专利名称：一种光缆或电缆随定向钻穿越方法
技术领域：
本发明涉及一种光/电缆(即光缆或电缆)超长距离拖拽或随定向钻管道穿越同孔铺设的方法，应用于地下非开挖光缆、电缆等线缆定向钻穿越施工，既可用于与管道定向钻穿越同步铺设的场合，也可用于无需与管道同步穿越的场合。
背景技术：
在铺设管道中常常遇到无法开挖地段，当无法开挖段较长时多采用打定向钻方式铺设管道。既在无法开挖地段两头各选一处空间，然后用钻机在两空地之间地下打一大小适合的孔洞，然后用钻机将在地面预制好的管道通过钻孔拉过，以达到管道铺设目的。目前随管道同沟铺设光缆的情况较多，一般方法是:在定向钻段多采用随管道通孔回拖一条钢管，钢管中预备一根钢丝，用于后期从钢管中拖拽光缆套管，然后在光缆套管中铺设光缆。还有一种方法 就是直接在拖头焊接一拖钩，定制一根特制光缆，将光缆固定在拖头拖钩上直接随管道回拖。第一种方法存在缺陷:当前已有定向钻同孔铺设光缆方案在管道回拖时需要同时拖拽一根钢管，钢管一般是内径要求在80mm以上。这增加出来的钢管要占用一定的孔径空间，所以需要在钻孔过程中将孔径扩的更大一些。这就增加了扩孔工作量，增加了工程费用，延长工程时间。由于同孔回拖两根管，也增加了回拖风险。当前已有方案在钢道回拖成功后还需要在用内部钢丝牵引一根光缆套管(多为硅芯管)，然后在硅芯管中再铺设光缆。整个铺设光缆涉及的材料很多，整个工期拉的很长，费用很高。第二种方法存在缺陷:特制光缆是在普通铠装光缆外层周围再布防十几根钢丝，然后再做一层铠装，再在外面包裹PE护套。增加一圈钢丝的目的是起到抗拉作用。这种光缆生产工序复杂，一般光缆生产企业无法生产。该特制光缆造价高，费用昂贵。一般供货周期要半年以上，对于多数项目根本满足不了工期要求。一般定向钻项目最多两三个月就要完工。采购困难，供货周期长是此方法的致命缺点。
发明内容
为解决现有定向钻穿光/电缆方法工序复杂、耗时、成本高的技术问题，本发明提供一种光/电缆随定向钻穿越方法，包括以下步骤:
步骤S1:用定向钻在需要地段下方打一段贯通两端的钻孔；
步骤s2:定向钻上设有连接结构，连接结构上设有挂口 ；选定绳索，绳索的拉伸系数小于光/电缆的拉伸系数，其最大抗拉强度大于施工最大拉力；将绳索和光/电缆两者的首段穿过挂口、并可拆解地固定在挂口上；
步骤s3:将绳索未穿过挂口的一段和光/电缆未穿过挂口的一段平行绑扎在一起；步骤s4:步骤sl、s2和s3完成后，利用定向钻的钻机将绑扎在其上的绳索和光/电缆从钻孔中回拖；
步骤s5:绳索和光/电缆穿越钻孔后，将光/电缆从挂口上拆解下来。
进一步的，步骤s2中，连接结构包括拖头，拖头一端与定向钻连接，另一端与管道连接，拖头位于管道一侧上设有挂口，绳索和光/电缆穿过管道，绳索和光/电缆两者的首段穿过挂口、并可拆解地固定在挂口上；
步骤s4中，步骤S1、步骤s2和步骤S3完成后，利用定向钻将管道从钻孔中回拖；
步骤s5中，管道穿越钻孔后，将将光/电缆从挂口上拆解下来。进一步的，步骤S3中:绳索未穿过挂口的一段和光/电缆未穿过挂口的一段每间隔一段距离用扎带、胶带或铁丝绑扎在一起。进一步的，步骤S3中:绳索未穿过挂口的一段和光/电缆未穿过挂口的一段两者靠近挂口的部分用胶带包裹在一起。进一步的,步骤s3中还包括:绳索穿过挂口的一段绑扎在绳索未穿过挂口的一段上；光/电缆穿过挂口的一段绑扎在光/电缆未穿过挂口的一段上。