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非开挖MPP电力管穿越工程220kv电源进线江杨路蕴藻浜

阅读:66 发布时间:2019-04-16 13:47:15

 220kv电源进线江杨路蕴藻浜非开挖电力管穿越工程

贺伟松1,沈岳翔2,上海市电力公司工程建设部,上海200002;2·上海华贻电力币政建设工程有限公司,上海2佣023)

摘要:

上海江杨路蕴藻浜定向穿越工程·突破了市区地质条件下采用水平定向钻进技术敷设电力护套管的新记录,也是一个利用30t级钻机成功地在复杂条件下进行的长距离(超过200m)、大孔桠(达Im)、大深度(达m)穿越的实例。
关键词:水平定向钻进;MPP电力护套管;穿越;控向系统中图分类号:TM757文献标识码:B
1、工程概况
上钢一厂第三回路220kv电源进线江杨路蕴藻浜电力管穿越工程,是由上海送变电工程公司委托上海华贻电力市政建设工程有限公司承建的较大型电力护套管,以非开挖手段进行敷设的工程之一蕴藻浜河道呈U形,属市级航道,常年航运繁忙,涨落潮时水位落差较大。江杨路段蕴藻浜河宽89m,北岸为坡石式防汛墙,南岸为钢筋混凝土板式防汛墙,下有桩基础,桩端深度为一16·2m(距自然地平)。紧靠南岸防汛墙为钢厂钢砂卸运码头。
钻机停放于蕴藻浜北岸的洼丘地上,穿越轴线位于江杨路东侧,南北走向穿越蕴藻浜。物探抽样结果显示,地面以下5、20m主要为粉质粘土及淤泥质粘土。
设计穿越曲线最深点为一18·2m,穿越线路水平长209m,曲线实长219m(图1)。工程要求将18根怩25mm、长219m的电力护套管,由南向北穿过蕴藻浜。
江杨路
图1江杨路蕴藻浜穿越平面图
鉴于穿越的长度、深度、地层状况和管线孔数,设备选用美国制造回拖力为311kN的DitchWItchJT一7020型水平定向钻机。管材采用最新研制出的加强型电力专用MPP护套管。
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2、主要施工步骤
(D管道预制:布管场地位于河南岸,布管总长219m。由于布管场地长130m,不能满足直线布管的要求,故有约80m的管材进行曲线布管。管材焊接采用SHD一250塑料管道热熔对接机,焊接温度不低于230℃,以保证焊好后管材整体抗拉强度为28MPa,焊口抗拉强度达到29MPa,弯曲强度为38MPa,均达到上海市电力公司的有关
规范要求。焊后对MPP电力管焊口取样进行复检。
(2)导向孔钻进:根据敷设18根护套管的要求,设计3道孔,每道敷设6根管。根据河道规划要求,河两岸30m处敷管深度不小于15m,考虑到出、人土点的位置有限,出、人土角均定为23。。
由于河道航运繁忙,加上紧靠河南岸码头回填土表层为钢砂土,进行无线控向时受到严重干扰,为了保证导向孔的质量,本工程采用了DCI公司的"月蚀"有线控向系统。在钻进过程中对每根钻杆的角度变化进行严格控制,以确保钻进曲线的曲率半径大于70m,并根据接收到的信号对钻头的位置进行实时调整。对于人土基坑的返浆进行定时检测,以便随时调整钻进参数,确保导向孔的质量,为下一步的回扩孔和拖管打下坚实的基础。
(3)回扩孔:对每个导向孔分5次进行回扩,回扩器级配为00mm、串600mm寻800mm和轲000mm,最后一次为似000mm挤扩器接上回拖管线225mm×6)。在回扩的过程中,泥浆的流量和性质成为能否保持孔道内孔壁稳定的关键因素,在泥浆中加人了多种有机高分子材料,以提高泥浆的整体护壁性能。使泥浆在排除钻屑的同时平衡地层压力,保持孔壁的稳定。
