臺灣萬鼎工程服務(wù)公司及印度TESPL公司Ø660mm×1449m鋼管臺灣臺中港區(qū)航道定向穿越工程
1、工程概況:
此工程為臺灣中油股份公司第二條天然氣保障管道,用以降低臺中市天然氣營運(yùn)中斷之風(fēng)險,主要穿越臺灣臺中港港區(qū)航道,鋼管材質(zhì)、管徑?660mm 、穿越長度1449m。
業(yè)主方:臺灣中油股份有限公司;
建設(shè)方:臺灣萬鼎工程公司;
施工單位:印度TESPL公司;
項目特點(diǎn):鋼管?660mm×1449m定向穿越臺中港港區(qū)航道工程刷新350T鉆機(jī)臺灣地區(qū)非開挖定向穿越歷史記錄;
地質(zhì)條件:穿越地層為粉質(zhì)細(xì)沙夾薄層粘土、部分回填碎石,海底流沙層等;
地形條件:穿越港區(qū)航道最大深度達(dá)到60米,需穿越防波堤壩;航道水深16米,航道寬約300米;
工程難點(diǎn):粉質(zhì)細(xì)沙夾薄層粘土及海底流沙層成孔困難,管道自重300噸以上,因此在施工過程中采用挖機(jī)托舉、滑輪托架等以減小管道與地面的摩擦阻力。

圖1:臺灣臺中港區(qū)航道
2、施工設(shè)備:
水平定向鉆機(jī)為中國谷登(Goodeng Machine) GD3500-L(S)型鉆機(jī)、導(dǎo)向設(shè)備為美國ParaTrack2地磁導(dǎo)向儀、泥漿泵為日本三菱F500型(2000L/min)。

圖2:谷登機(jī)械(Goodeng Machine)GD3500-L(S)型鉆機(jī)主機(jī)

圖3:谷登機(jī)械(Goodeng Machine)GD3500-L(S)型鉆機(jī)操作室

圖4:美國Paratrack2導(dǎo)向儀

圖5:日本三菱F500泥漿泵(2000L/min)
3、 技術(shù)保障
風(fēng)險預(yù)防:使用ParaTrack2地磁導(dǎo)向儀,提高導(dǎo)向精準(zhǔn)度 ;重視泥漿技術(shù)保障,加大泥漿投入,預(yù)防塌孔;無縫銜接工序,盡量縮短施工周期;
三級擴(kuò)孔:24英寸(?610mm)、30英寸(?762mm)、42英寸(?1067mm)三級擴(kuò)孔 ;
拉 管:使用36英寸(?915mm)桶式擴(kuò)孔器回拖。
4、 施工過程:
進(jìn) 場:2016年5月7日
導(dǎo) 向:歷時5天,導(dǎo)向速度為1根鉆桿/15min,泥漿排量為600L/min,扭矩9-13Mpa,推 拉 力:5-8Mpa;
一級擴(kuò)孔:24英寸( ?610mm)擠擴(kuò)式擴(kuò)孔器,粉質(zhì)細(xì)沙夾薄層粘土1根鉆桿/10min,泥漿排量800L/min,扭矩12-16Mpa,拉力10-15Mpa;
二級擴(kuò)孔:30英寸(?762mm)擠擴(kuò)式擴(kuò)孔器,粉質(zhì)細(xì)沙夾薄層粘土、流沙層1根鉆桿/20min,泥漿排量1000L/min,扭矩15-20 Mpa,拉力15-18Mpa;
三級擴(kuò)孔:30英寸(? 762mm)擠擴(kuò)式擴(kuò)孔器+ 42英寸(1067mm)切削式擴(kuò)孔器,流沙層1根鉆桿/25min,泥漿排量1500L/min,扭矩15-23Mpa、中間最大扭矩達(dá)到30-35 Mpa,拉力16-20Mpa;
清 孔:40英寸(? 1016mm)擠擴(kuò)式擴(kuò)孔器,粉質(zhì)細(xì)沙夾薄層粘土、流沙層1根鉆桿/20min,泥漿排量1500L/min,扭矩10-15Mpa,拉力12-16Mpa;
拉 管:采用36英寸(?915mm)桶式拉管器;2016年6月11日9:30拉管開始,啟動回拖力12Mpa,扭矩18Mpa,回拖速度3m/min ,泥漿排量1800L/Min,回拖過程中回拖力及扭矩分別保持在12-20Mpa和18-23Mpa之間 ;2016年6月12日6:30拉管成功,歷時21個小時。

圖6:施工現(xiàn)場

圖7:導(dǎo)向施工中

圖8:30英寸(762mm)擴(kuò)孔施工中

圖9:42英寸(1067mm)擴(kuò)孔施工中

圖10:40英寸(1016mm)清孔施工中
5、輔助泥漿
膨潤土用量:800噸;
泥漿配比:4%普通膨潤土、0.15%抗鹽増粘劑、0.15%潤滑劑;
泥漿參數(shù):馬氏漏斗粘度55S-65S,表觀粘度26mpa.s,塑性粘度12mpa.s,動切力8pa。

圖11:拖管前準(zhǔn)備

圖12:拖管開始

圖13:拖管進(jìn)行中

圖14:拖管成功——出土瞬間

圖15:業(yè)主、施工單位紛紛與鉆機(jī)合影
6、工程總結(jié):
在粉質(zhì)細(xì)沙夾薄層粘土、回填土層等地形施工過程中泥漿的使用極為重要,這類強(qiáng)壓縮性地層可適當(dāng)減少擴(kuò)孔次數(shù),而且施工的連續(xù)性非常重要。
該工程由“谷登機(jī)械”生產(chǎn)的GD3500-LS型水平定向鉆機(jī)完成,為臺灣近年來同管徑中施工難度較大、穿越距離最長的非開挖鋪管工程,再一次為復(fù)雜地層、長距離定向穿越樹立了標(biāo)桿,也為大陸地區(qū)大型水平定向鉆機(jī)進(jìn)入臺灣市場奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。