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工程案例詳情

Industry dynamics details

信陽市107國道彩虹橋穿越浉河 國防光纜主干線480M巖石頂管工程
2017-02-20


一、工程概況

工程位于河南省信陽市107國道彩虹橋右側,主體鋪設16根φ50光纜管道,自北向南穿越浉河主河道,河面水域寬度約238m,最大高差約11m,相對入土點最大穿越埋深約19m,穿越總長480m,穿越區域平面分布如圖-1所示:

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浉河穿越工程平面圖


工程采用無錫鉆通生產的ZT45水平定向鉆機,由于工程穿越軸線位于浉河主河道之下,且均為泥質砂巖,紅砂巖層.工程建設單位選用銳林牌復合型膨潤土配漿,工程選用獵鷹導向儀進行導向孔鉆進。

二、工程地質條件

依據工程地質勘查報告及現場勘察,穿越地層主要為泥質砂巖和紅砂巖地層。

三、技術方案

3.1鉆機選型

依據工程主體鋪設管道總直徑230mm、穿越距離480m和穿越地層特性,按照公式-1計算本工程最大回拖力,根據《油氣輸送管道穿越工程施工規范》(GB 50424-2014)中給出回拖力的計算公式:

式中:T—鋪設管道回拖力(N);

 D—管道外徑(m),此處取0.2

 L—回拖進尺長度(m),此處取480

 f—管道與孔壁間摩擦系數,取0.1~0.3,此處取0.2

 t—管道壁厚(mm),此處取18.2

 K—泥漿與管道間粘滯系數(kN/m2),取0.17~0.34kN/m2,此處取0.2

   —泥漿密度(kg/m3),此處取1.05×103

   —管材密度,此處塑料管道取0.955×103

 帶入上述參數計算得到回拖力為5.66噸,依據計算所得最大回拖力、穿越長度和工程地質條件等綜合因素考慮,選用ZT45噸鉆機是能夠滿足本工程要求的。


3.2軌跡設計

根據工程現場條件、設計文件、施工選用設備和導向儀器,采用圖-2紅線軌跡進行穿越。

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彩虹橋定向鉆穿越軌跡剖面


入土角30%,入土造斜段距離約90m,水平段280m,出土造斜段76m,出土角為26%.

相對入土點最大穿越深度為19m。

3.3施工工藝

A. 導向孔鉆進:依據測量放線,在河道兩岸拉繩索,以避免人為肉眼觀察出現的水平方向誤差。泥漿泵設為2檔,排量約280L/min;逐根往返洗孔,確保排渣及成孔;逐根鉆桿測量深度及角度,并通過岸堤兩觀測點與河面導向船體測量點對比,及時糾偏,保證水平位置在設計規定的軸線范圍內。

B. 擴孔:泥漿泵設為3檔,排量約450L/min,擬定φ330mm巖石擴孔器一級擴孔,逐根鉆桿往返洗孔,確保排渣和成孔,單根鉆桿擴孔和洗孔時間在20min。

C. 拉管:泥漿泵設為3檔,排量約450L/min。管道進洞前30m回拖速度放緩,先啟動泥漿泵8~10s后開始回拖,前30m單根鉆桿回拖時間控制在3min,之后每根鉆桿可控制在2min

3.4泥漿配制

根據工程用水的特性以及施工區域地下水類型和特點,制定泥漿配合比如下:

A. 導向和擴孔階段:1m3地下水+1.5kg+50kg銳林牌復合型膨潤土(2包);

B. 清孔和拉管階段:1m3地下水+1.5kg+50kg銳林牌復合型膨潤土(2包)+0.5kg百利多 ;

泥漿性能要求如表-2所示:

表-2 不同階段泥漿性能參數要求明細

 馬氏漏斗粘度/s靜切力Pa動切力Pa失水量

ml比重

g/cm3pH值表觀粘度mPa.s塑性粘度mPa.s

10s10min

A階段552~55~106~810~121.05~1.089.5~10.516~2010~12

B階段652~38~125~78~101.05~1.089.5~10.518~226~8

四、施工過程

工程施工過程包含施工進場布置、導向孔施工、擴孔、清孔和拉管五個階段,各階段用時及耗材。


工程施工現場:

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圖-3 彩虹橋過河巖石導向正式開始

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圖-4 尹總做好導向技術把控 

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圖-5 長線局余總親臨現場觀摩

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圖-6 巖石導向順利完成

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圖-7 現場專用泥漿攪拌配制

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圖-8 專用巖石擴孔器

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圖-9 巖石擴孔器開始擴孔                   

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圖-10 巖石擴孔完成

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圖-11 定制專用管材現場    

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圖-12 尹總親自把關安裝拉管頭

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圖-13 放管過程

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圖-14放管完成

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圖-15 開始拖管                       

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圖-16 余總現場觀摩           

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圖-17   長線局郭總現場督戰      

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圖-18  480米16孔管道拖管成功                                            

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圖-19 頂管隊全體員工分享成功喜悅


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