(4)管线回拖:当导向孔回扩到辑000mm后就开始回拖管线了。为了减小回拖阻力并且防止管线与地面的过度摩擦而损伤管材,采用了特制的拖管滑车,使管材被置于滑车的滚动轴上。由于管材采用曲线布管,拖拉中我们在形成弯曲的地方及时调整管位,以防止管线"拧麻花"。回拖过程中要密切关注钻机的拉力、扭矩等变化,据此判断地下孔道情况,随时调整回拖的速度和转速。
(5)压密注浆:管线回拖好后竟即进行压密注浆,以保证管材处于合理的应力状态之下,防止由于地层压力过大而使管材过度变形而影响使用寿命。我们使用SYD50/45一2型注浆机,注浆压力0·25MPa,注浆材料是水泥和细沙。
(6)泥浆回收处理:施工中产生的泥浆,用泥浆车及时清运,对于坑底部残留的少量泥浆,就地掩埋处理,掩埋深度不小于2m,以免污染环境。
〈7)地貌恢复:施工完成后,清除场地上的杂物,人工平整场地,做到工完料清,恢复场地旧貌。
3、陕西亿畅元新材料科技有限公司http://sx-yuanhang.com施工中解决的问题
(1)导向干扰:由于距施工现场1.6m处有超高压线路、河北岸处有钢砂层填埋物,给钻孔导向带来极大干扰。开始时,使用无线750和MARKE一N无线导向仪探测,当超过10m深度时,信息无法显示。后采用DCI公司的月蚀IGPS型有线、无线两用导向探测仪·但因Ditch
WitchJT-7020型水平定向钻机钻挺上不具备有线控向转位接头,再调集CASE6030钻机到现场执行导向·才较好的完成了导向工作(经过技术人员的创新与改造,现在一7020型钻机也具备了有线导向功能)。在使用该仪器中·碰到了由于接线处不密封引起的渗漏水,导致信息多次被阻断的情况,而且每接.根导线耗时超过10min,较大地影响了工程进度。经过调研·在密封材料上作了改进,成功地解决了防水问题,减少了接线胴间,提高了工作效益。
(2)土层复杂:施工现场土质比较复杂,有浅土层、砂土层、淤泥层、粘土层,技术人员针对不同土质,调制出合适的膨润土配方,使不同配制在各种土质条件下达到最佳效果。本IL程使用山东膨润土兑加美国速浮高分子材料。
(3)切除焊缝:由于管内焊缝凸起,使电缆线穿人时外皮常被拉破,钊对这一问题,技术人员先设计出旋转式切削刀,使刀伸人管内焊缝处,通过电机旋转,对凸起部位切削,结果反映,凸起部无法与周边完全平面,工艺存在一定缺陷。后设计一种由6片刀片组成的扩张式冲击刀,通过外力冲击作用,对凸起部位加以整圈切除,在回拖中将圈带出。经内窥镜显示,切除彻底,效果良好。这种省时省力、实用方便的工艺,得到了认可。
(4)防止扭绞:由于电力护套管的回拖往往一孔多管,遇到管线较长时,容易出现"拧麻花"现象,我们利用2佣3年研制出的拖管专用防扭拉头,解决了组合管道在孔道内前行状态下相互扭绞现象,并对具有一定长度、处于地面状态的管道,采用滑管定位防扭,即将多根管道约束在限定位置内,从而较好地解决了超长度管道的防扭现象。
(5)改进牵引绳:MPP电力管道http://sx-yuanhang.com敷没后穿电缆时.往往发现内置牵引铁丝已经透蚀,严重时发生断裂,给牵引电缆添了不少麻烦。自2002年起.施汇单位改用尼龙绳替代铁丝,采用自动牵引车将绳索穿进管道。实践证明.尼龙绳具有耐腐蚀、拉力强等优点,解决了电缆牵引时的缺陷。

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