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非开挖MPP電力管穿越工程220kv电源进线江楊路蕴藻浜

閱讀:68 发布时间:2019-04-16 13:47:15

 220kv電源進線江楊路蘊藻浜非開挖電力管穿越工程

賀偉松1,沈嶽翔2,上海市電力公司工程建設部,上海200002;2·上海華贻電力幣政建設工程有限公司,上海2傭023)

摘要:

上海江楊路蘊藻浜定向穿越工程·突破了市區地質條件下采用水平定向鑽進技術敷設電力護套管的新記錄,也是一個利用30t級鑽機成功地在複雜條件下進行的長距離(超過200m)、大孔桠(達Im)、大深度(達m)穿越的實例。
關鍵詞:水平定向鑽進;MPP電力護套管;穿越;控向系統中圖分類號:TM757文獻標識碼:B
1、工程概況
上鋼一廠第三回路220kv電源進線江楊路蘊藻浜電力管穿越工程,是由上海送變電工程公司委托上海華贻電力市政建設工程有限公司承建的較大型電力護套管,以非開挖手段進行敷設的工程之一蘊藻浜河道呈U形,屬市級航道,常年航運繁忙,漲落潮時水位落差較大。江楊路段蘊藻浜河寬89m,北岸爲坡石式防汛牆,南岸爲鋼筋混凝土板式防汛牆,下有樁基礎,樁端深度爲一16·2m(距自然地平)。緊靠南岸防汛牆爲鋼廠鋼砂卸運碼頭。
鑽機停放于蘊藻浜北岸的窪丘地上,穿越軸線位于江楊路東側,南北走向穿越蘊藻浜。物探抽樣結果顯示,地面以下5、20m主要爲粉質粘土及淤泥質粘土。
設計穿越曲線最深點爲一18·2m,穿越線路水平長209m,曲線實長219m(圖1)。工程要求將18根怩25mm、長219m的電力護套管,由南向北穿過蘊藻浜。
江楊路
图1江楊路蕴藻浜穿越平面图
鑒于穿越的長度、深度、地層狀況和管線孔數,設備選用美國制造回拖力爲311kN的DitchWItchJT一7020型水平定向鑽機。管材采用最新研制出的加強型電力專用MPP護套管。
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2、主要施工步驟
(D管道預制:布管場地位于河南岸,布管總長219m。由于布管場地長130m,不能滿足直線布管的要求,故有約80m的管材進行曲線布管。管材焊接采用SHD一250塑料管道熱熔對接機,焊接溫度不低于230℃,以保證焊好後管材整體抗拉強度爲28MPa,焊口抗拉強度達到29MPa,彎曲強度爲38MPa,均達到上海市電力公司的有關
規範要求。焊後對MPP電力管焊口取樣進行複檢。
(2)導向孔鑽進:根據敷設18根護套管的要求,設計3道孔,每道敷設6根管。根據河道規劃要求,河兩岸30m處敷管深度不小于15m,考慮到出、人土點的位置有限,出、人土角均定爲23。。
由于河道航運繁忙,加上緊靠河南岸碼頭回填土表層爲鋼砂土,進行無線控向時受到嚴重幹擾,爲了保證導向孔的質量,本工程采用了DCI公司的"月蝕"有線控向系統。在鑽進過程中對每根鑽杆的角度變化進行嚴格控制,以確保鑽進曲線的曲率半徑大于70m,並根據接收到的信號對鑽頭的位置進行實時調整。對于人土基坑的返漿進行定時檢測,以便隨時調整鑽進參數,確保導向孔的質量,爲下一步的回擴孔和拖管打下堅實的基礎。
(3)回擴孔:對每個導向孔分5次進行回擴,回擴器級配爲00mm、串600mm尋800mm和轲000mm,最後一次爲似000mm擠擴器接上回拖管線225mm×6)。在回擴的過程中,泥漿的流量和性質成爲能否保持孔道內孔壁穩定的關鍵因素,在泥漿中加人了多種有機高分子材料,以提高泥漿的整體護壁性能。使泥漿在排除鑽屑的同時平衡地層壓力,保持孔壁的穩定。
(4)管線回拖:當導向孔回擴到輯000mm後就開始回拖管線了。爲了減小回拖阻力並且防止管線與地面的過度摩擦而損傷管材,采用了特制的拖管滑車,使管材被置于滑車的滾動軸上。由于管材采用曲線布管,拖拉中我們在形成彎曲的地方及時調整管位,以防止管線"擰麻花"。回拖過程中要密切關注鑽機的拉力、扭矩等變化,據此判斷地下孔道情況,隨時調整回拖的速度和轉速。
(5)壓密注漿:管線回拖好後竟即進行壓密注漿,以保證管材處于合理的應力狀態之下,防止由于地層壓力過大而使管材過度變形而影響使用壽命。我們使用SYD50/45一2型注漿機,注漿壓力0·25MPa,注漿材料是水泥和細沙。
(6)泥漿回收處理:施工中産生的泥漿,用泥漿車及時清運,對于坑底部殘留的少量泥漿,就地掩埋處理,掩埋深度不小于2m,以免汙染環境。
〈7)地貌恢複:施工完成後,清除場地上的雜物,人工平整場地,做到工完料清,恢複場地舊貌。
3、陝西億暢元新材料科技有限公司施工中解决的问题
(1)導向幹擾:由于距施工現場1.6m處有超高壓線路、河北岸處有鋼砂層填埋物,給鑽孔導向帶來極大幹擾。開始時,使用無線750和MARKE一N無線導向儀探測,當超過10m深度時,信息無法顯示。後采用DCI公司的月蝕IGPS型有線、無線兩用導向探測儀·但因Ditch
WitchJT-7020型水平定向鑽機鑽挺上不具備有線控向轉位接頭,再調集CASE6030鑽機到現場執行導向·才較好的完成了導向工作(經過技術人員的創新與改造,現在一7020型鑽機也具備了有線導向功能)。在使用該儀器中·碰到了由于接線處不密封引起的滲漏水,導致信息多次被阻斷的情況,而且每接.根導線耗時超過10min,較大地影響了工程進度。經過調研·在密封材料上作了改進,成功地解決了防水問題,減少了接線胴間,提高了工作效益。
(2)土層複雜:施工現場土質比較複雜,有淺土層、砂土層、淤泥層、粘土層,技術人員針對不同土質,調制出合適的膨潤土配方,使不同配制在各種土質條件下達到最佳效果。本IL程使用山東膨潤土兌加美國速浮高分子材料。
(3)切除焊縫:由于管內焊縫凸起,使電纜線穿人時外皮常被拉破,钊對這一問題,技術人員先設計出旋轉式切削刀,使刀伸人管內焊縫處,通過電機旋轉,對凸起部位切削,結果反映,凸起部無法與周邊完全平面,工藝存在一定缺陷。後設計一種由6片刀片組成的擴張式沖擊刀,通過外力沖擊作用,對凸起部位加以整圈切除,在回拖中將圈帶出。經內窺鏡顯示,切除徹底,效果良好。這種省時省力、實用方便的工藝,得到了認可。
(4)防止扭絞:由于電力護套管的回拖往往一孔多管,遇到管線較長時,容易出現"擰麻花"現象,我們利用2傭3年研制出的拖管專用防扭拉頭,解決了組合管道在孔道內前行狀態下相互扭絞現象,並對具有一定長度、處于地面狀態的管道,采用滑管定位防扭,即將多根管道約束在限定位置內,從而較好地解決了超長度管道的防扭現象。
(5)改进牵引绳:MPP電力管道敷没后穿电缆时.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。