用水平定向钻进铺设重力污水管道

水平定向钻进（ＨＤＤ）主要用于燃气管道、自来水管道、压力排水管道和电力／电信管线等的铺设。由于受到水平定向钻进精度的限制,在重力污水管道的铺设中一直未得到应用。本文论述了加拿大利用水平定向是方法铺设重力污水管道的可行性。     

深海管道水平向管-土相互作用大变形连续极限分析

管道被广泛应用于油气产业,其中管-土相互作用机制是管道可控屈曲设计的关键。采用新开发的连续极限分析(SLA)方法对深海管道与软土水平大变形相互作用进行了研究。该方法基于极限分析对变形体进行一系列求解与更新模型,能够考虑模型的极端几何变形和材料的应变软化与率效应。该研究对固定管道竖向位移条件下水平加载这一工况进行了探讨,分析了不同初始埋深的管道在位移过程中所受竖向及水平向反力(V、H)的发展。通过与多组离心机试验数据对比,验证了SLA对管-土水平大变形相互作用研究的有效性和高计算效率。主要成果有:提取了管道在不同位置的V-H屈服包络面以考虑加载路径变化对管道受力行为的影响,发现了管道的等效摩擦系数H/V随水平位移的线性增加规律。该研究以期为深海管道的可控屈曲设计提供参考,并推广SLA法在大变形土结相互作用问题中的应用。     

徐志强：仪表控制总工程师

现年47岁的徐志强自1983年由管道职工学院仪表自动化专业毕业以后，一直在管道工程有限公司（原管道勘察设计院）仪表自动化室从事仪表自动化专业设计、管理工作，现任公司副总工程师兼仪表自动化室主任。是管道局评出的第一批“跨世纪人才”，2002年又被评为“管道局专业技术（学术）带头人”。参加工作20多年来，他见证并经历了我国管道自动化水平的两次飞跃：第一次是上个世纪80年代末以东黄复线和铁大线的建设为标志，大幅度缩短了我国管道自动化水平与国际水平的差距；第二次是目前以兰成渝管道和西气东输工程的建设为标志，我国长输管道自动化水平开始向国际一流水平迈进。     

蔌芦溪水平定向钻穿越对穿施工技术

本文介绍了福炼一体化配套成品油管道一期工程的荻芦溪管道水平定向钻穿越工程的施工概况。     

管道施工数字化工作要点

石油天然气长输管道的施工建设是管道生命周期内的重要环节，它为日后的管道运营管理提供大量的在线与离线数据。以往的施工建设由于手段所限，信息收集不完整、数据准确性差。采用信息技术使管道施工管理和信息管理的水平获得了一次飞跃，为科学的管道建设与管理打下了坚实基础。     

浅谈水平定向钻穿越设计

本文简要介绍了水平定向钻穿越的技术特点,指出了设计步骤及应注意的技术要点,阐明了水平定向钻技术在管道穿越施工中的优势,及其广泛的应用前景。管道水平钻进的入土角、出土角、曲率半径和穿越深度等设计要素的确定方法,分析了管道强度和回拖力的计算方法。     

新型直推铺管施工技术

此项推管技术融合了非开挖领域已有的微型隧道技术和水平定向钻技术（HDD）。采用此项技术,只需一个连续的工序即可同时完成预制管道的铺设和钻孔的开挖。在发射坑的水平和垂直方向上安装了一种称为海瑞克推进铺管机的新型辅助装置,通过它来提供铺管所需的推力。推进铺管机通过夹持装置将管道固定,然后向前推进。由于管道与远程控制的顶管机相连,故可以利用普通的泥浆回路将挖出的渣土通过已铺设的管道输出。     

运用水平定向钻进技术实施管道更换的新方法

结合工程实例,介绍了运用非开挖水平定向钻进技术实施原有管道更换的新技术,对旧有管道的更换探索一条经济可行的便捷之路,具有借鉴意义。     

运用水平定向钻进技术实施管道更换的新方法

结合工程实例,详细介绍了运用非开挖水平定向钻进技术实施原有管道更换的新技术,为旧有管道的更换探索了一条经济可行的便捷之路,具有借鉴意义.     

