大口径管道回拖单猫背发送技术的应用

邱德璟

四川石油天然气建设工程有限责任公司，四川成都 610000

1 概述

大口径管道在定向钻回拖施工前，需在地面上调整好管头的入洞角度，以便确保其同设计出土角度一致，从而最大限度地降低回拖拉力损耗。由于钢管自身抗弯刚度大，其在自重荷载下发生的挠曲变形较小，故常借助吊装[1]或设置猫背[2]的方式，通过调整吊点或猫背的高度或距离入洞点的水平距离来实现管道前端角度的变化，从而使其满足同孔道出土角相同的条件。

行业内通常借鉴的理论主要为曾聪、马保松著作《水平定向钻理论与技术》中所述的悬曲线设计[3]以及国际上常用的美国PRCI算法、美国PRCI简化算法、德国DCA算法等，但其实施过程较为繁琐，现场实际应用推广度并不高。本文所介绍的单猫背设置发送方法（其特点是将待发送的管道视为两段连续的悬臂梁，并进行连续两次的挠度变形计算），经多个重点项目的实施验证，认为具有良好的应用效果。该技术具有节约吊装设备成本等优点，在场地条件受限、地基条件较差、大型设备无法进场就位等不利条件下仍能运用，因此该技术对今后大型定向钻管道的回拖施工具有重要的借鉴意义。

2 单猫背发送受力模型

将回拖管道吊装至猫背上，猫背作为一个支点，限制了管道在自重荷载下的向下运动。同时，在不受其他外部荷载的条件下，可将猫背对管道的支点作为（近似处理）悬臂梁的固定节点，支点至管头部分作为自由段，如图1所示，自由段在自重荷载下发生弯曲变形，末端向下产生最大位移量ymax，管道自由段同水平面的夹角由0°变为θp。……