在水平定向钻穿越施工中监测管道应力的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种在水平定向钻穿越施工中监测管道应力的方法，其包括：在铺设段管道的前端设置监测段管道；回拖监测段管道及铺设段管道；利用形变传感装置感测监测段管道在回拖过程中的形变，以产生感测信号；通过信号传输线将感测信号传送至信号接收装置；以及利用与信号接收装置相连接的信号处理装置，根据感测信号，对监测段管道的应力是否在允许的范围内进行监测。还公开了一种在水平定向钻穿越施工中监测管道应力的系统。通过本发明专利技术提供的系统和方法，可直接监测管道在穿越过程中的应力值是否在管道的最大允许应力范围内，因此，可以检验管道在施工中能否进行三维穿越或者具有小于规范所规定的穿越轨迹的曲率半径，从而加快了施工的进度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种监测管道应力的系统和方法，尤其涉及一种在水平定向钻穿越施 工中监测管道应力的系统和方法。
技术介绍
水平定向钻(Horizontal Directional Drilling)穿越施工技术是目前发展最快 的一种非开挖施工方法。该施工技术是利用水平定向钻机，在不开挖地表的条件下或以最 小的地表开挖工作量铺设多种地下公用设施，如管道、电缆的技术。由于水平定向钻穿越施工技术具有定位精度高、不影响交通、不破坏环境、施工周 期短、适合复杂地层条件下施工等诸多优点，该施工技术目前广泛应用于城市建设的管线 穿越安装中。例如，水平定向钻穿越施工技术在城市燃气管道的施工中具有广泛的应用。水平定向钻穿越施工技术一般分为三个步骤导向孔钻进，回扩及回拖。施工过程 中，钻机按预先设定的轨迹曲线在某一地层和深度下钻进导向孔；然后用回扩器扩孔至所 需的孔径；最后将管道回拖至孔道内完成穿越。在传统的施工方法中，在回拖管道时，只使用了钻机自带的回拖力测量设备，记录 并监测在回拖过程中作用于管道上的轴向力。当此轴向力超过某一极限值时，说明回拖过 程受阻，从而进行相应的调整。但在此回拖过程中，没有采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在水平定向钻穿越施工中监测管道应力的方法，其特征在于，所述方法包括：在铺设段管道的前端固定设置监测段管道；回拖所述监测段管道及所述铺设段管道；利用形变传感装置感测所述监测段管道在回拖过程中的形变，以产生感测信号；通过信号传输线将所述感测信号传送至信号接收装置；以及利用与所述信号接收装置相连接的信号处理装置，根据所述感测信号，监测所述监测段管道的应力值是否在允许的范围内。

【技术特征摘要】
一种在水平定向钻穿越施工中监测管道应力的方法，其特征在于，所述方法包括在铺设段管道的前端固定设置监测段管道；回拖所述监测段管道及所述铺设段管道；利用形变传感装置感测所述监测段管道在回拖过程中的形变，以产生感测信号；通过信号传输线将所述感测信号传送至信号接收装置；以及利用与所述信号接收装置相连接的信号处理装置，根据所述感测信号，监测所述监测段管道的应力值是否在允许的范围内。2.如权利要求1所述的方法，其中，在铺设段管道的前端固定设置监测段管道的步骤 包括将所述铺设段管道焊接至所述监测段管道。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述形变传感装置包括至少一组形变传感器。4.如权利要求3所述的方法，其中，所述形变传感器为形变片，所述信号传输线为线缆。5.如权利要求4所述的方法，其中，所述方法包括在进行所述水平定向钻穿越施工 前，对所述形变片进行标定，以确定所述应力值、所述形变片的形变位移和所述感测信号之 间的关系。6.如权利要求3所述的方法，其中，所述形变传感器为光栅，所述信号传输线为光纤。7.如权利要求3 6中任一权利要求所述的方法，其中，每组所述形变传感器包括四个 形变传感器，所述四个形变传感器之间呈大约90°分布，并设置在所述监测段管道的同一 截面的内表面上。8.如权利要求1 6中任一权利要求所述的方法，其中，所述信号接收装置为二次测量 仪表，而所述信号处理装置为记录仪。9.如权利要求1 6中任一权利要求所述的方法，其中，所述方法包括在完成所述水 平定向钻穿越施工过程后，移除所述监测段管道，所述形变传感装置及所述信号传输线。10.如权利要求1 6中任一权利要求所述的方法，其中，所述感测信号为电流信号或 电压信号。11.如权利要求1 6中任一权利要求所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，谢强，汪建国，马志明，
申请(专利权)人：上海煤气第二管线工程有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]