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    大口径长输油气管道非开挖穿越的适应性

    2019-04-10   来源:   点击数:0次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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     中国钢管信息港整体获悉:在完善长输管道河流穿越施工管理体系的基础上,还应针对影响长输管道河流穿越施工的各因素进行控制及管理。首先,针对管道穿越开挖需求对机械设备进行合理规划及设计。根据长输管道河流穿越需求确定河流围堵、开挖所需机械的数量。同时根据施工进度规划确定不同机械进场时间,以此减少施工设备支出成本。在此基础上,根据施工进度以及施工用机械的预计施工情况确定机械设备养护规划。通过科学的养护规划制定及实施保障长输管道河流穿越施工中机械设备的完好状态、保障施工技术要求以及施工进度需求。在现代长输管道施工技术中,开挖技术具有河床范围适用性广、工程施工工艺简单、工期短等特点。其施工技术要求相对较低,管道焊接、熔接是施工技术管理的重点。在长输管道河流穿越施工管理中,管道连接施工按照施工需求进行焊接及检验即可实现预定目标。施工中需要根据河流地质情况进行穿越位置的选择以及施工工法的运用。选择岸坡稳定、水流重淤情况变化不大、水域影响较小的施工低端进行开挖施工。通过围堰法、爆破法、气举法等施工方法的运用进行开挖施工。
      
      大口径长输油气管道非开挖穿越的适应性张宝强1焦如义1袁会赞2张倩1刘艳利1 1.中国石油天然气管道科学研究院,河北廊坊065000;。中国石油天然气管道局抢险中心,河北廊坊065000张宝强等。大口径长输油气管道非开挖穿越的适应性。油气储运,2012,1以及成败。从地质条件、穿越长度、管径、管道的保护与维修、施工效率、经济性和局限性等方面对比分析了水平定向钻、顶管、盾构3种常用大口径长输油气管道非开挖穿越方式的局限性和适应性,并给出一般选取原则。若地质条件适合,应首选定向钻穿越,顶管和盾构次之。若地质不适合水平定向钻穿越或受管道最小曲率半径的影响穿越距离较短(800m以内),应选择顶管穿越,穿越距离大于800m时,则采用盾构。
      
      近年来,我国每年新建大口径长输油气管道超过5000km,穿越河流时经常采用非开挖的穿越方式,其中,水平定向钻、顶管和盾构是3种最常用的油气管道非开挖穿越施工方式。由于受到穿越河流地质的复杂性、施工周期和经济性等因素的影响,在实际设计和施工过程中,应根据工程实际情况并结合成功案例,对非开挖穿越方式的适应性进行详细分析和比较,选择最佳的非开挖穿越方式。
      
      中国钢管信息港整体获悉:在选择大口径长输油气管道非开挖穿越方式时,应综合考虑地质条件、穿越长度、管径、管道的保护与维修、施工效率、经济性和局限性等因素,明确各个因素所占权重,确定非开挖穿越方式风险评价体系,最终确定科学、合理的非开挖穿越方式。
      
      工程实践表明,地质条件的适应性是大口径长输油气管道非开挖穿越方式选择中最关键的因素。定向钻、顶管和盾构由于施工工艺、岩土切削与输送方式以及孔洞支护方法的不同,三者对地质条件的适应性差异较大。
      
      水平定向钻通常采用钻杆传递切削动力、扩孔器扩孔、泥浆护壁与岩屑输送的非开挖穿越方式。某水平定向钻穿越工程的岩石段约1 600m,选用镶齿岩石扩孔器在单轴抗压强度约60MPa的硬岩段穿越时,每根钻杆最高需费时10h,施工速度非常缓慢。由于钻杆在孔洞内的摆动会造成动力损耗,扩孔器的切削扭矩比顶管机和盾构机切削刀盘的扭矩小,因此,7水平定向钻最适于在粘土、砂土、派泥、泥岩、软岩等易成孔的稳定地层中穿越,不宜穿越含量大于50%的砾石层、卵石层和破碎的硬质岩石层,必须穿越时可采取套管隔离、注浆固化、开挖换填等措施进行处理。
      
      顶管施工通常采用液压千斤顶顶进,顶管机刀盘切削岩土,以顶管工作井作承压壁,将每段管道按照设计高程、方位和坡度逐根顶入土层直至穿越终端。顶管穿越的地质适应性比定向钻广泛,能够穿越高水压、透水性较强的各种复杂地层,可以在定向钻难以穿越的中粗砂、卵砾石、破碎带等不稳定地层和硬岩中穿越。但是,由于顶管的纠偏、清障和事故处理能力比盾构差,顶管不适合在孤石、漂石,以及大卵石含量较高的地层中长距离掘进。
      
      盾构掘进设备在结构和功能上均比顶管复杂和完善,纠偏、清障和事故处理能力较强,地质适应性比定表1油气管道工程水平定向钻、顶管和盾构的综合施工效率穿越方式工程名称管径管长地质条件有效作业时间/d 24h穿越长度/m西二线渭河穿越中粗砂水平定向钻西二线湖北沙河穿越泥质砂岩层,岩石硬度高西二线三里塘穿越粉质粘土和粉土伊通河岩石穿越沙质泥岩,最大压力40MPa顶西二线东段南昌-上海支干线新港河隧道穿越淤泥质黏土层管西二线东段遂川江穿越含砾砂岩,强、风化岩石钱塘江盾构工程砂、粘土、粉质土夹粉砂盾忠县-宜昌长江穿越工程泥质粉砂岩、砂卵石层构西气东输二线九江长江盾构工程800m粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,1800m粉砂长吉输气管道松花江盾构工程350m强风化花岗岩,530m断层破碎带注:定向钻有效作业时间指定向钻从导向孔到管道回拖完成所用时间,顶管和盾构有效作业时间指从顶进到贯通所用时间向钻和顶管广泛,除了不宜穿越较大的地质溶洞和地层承载力较低的软弱地层外,能够穿越各种复杂地质。中国钢管信息港整体获悉
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