进一步的，步骤s2中，包括两个紧邻的挂口，其中一个挂口相较另一个挂口更靠近定向钻；绳索可拆解地固定在靠近定向钻的挂口上，光/电缆可拆解地固定在远离定向钻的挂口上。进一步的，步骤S3中进一步包括:绳索穿过挂口的一段通过骑马式卡头绑扎在绳索未穿过挂口的一段上；光/电缆穿过挂口的一段通过骑马式卡头绑扎在光/电缆未穿过挂口的一段上。进一步的，步骤s2中还包括:在拖头处、挂口外围固设一个环绕挂口的保护罩。进一步的，光/电缆穿越钻孔、将光/电缆从挂口上拆解下来后，光/电缆两端超出钻孔两头的部分的长度分别不小于5m ;步骤s2中，光/电缆穿过挂口的一段卷绕后被捆束住。进一步的，绳索长度大于钻孔长度；步骤s2中:用铁丝将绳索固定在挂口上；光/电缆为直埋双铠光/电缆。本发明的有益效果:首先，在超长距离拖拽铺设光/电缆施工时，最大拖拽力已经大于光/电缆的最大抗拉强度，常规方法一个孔拖两根管，风险较大，容易在孔中产生卡绊现象；针对此种情况下，本发明将光/电缆平行绑扎在一根长度与光/电缆相当、拉伸系数远小于光/电缆、最大抗拉强度大于施工最大拉力的绳索(如钢丝绳)上，一起铺设，采用绳索加裸缆回拖法，利用该绳索抗拉强度大、拉伸系数小于光/电缆的特点，在施工拖拽中让该绳索承担主要拉力，光/电缆只受到较小拉力，消除了光/电缆在施工中被拉断/拉伤风险，降低了工程风险，可有效防止常规方法中风险发生。其次，本法该方法有效缩短了工期，工期时间几乎与定向钻施工同步完成，无需后续其他工作。再者，降低了成本:本发明的方法，由于绳索及光/电缆的直径远远小于DN80钢管的直径，所以定向钻孔的大小就可不必考虑钢管占用孔径问题，节省了定向钻扩孔费用；虽然绳索只能一次性使用，通常选用钢丝绳，光/电缆选用双铠光/电缆，但钢丝绳与双铠增加的费用远比钢套管及硅芯管和起来的费用少很多。并且，光/电缆是双铠的，能够承受住在定向钻孔中受到的挤压，双铠同时又保证了在孔中磨损不会伤及内部缆芯，保证了内部光纤完好。另外，光/电缆采用普通双铠光/电缆，市场上有很多现货，供货周期不像特制光缆受到限制。最后，即可用于与管道同步铺设的施工情况，也可用 于与管道非同步铺设的施工情况。
图1为应用本发明实施例的光缆随定向钻穿越方法进行直拖光缆施工时钢丝绳和光缆的固定结构示意 图2为应用本发明实施例的光缆随定向钻穿越方法进行与管道同步伴拖光缆施工时钢丝绳和光缆的固定结构示意图。
具体实施例方式下面结合
及具体实施方式
对本发明进一步说明。本发明的光缆随定向钻穿越方法，包括以下步骤:
步骤S1:用定向钻在需要铺设管道或光缆地段地面下方打一段贯通两端的钻孔；
步骤s2:如图1、2所示，定向钻上设有连接结构100，连接结构100上设有挂口 ；选定绳索，绳索的拉伸系数小于光/电缆的拉伸系数，其最大抗拉强度大于施工最大拉力，绳索通常选用钢丝绳；将钢丝绳2和光缆3两者的首段穿过挂口、并可拆解地固定在挂口上，譬如用铁丝将光缆3束缚在挂口处；
步骤s3:如图1、2所示，将钢丝绳2未穿过挂口的一段和光缆3未穿过挂口的一段平打绑扎在一起；
步骤s4:步骤sl、s2和s3完成后，利用定向钻的钻机将绑扎在其上的钢丝绳2和光缆3从钻孔中回拖；