基于探地雷达对近间距相同管径管道的试验研究

近间距相同管径管道的探测是地下管线探测常见问题之一,为了提高近间距管道的识别能力,对近间距相同管径管道的探地雷达反射波响应特征进行研究。为研究探地雷达对其识别的能力,分别建立了近间距相同管径不同材质的管道模型、近间距相同管径相同材质的管道模型,运用GprMax软件对其进行正演数值模拟,研究表明：近间距管道在水平投影面上相交一定范围内时,探地雷达能够识别所有管道。通过本次模拟,对实际工作有重要意义,并为探地雷达在探测近间距管道时提供了参考。     

水平定向穿越大口径管道起吊仿真分析

水平定向穿越管道起吊过程中,管道的吊点位置决定管道入土角度,如果入土角度偏大或者偏小,都可能导致管道在入土时发生卡管或瘪管事故。通过对管道起吊过程中入土角度、吊点位置对管道应力的影响进行仿真分析,得到：吊点2与管道前端相距10 m,入土角为10°时,两吊点的许用间距为22～28 m;入土角为12°时,两吊点的许用间距为28～36 m;入土角为14°时,两吊点的许用间距为30～36 m,此时管道起吊过程中,管道处于安全状态。当入土角度超过16°时,管道应力超出了管道的屈服应力,因此管道入土角度不宜超过16°。     

浅埋管道水平横向作用下砂土极限承载力研究

断层、滑坡、液化等地质灾害引起的场地大变形对埋地管道结构安全产生严重的威胁。开展了中密砂中埋地管道−砂土水平横向相互作用的系列三维数值模拟,根据数值模拟的结果探讨了不同深径比下管−砂土横向相互作用时土体的破坏模式,研究了深径比对砂土极限承载力的影响。基于管周土体的破坏模式建立了简化计算模型,根据极限平衡理论推导了管道水平横向运动时砂土极限承载力计算公式。研究结果表明：极限状态下,浅埋管道周围土体形成延伸到地表的破裂面,轮廓线近似对数螺线;砂土的极限承载力随着深径比增加,最终在临界深径比处达到稳定;随着深径比的增加,土体发生剪切滑动破坏所需的管道位移也逐渐增大;由于横向承载力系数取值依据不同,国内外规范计算所得土体极限承载力差异较大;得到的解析解能够较好地预测中密砂土中浅埋管道水平横向运动时土体的极限承载力。     

水平平行顶管相互影响分析

水平平行顸管的相互作用是一个十分复杂的过程,当水平平行顶管距离较近时,先施工顶管对周围土体产生的扰动会使后施工顶管施工时产生的扰动加剧,后施工顶管由土体损失引起的最大地面沉降值变大,且地面沉降曲线是不对称的,其最大沉降点要向先施工顶管方向偏移。同时,后施工顶管会使周围土体产生附加应力,从而在相邻管道上产生附加荷载。顶管施工引起土体附加应力的因素主要有正面附加推力、顶进过程中掘进机和后续管道与周围土体之间的摩擦力以及土体损失,利用弹性力学的Mindlin解,推导得到顶管正面附加推力、掘进机和后续管道与土体之间的摩擦力在相邻水平平行管道上引起的附加应力计算公式。     

水平定向钻穿越电力管束时管道受力及安全分析

水平定向钻进技术(HDD)在市政电力排管施工中得到普遍应用,由于电力管道施工过程中的多管组合回拖和压密注浆等施工特点,不仅使得回拖时的阻力增加,而且作用在管道外壁上的注浆压力同时会降低管道抗外压能力,与单根管道的回拖施工有明显差别。考虑多管组合回拖效应,利用管束的等效半径和管束与孔壁的等效摩擦系数,对常用的ASTM回拖力计算方法进行改进,使其更适用电力管道回拖力计算;同时将注浆压力作为管道所受外压力,分析注浆时管道的应力,从而保证管道回拖和注浆施工中的安全。     

