Проектирование траектории рулевого управления для бестраншейного горизонтально-направленного бурения

Мая 18, 2022

С более широким применением технологии бестраншейного горизонтально-направленного бурения, все больше трудностей возникает при построении направленного бурения. В настоящее время, Большинство небольших буровых установок, используемых на рынке, используют технологию беспроводного позиционирования при строительстве пилотных отверстий. В данной работе кратко представлен метод проектирования траектории пилотного отверстия при построении технологии беспроводного позиционирования.

1. Инженерные изыскания

Инженерно-изыскательские работы на ранней стадии строительства бестраншейного горизонтально-направленного бурения пилотного отверстия – важнейший шаг. Содержание опроса включает в себя четыре аспекта: 1. Топографическая съемка; 2. Исследование фонового шума; 3. Требования к инженерному строительству; 4. Оригинал Есть обнаружение трубопровода. Среди них, Требования к конструкции и оригинальное обнаружение трубопровода являются ключами, обеспечивающими основу для проектирования траектории пилотного отверстия.
1.1 Топографическая съемка
Топографическая съемка – одна из задач, которую необходимо выполнить перед проектированием траектории пилотного отверстия. Цель состоит в том, чтобы выяснить ширину реки на линии строительства, глубина самого глубокого участка русла реки, перепад высот между двумя банками, и видимость между точкой раскопок и точкой входа в землю.
Детальное понимание зданий, конструкции и скорость речной воды на земле должны быть сделаны. В то же время, следует детально разобраться в подземных скрытых работах на пути строительства для уточнения глубины их захоронения, расположение распределения и степень влияния на направляющую конструкцию.
1.2 Фоновый шум
Фоновый шум относится к сигналам помех и источникам помех, которые влияют на показания локатора и точность измерений во время строительства. Фоновый шум обычно делится на две категории.: Один из них является источником спонтанной интерференции, То есть, Он может излучать интерференционные сигналы, влияющие на локатор; другой — экранирование, который препятствует позиционированию, блокируя передачу сигнала локаторного прибора.
Эти два вида шума оказывают особенно большое влияние на показания приборов при строительстве пилотного отверстия., поэтому он должен быть четко исследован перед проектированием траектории. Например: электрические кабели, телефонные кабели, провода уличного освещения, стальные прутки на дороге, речная вода с высоким содержанием солей, и т.д..
1.3 Инженерные требования
Требованиями бестраншейного проекта являются глубина встраивания двух концов головки трубы, длина трубопровода, уклон трубопровода, глубина встраивания дна реки, пересекающей реку, и плоскостное положение инженерного трубопровода, когда сторона А перетаскивает и прокладывает трубу обратно в соответствии с требованиями инженерного использования или инженерно-строительными чертежами. Нуждаться. Соответствующие инженерно-технические требования должны быть полностью ясны до проектирования траектории пилотного отверстия.
1.4 Позиционирование трубопровода
Перед проектированием траектории направляющего отверстия, Всестороннее обнаружение исходных трубопроводов на пути строительства должно проводиться для уточнения направления, Глубина, и пространственные отношения между каждым трубопроводом и трубопроводом, который будет прокладываться. Обнаружение трубопроводов обычно делится на четыре части: Один из них заключается в классификации и маркировке знаков трубопровода, которые можно увидеть невооруженным глазом., и непосредственно измерять глубину и направление инженерных трубопроводов, которые могут быть непосредственно выявлены; Другой заключается в использовании обнаружения трубопровода для обнажений специальных трубопроводов Инструмент используется для его обнаружения; В-третьих, использовать инструмент для сканирования и обнаружения трубопровода, который не имеет обнажения, но фактически существует. Для существующего трубопровода по дну реки, его соответствующие инженерные чертежи должны быть скорректированы для подтверждения его глубины и направления.. Наконец, составлена комплексная карта распределения подземных трубопроводов в соответствии с соответствующими позициями трубопроводов.

2. Позиционирование плоскости и проектирование траектории направляющего отверстия

2.1 Позиционирование плоскости

Плоскостное позиционирование заключается в составлении горизонтальной кривой тренда траектории бурения в поле в соответствии с относительным положением исходного трубопровода и трубопровода, который должен быть проложен перед проектированием траектории пилотного отверстия, а затем установить некоторые контрольные точки на кривой. Контрольная точка должна быть выбрана на участке, где пересекаются предлагаемая кривая траектории и исходный трубопровод.. Когда предлагаемая траектория параллельна исходному трубопроводу, контрольная точка также должна быть установлена на той части, где горизонтальное расстояние меньше 1 метр. Эти контрольные точки обеспечивают ориентир для горизонтального положения и глубины при строительстве пилотного отверстия..
Когда предложенная траектория пересекает реку, Контрольная точка должна быть установлена каждый 3 метров в пределах 15 метров по обе стороны берега реки, и постарайтесь сделать так, чтобы 15 метров – прямая линия для создания благоприятной буровой тенденции для вхождения пилотного долота в русло реки. После установки всех контрольных точек, нарисовать план контрольных точек, чтобы обеспечить проектную основу для последующего проектирования траектории.