步骤s5:钢丝绳2和光缆3穿越钻孔后，将光缆3从挂口上拆解下来。在直拖光缆施工时，可在定向钻的连接头处开设一孔作为挂口，或在连接头处焊接挂钩11，挂钩材质为18mm钢筋，挂钩11弯折形成挂口，用于固定钢丝绳2及光缆3。在与管道I同步伴拖光缆施工中，连接结构100包括与管道连接的拖头10，拖头10位于管道I侧焊接有挂钩11，挂钩11弯折形成挂口，用于固定钢丝绳2及光缆3，步骤2中，钢丝绳2和光缆3穿过管道1，钢丝绳2和光缆3两者的首段穿过挂口、并可拆解地固定在挂口上；步骤s5中，管道穿越钻孔后，将将光/电缆从挂口上拆解下来。在步骤s3中，整条钢丝绳2和整条光缆3可以采用相同的方式绑扎在一起，譬如将两者每隔lm-1.5m用扎带、胶带或细铁丝4捆绑在一起，使光缆3跟钢丝绳2成为一体。不过为了更好地保护光缆3，优选的，钢丝绳2穿过挂口的一段通过骑马式卡头5绑扎在钢丝绳2未穿过挂口的一段上；光缆3穿过挂口的一段通过骑马式卡头绑扎5在光缆3未穿过挂口的一段上。钢丝绳2未穿过挂口的一段和光缆3未穿过挂口的一段两者靠近拖头10的前30米部分用胶带包裹在一起，起到加强捆扎效果，防止回拖过程中光缆3与钢丝绳2脱离；钢丝绳2未穿过挂口的一段的剩余部分和光缆3未穿过挂口的一段的剩余部分每间隔一段距离用扎带、胶带或细铁丝3绑扎在一起。如果光缆3和钢丝绳2都穿过同一个挂口，两者在挂口处的部分在回拖过程中是最容易发生摩擦、挤压的地方，特别是在钻孔较长时，回拖耗时长，钢丝绳2、光缆3和管道I受力复杂，很容易因钢丝绳2和光缆3的摩擦、挤压而伤害光缆3。因此，优选的，连接结构100上具有两个紧邻的挂钩11，形成两个紧邻的挂口，其中一个挂口相较另一个挂口更靠近定向钻；在步骤S2中，钢丝绳2可拆解地固定在靠近定向钻的挂口 Ila上，光缆3可拆解地固定在远离定向钻的挂口 Ilb上。在回拖时，两挂口处的钢丝绳2和光缆3隔离，避免相互摩擦、挤压而损坏光缆3，并且挂口处的钢丝绳2位于光缆3的前方，首当其冲地面对回拖过程中可能的石子冲击，一定程度上保护光缆3。优选的，在拖头10处、挂口外围固设一个环绕挂钩11的保护罩，在回拖管道I时，保护罩可很大程度地隔离进入管道I中的石子的冲击，保护光缆3，降低光缆3在管道I中被石子磨损的风险。钢丝绳3长度应大于孔长；钢丝绳2粗细应根据钻孔长及施工中预计所受最大拉力的大小程度灵活选取，孔越长，预计所受拉力越大，钢丝绳应约粗，以所受最大拉力不会拉断钢丝绳为宜,譬如1.5Km左右的定向钻可选用DN14的钢丝绳。为了保证与其他光缆或其他设备对接，钢丝绳2和光缆3穿越钻孔、将光缆3从挂口上拆解下来后，光缆3两端分别超出钻孔两头的部分的长度均不小于5m，预留部分用于后续接驳。可根据实际需要选取光缆长度，一般光缆两端超出钻孔两头的部分宜分别各预留30米以上，光缆3在穿过挂口后将首段预留的一段卷绕起来并用铁丝捆束在拖头10处，穿越成功后，将卷绕在头部的光缆解开即可。经测算普通直埋双铠光缆能满足抗压要求，但抗拉强度不足，不能满足定向钻长距离牵引要求，本实施例的方法采取用将光缆及钢丝绳捆绑在一起将钢丝绳固定在拖头上以起到抗拉效果。由于光缆的拉伸比例要比钢丝绳大很多，所以在回拖过程中只要钢丝绳不断，光缆就不会被拉断。
如上所云是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思和内涵的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种光/电缆随定向钻穿越方法，包括: 步骤S1:用定向钻在需要地段下方打一段贯通两端的钻孔； 其特征在于包括如下步骤: 步骤s2:定向钻上设有连接结构，连接结构上设有挂口 ；选定绳索，绳索的拉伸系数小于光/电缆的拉伸系数，其最大抗拉强度大于施工最大拉力；将绳索和光/电缆两者的首段穿过挂口、并可拆解地固定在挂口上； 步骤s3:将绳索未穿过挂口的一段和光/电缆未穿过挂口的一段平行绑扎在一起； 步骤s4:步骤sl、s2和s3完成后，利用定向钻的钻机将绑扎在其上的绳索和光/电缆从钻孔中回拖； 步骤s5:绳索和光/电缆穿越钻孔后，将光/电缆从挂口上拆解下来。