砂土海床中海底管道贯入阻力演化特征及细观机制研究

理解海底管道竖向贯入过程是科学评估管道安装期间初始埋深及服役期间安全性和稳定性分析的关键。通过土工离心机模型试验,结合离散元数值分析研究了真实应力水平下不同密实度砂土中海底管道竖向贯入阻力演化特征及细观机制。研究结果显示,对于中密砂,管道贯入阻力曲线主要表现为硬化特征;对于密砂,贯入阻力曲线整体上呈现周期性软化特征,且埋深越大,软化程度越大。离散元计算分析表明,造成该现象的原因是不同密实度砂土中管道贯入的土体流动及破坏机制不同,且贯入阻力的演化与剪切带的形成与发展密切相关。利用现行海底管道设计规范评估密砂中管道埋深时应充分考虑其贯入阻力随深度的演化特征,当管道埋深初步评估大于0.1D(D为管径)时,应结合计算结果上下限值合理预测管道埋深。     

“钻头握手”穿越3000米管道技术世界首创

日前,中石化鲁皖管道二期成品油管道项目郑州黄河主河槽穿越工程全线贯通。记者从项目部获悉,该项目郑州-汤阴段的定向钻工程穿越黄河主河槽长3000米,创造了水平定向钻工程新的世界纪录,此外工程使用的“钻头握手”技术也属世界首创。     

气煤叠置区埋地管道的保护煤柱优化设计及多参量演化规律研究

为了优化采煤沉陷区内浅埋管道保护煤柱的宽度，以鄂尔多斯盆地气煤重叠区为工程背景，通过概率积分法提出了管道拉伸应变的理论算法。结合拉伸应变极限建立了沉陷区内管道保护煤柱宽度的预测方法模型，并采用数值分析和工程应用等方法进行对比验证，分析了工作面推进过程中邻近埋地管道的拉伸应变、体积应变和剪切应变等参量的分布演化规律。结果表明：预测方法在确保管道安全的前提下，缩短了管道保护煤柱的宽度，提高了煤炭资源的采出率。随着工作面与管道间水平距离的减小，管道整体的拉伸量、拉伸应变呈指数函数增长；拉伸增量呈现先增大后减小的趋势。工作面向管道靠近过程中，管道轴向上的体积应变分布呈现“V”形、环向上呈现“M”形。管道轴向上的剪切应变分布呈现“W”形、环向上大致呈现“一”形。工作面推进过程中，管道的体积应变和剪切应变均与工作面及管道间的距离呈指数函数关系。管道最易发生破坏的位置处于沉陷区中心和边缘，类似工况需要重点关注。预测方法的应用有利于实现油气煤资源的精准协调开采，而多参量的力学规律研究则有助于对管道的预防性维护和预测结果的修正提供决策支持。     

相邻水平平行顶管推进引起的附加荷载分析

利用弹性力学的Mindlin解,推导得到顶管正面附加推力、掘进机和后续管道与土体之间的摩擦力在相邻水平平行管道上引起的附加荷载计算公式。探讨了管道净间距、直径、埋深以及土体泊松比对附加荷载分布的影响。分析结果表明,采取注浆措施时后续管道摩擦力在相邻管道上产生较小的压力,其峰值出现在开挖面后方。在正常施工时,正面附加推力引起的附加荷载非常小,使相邻管道开挖面前方产生压力、后方产生拉力,以开挖面呈反对称分布。掘进机摩擦力引起的附加荷载分布规律与正面附加推力相似,但零点位于掘进机中间部位相对应处,其引起的附加荷载较大,在三者共同作用中占主要地位,应予以重视。     

DitchWitch新系统提高HDD施工精度

本文介绍了查尔斯机械制造公司研制的一种即时的、高精度的水平定向钻进管道安装设备导向系统及系统的组成。     

利用水平定向钻进法钻进硬岩山体

本文介绍了水平定向钻进在硬岩地区应用的实例。如今,越来越多的水平定向钻进工程是通过穿越山体来实现管道的连接。在欧洲,水平定向钻进施工已广泛应用于穿越硬岩山体,也证明了水平定向钻进在山区施工的优越性。