2.2 Конструкция пилотного отверстия

2.2.1 Расчет минимального радиуса изгиба R трубы и кривизны α1 бурильной трубы
Кривизна трубы является важной основой для проектирования траектории. Важным показателем кривизны трубы является минимальный радиус изгиба R готовой трубы. В процессе проектирования траектории, Радиус изгиба R1 каждого сегмента дуги должен быть больше минимального радиуса изгиба трубы (Р1>R) , но кривизна R1 должна быть меньше, чем у минимального радиуса изгиба R2 бурильной трубы (Р1>Р2). Это два необходимых условия для проектирования траектории пилотного отверстия.
Обычно, Производитель откалибровал значение R2 перед уходом с завода, и рассчитал предел кривизны α каждой бурильной трубы в соответствии с этим значением. Поэтому, радиус изгиба трубы и коэффициент конверсии каждой бурильной трубы во время строительства должны быть определены до проектирования траектории, которые могут быть рассчитаны по следующей формуле:
1. Формула расчета минимального радиуса изгиба R трубы
R=(р×Е)/σ
r — радиус трубы
E — модуль упругости материала трубы
σ — предел текучести материала трубы
2. Формула расчета кривизны α1 каждой бурильной трубы
α1={2×R×SIN2((Л×180)/(л×R))}/3
R — минимальный радиус изгиба трубы
L — длина каждой бурильной трубы
л—отношение пи
2.2.2 Выбор угла входа A и расчлененного угла B
Выбор угла входа должен определяться в соответствии с размером расстояния отступления, диапазон изменения угла наклона буровой установки, размер площадки, где размещена буровая установка и материал инженерной трубы. Вообще говоря, угол погружения буровой установки в грунт пропорционален диапазону изменения угла самой буровой установки, обратно пропорционально участку, где размещена буровая установка, обратно пропорционально радиусу кривизны инженерной трубы, и обратно пропорциональны расстоянию отступления. При выборе угла входа, Сначала рассмотрим радиус кривизны инженерного трубопровода и размер расстояния отступления, а во-вторых, учитывать размер входной площадки и диапазон углов самой буровой установки.
Угол выемки грунта должен определяться исходя из длины выкопанного участка склона, радиус кривизны инженерного трубопровода, размер места работы котлована, и глубина захоронения первоначального подземного трубопровода. Размер угла выемки обратно пропорционален вышеуказанным факторам, но длина строительного участка и радиус кривизны инженерного трубопровода являются предпочтительными соображениями.
2.2.3 Расчет минимального расстояния отступления L1
Расстояние отступления - это расстояние горизонтальной проекции от самой глубокой точки предлагаемой кривой бурения до точки входа буровой установки.. При расчете сначала учитывается самая глубокая или наименьшая глубина трубопровода на линии траектории бурения, максимальная глубина заглубления фундамента здания, и глубина русла реки, и определяет максимальный контроль траектории рулевого управления в соответствии с вышеуказанными условиями и требованиями к глубине заглубления инженерного трубопровода. Глубина H1, Минимальная длина от самой глубокой точки до точки бурения равна минимальному расстоянию отступления L1.
При расчете минимального расстояния отступления, угол сверления А, глубина H2 точки бурения, кривизна бурильной трубы, глубина каждой контрольной точки, и т.д.. должны быть всесторонне рассмотрены. В расчете, Длина в пределах каждой из двух контрольных точек используется в качестве расчетного блока управления, и каждая бурильная труба используется в качестве расчетной единицы. Расчет можно проверить следующими шагами:
Глубина первой бурильной трубы: Н2 (глубина точки бурения)
Глубина второй бурильной трубы: H2+L×A
Глубина третьей бурильной трубы: H2+L×A + Л×(А-α1)
И так до тех пор, пока глубина не станет контрольной глубиной H1 самой глубокой точки. Затем умножьте количество буровых штанг, достигающих этой глубины, и умножьте длину каждой буровой штанги, чтобы получить минимальное расстояние отступления L1..
Рисование изменения кривизны и соответствующей глубины каждой бурильной трубы в график является расчетной кривой траектории пилотного отверстия.
2.2.4 Требования к проектированию траектории
Конструкция траектории должна отвечать следующим требованиям:
1. Проектируемая длина траектории должна соответствовать длине инженерного трубопровода, показанной в инженерных требованиях (за исключением канализационных труб);
2. Глубина направляющей дорожки соответствует глубине заглубленности инженерного трубопровода;
3. Радиус кривизны каждого изогнутого отрезка пути должен быть больше минимального радиуса изгиба инженерного трубопровода;
4. Горизонтальное направление должно соответствовать направлению контрольной точки, и горизонтальное отклонение меньше или равно 1 метр;
5. За исключением информационного конвейера, на траектории других инженерных трубопроводов не должно быть волнообразных участков;
6. Для пересечения зон помех сигнала или русла рек, траектория должна быть спроектирована как горизонтальный участок, насколько это возможно;

3. Заключение

1. Правильное понимание инженерных требований является предпосылкой проектирования траектории направляющих отверстий.
2. Выявление подземных трубопроводов и инженерных препятствий является важной основой для проектирования траектории.
3. Правильный расчет инженерных параметров – залог успеха или неудачи проекта.