2.根据权利要求1所述的穿越方法，其特征在于: 步骤s2中，连接结构包括拖头，拖头一端与定向钻连接，另一端与管道连接，拖头位于管道一侧上设有挂口，绳索和光/电缆穿过管道，绳索和光/电缆两者的首段穿过挂口、并可拆解地固定在挂口上； 步骤s4中，步骤S1、步骤s2和步骤s3完成后，利用定向钻将管道从钻孔中回拖； 步骤s5中，管道穿越钻孔后，将将光/电缆从挂口上拆解下来。
3.根据权利要求1所述的穿越方法，其特征在于步骤s3中:绳索未穿过挂口的一段和光/电缆未穿过挂口的一段每间隔一段距离用扎带、胶带或铁丝绑扎在一起。
4.根据权利要求1所述的穿越方法，其特征在于步骤s3中:绳索未穿过挂口的一段和光/电缆未穿过挂口的一段两者靠近挂口的部分用胶带包裹在一起。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的穿越方法，其特征在于步骤s3中还包括:绳索穿过挂口的一段绑扎在绳索未穿过挂口的一段上；光/电缆穿过挂口的一段绑扎在光/电缆未穿过挂口的一段上。
6.根据权利要求5所述的穿越方法，其特征在于步骤s2中，包括两个紧邻的挂口，其中一个挂口相较另一个挂口更靠近定向钻；绳索可拆解地固定在靠近定向钻的挂口上，光/电缆可拆解地固定在远离定向钻的挂口上。
7.根据权利要求5所述的穿越方法,其特征在于步骤s3中进一步包括:绳索穿过挂口的一段通过骑马式卡头绑扎在钢丝绳未穿过挂口的一段上；光/电缆穿过挂口的一段通过骑马式卡头绑扎在光/电缆未穿过挂口的一段上。
8.根据权利要求2所述的穿越方法，其特征在于步骤s2中还包括:在拖头处、挂口外围固设一个环绕挂口的保护罩。
9.根据权利要求1或2所述的穿越方法，其特征在于:光/电缆穿越钻孔、将光/电缆从挂口上拆解下来后，光/电缆两端超出钻孔两头的部分的长度分别不小于5m ;步骤s2中，光/电缆穿过挂口的一段卷绕后被捆束住。
10.根据权利要求1或2所述的穿越方法，其特征在于:绳索长度大于钻孔长度；步骤s2中:用铁丝将绳索固定在挂口上；绳索选用钢丝绳，光/电缆选用直埋双铠光/电缆。
全文摘要
本发明提供一种光/电缆随定向钻穿越方法，包括以下步骤用定向钻在需要地段下方打一段贯通两端的钻孔；定向钻上设有连接结构，连接结构上设有挂口；选定绳索，绳索的拉伸系数小于光/电缆的拉伸系数，其最大抗拉强度大于施工最大拉力；将绳索和光/电缆两者的首段穿过挂口、并可拆解地固定在挂口上；将绳索未穿过挂口的一段和光/电缆未穿过挂口的一段绑扎在一起；上述步骤完成后，利用定向钻的钻机将绑扎在其上的绳索和光/电缆从钻孔中回拖；绳索和光/电缆穿越钻孔后，将光/电缆从挂口上拆解下来。采用本发明的方法，绳索在施工中受到了主要的拉力，光/电缆只受到较小拉力，不会被拉断或拉坏，降低了工程风险。
文档编号G02B6/54GK103219675SQ201310144588
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月24日 优先权日2013年4月24日
发明者钟震 申请人:深圳市燃气集团股份有限公司