨迹,以解决现有技术中的非开挖定向钻进铺管施工存在一定局限性的问题。

技术领域

本发明涉及铺管施工方法领域，特别涉及一种非开挖定向钻进铺管施工方法。

背景技术

随着我国城市建设的发展，随着城市市容的不断改善和交通、建筑保护意识的不断提高，同时，随着旧城改造的加快和地下管线建设的规模不断壮大，各类管径的管道埋设工程不断增多。

在地下管道铺设作业中，为了避免阻碍交通、影响周围环境以及施工效率低的缺陷，通常采用非开挖方式铺设。现有非开挖铺管施工，由于管道施工所处的地质条件趋于复杂，钻孔施工存在一定的局限性。故需要提供一种非开挖定向钻进铺管施工方法来解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种非开挖定向钻进铺管施工方法，其在施工区域内合理规划钻孔轨迹,以解决现有技术中的非开挖定向钻进铺管施工存在一定局限性的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种非开挖定向钻进铺管施工方法，用于在地层进行钻孔铺设管道施工，所述地层包括依次设置的下挖区域、延伸区域以及上挖区域；所述非开挖定向钻进铺管施工步骤包括：

S1:根据地质勘察资料，设计导向轨迹以及钻孔轨迹，在所述下挖区域设置入口点，在所述上挖区域设置出口点，以所述入口点到所述出口点之间的直线方向为导向轨迹；

沿所述导向轨迹，所述下挖区域的长度为L₁’，所述延伸区域的长度为L₂’，所述上挖区域的长度为L₃’，

所述钻孔轨迹包括设置在所述下挖区域的第一曲线部，在所述延伸区域的直线部，在所述上挖区域的第二曲线部，所述第一曲线部与所述第二曲线部相对设置在直线部两端，所述第一曲线部一端与所述入口点连接，另一端与所述直线部一端连通，所述第二曲线部一端与所述入口点连接，另一端与所述直线部另一端连通；

其中，管道的曲率半径的计算由待铺设管道的弯曲特性确定，所述管道直径越大，所述曲率半径越大；

当铺设的管道为钢管时，所述钢管的最小弯曲率半径为Rmin，钢管外径为D（mm），安全系数为S，且S取值介于1～2之间，所述钢管的屈服极限为K2（N/ mm2），

其中，Rmin= 206·D·S/ K2 (m)；

当铺设的管道为PE管时，所述PE管的最小曲率半径为ρ，弹性模数为E（Mpa）,管外径为DH（cm），弯曲应力为δρ（Mpa），

其中，

导向钻头在地层中的运动轨迹的深度为h，所述第一曲线部与所述地层表面的夹角为α₁ ，所述第一曲线部的曲率半径为R₁，

其中，

所述第二曲线部与所述地层表面的夹角为α₂ ，所述第二曲线部的曲率半径为R₂，

其中，

当所述L₁＜L₁’，且所述L₃＜L₃’时，施工装置按照所述钻孔轨迹钻孔铺管；

S2:导向孔施工；