燃气河流穿越施工方案
5.1回拖力计算及钻机能力分析 1.主要施工设备性能表
公司的德国海瑞克HK250t钻机最大拖拉力为250t,该钻机施工能力能够满足该工程需要。HK250t型定向钻机具体性能见下表:
传动功率(在2100转速/分)钟) 最大回拖力 最大推力 旋转速度 最大扭矩 钻速 驱动小车行程 驱动方式 总长度 钻架最小角度 钻架最大角度 400 2500 600 0~68 90 0~35 11 14235 8 15 KW kN kN RPM kNm m/min m mm 度 度 齿条/小齿轮 经过以上回拖力的计算和设备能力情况的调查,用于此项目工程施工的设备完全可以满足施工的需要。 5.2钻机及配套设施就位
1.由于钻机工作对稳定性的要求,现场用σ=20mm钢板制作一具钻机固定地锚,规格3.5×2×1.5m。根据入土角度,计算出地锚坑与钻机的距离,然后开挖一个3.5×2.5×2m的地锚坑。将地锚就位,地锚内用人工充满沙子。为保证地锚在钻机回拖管道时的稳固,在地锚前用100#槽钢、DN200钢管制作止推挡板。
2.要保证穿越方位的准确,必须严格按照设计桩位测量放线。由于河流穿越两岸有堤坝阻挡,一般都不能通视,因此要使用全站仪对设计桩位复测,复测后核对设计图纸与现场桩位无误才能进行正式测量放线。测量放线时要重点做好穿越轴线的放线,轴线放完后,使用经纬仪控制,将钻机准确就位在穿越轴线上,保证钻机、入土点和出土点保持在一条直线上。 8米长 槽钢 4根 DN200管桩6m/根
地 钻机下垫枕木排 锚
连接槽钢 3.为防止配制泥浆时的粉尘飞扬对施工现场周围环境造成污染,现场在泥浆配制区搭设工棚一座,将泥浆罐、泥浆泵、泥浆材料及电气设备都放置在工棚内,既能防雨防风有能控制粉尘飞扬。工棚尺寸为20 m×10m×3m,用2〞建筑脚手架做骨架,四周和顶部安装防雨布。
4.配制泥浆的水源就近取用河水。在河边安装自吸泵2台,从河边至穿越入土端泥浆罐铺设4"消防水带500m。
5.在钻机至泥浆坑之间开挖1m宽引沟,沟底铺防雨布,将装卸钻杆时流出的泥浆排入泥浆坑,防止泥浆渗入地层。
6.钻机及配套设备就位:按施工平面布置图将钻机及配套设备安
装在预定位置,并进行调试,保证设备正常工作。 5.3泥浆坑开挖
根据以往经验及相关参数推算泥浆坑为下列尺寸能够满足施工要求:入土端:10×10×2m 出土端:10×15×2m。
泥浆坑开挖完成后,在坑内铺防雨布2层,然后在防雨布上坑的内壁砌筑红砖一层,红砖上用素灰罩面,防止泥浆渗入地层。 5.4钻导向孔
1.当穿越的各项准备条件具备后,对控向系统进行最后的调试,将探头在地面上进行各种角度的旋转,测定其各种参数,以分析判断其在地下是否能正常工作。
2.开钻前应仔细分析地质资料,确定泥浆体系的组成。正式开钻前12小时,配制3罐泥浆。
3.通过查表,取得当地磁偏角的值,后通过实际测量算得早、中、晚不同时段磁偏角的值。
4.当现场条件具备后,按设计曲线钻导向孔,并根据管径大小确定每根钻杆的折角。控制钻头的前进方向及穿越深度,钻进中随时对照地质资料及仪器参数分析成孔情况,并根据泥浆返出量及泥浆组分的变化分析、判断地下情况,如地下情况有变化,就要采取应对措施,确保穿越按设计要求进行。
5.钻进过程中保持泥浆压力和排量的均衡稳定。淤泥层和粘土层中泥浆压力控制在3.0MPa以下,排量控制在1~1.5m3/min。
6.在淤泥、粘土层中,钻进速度控制在0.5m-1.0/min,防止Inc井斜角急升或急降造成导向孔出现S弯。
7.严格按照施工规范和设计图纸进行施工,保证钻进的整个过程在设计和施工规范规定的范围内进行;尤其注意单根钻杆折角不能超过1.5°,4根钻杆累加折角不能超过4.0°。
8.根据工程地质条件选用钻具,在软地层中钻进导向孔应使用不安装泥浆马达的喷射鸭嘴钻头,由于控向探头与钻头之间减少了泥浆马达的长度和重量,地面计算机获得的数据更及时,使钻头前进方向和井斜角比较容易控制。 5.4.1未知障碍物的保护
1.对于设计尚未标明的地下障碍物,主要是事先进行广泛调查。利用一切可能的机会访问当地有关人员,收集障碍物信息,由项目工程部进行汇总。
2.管沟开挖过程中发现了地下文物、管道等,应立即停止开挖,通知有关部门。 5.5扩孔
1.根据本工程实际情况,Φ610管道需要进行4次预扩孔:24″
30″36″42″。扩孔器使用板式扩孔器和筒式扩孔器。
2.扩孔器入孔前,在入土点开泵,出土点检查扩孔器水眼是否畅通,钻杆中是否有杂物。开泵时间持续3-5min。
3.扩孔过程中钻杆要进行数次倒运,使用10t挂车从入土点及时倒运到出土点。
4.施工程序如下: 钻头出土 卸42″扩孔器
5.钻具组合如下表:
序号 施工阶段 钻具组合 1 导向孔 钻头+探头+固定接头+无磁钻铤+钻杆 带钻杆回扩孔 卸30″扩孔器 带钻杆回扩孔 卸钻头 连接24″扩孔器 带钻杆回扩孔 连接30″扩孔器 连接36″扩孔器 连接42″扩孔器 卸24″扩孔器 带钻杆回扩孔 卸36″扩孔器 φ610管线+钻杆回拖