定向鉆返回拖斷桿分析及應對案例
來源:《管道保護》2024年第4期 作者:杜煒東 時間:2024-9-6 閱讀:
杜煒東
江蘇省沿海輸氣管道有限公司
背景
江蘇沿海管道如東—常熟—太倉輸氣管線工程設計壓力10 MPa,途經通州灣示范區時無法采取常規開挖穿越方式,該區域東側毗鄰G328國道,北側為園區綠化帶,中間為河流段,河道最大寬度約60 m,綜合現場環境及設計要求決定采取定向鉆穿越方式(圖 1),長度1818.43 m,入土角 10°,出土角 8°,曲率半徑為1500 D,管中心設計標高約為﹣33.5 m,定向鉆水平段穿越地層為粉細砂。于2022年10月30日04時22分開始主管回拖,回拖管徑1016 mm,14時30分入洞鉆桿第72根拖拉力由150 t增大到240 t,當即失去拉力,孔洞內鉆桿發生斷裂。
圖 1 現場穿越河道現狀及局部發送溝
做法
(1)原因分析。
回拖啟動力過大。受施工場地入口道路限制,無法整體開挖發送溝,預制管段采用局部發送溝+滾輪架+土墩袋支撐形式進行發送。與以往設置的整體開挖發送溝輔助措施相比,滾輪架+土墩袋與回拖管的接觸面摩擦阻力較高,回拖力較大。
孔洞穩定性較差。回拖管道沿G328國道敷設,重型車輛頻繁出入,造成孔洞上方擾動,孔壁穩定性變差,在定向鉆施工過程中,極易出現孔洞坍塌的現象,造成回拖摩擦阻力增大。
未設置回拖輔助措施。根據南通市同地區相同管徑、相近長度、相似地貌的定向鉆穿越回拖情況,施工前判斷不需要推管機輔助即可完成回拖施工。實際回拖過程中,在鉆桿斷裂前回拖力平均為150 t,與以往定向鉆施工相比,增大了約5倍。
(2)應對措施。
成立專家組,組織業主單位、設計單位、監理單位、施工單位,對南側地區進行現場考察,綜合考慮二次回拖的場地,重新設置返回拖預制管道的路由(圖 2)。
圖 2 返回拖預制管道路由
沿線每隔500 m安排專人巡查,保證返回拖過程能對突發事件及時采取處理措施。同時,對管道上方進出口的重型車輛進行引導,避免在返回拖過程中造成地下孔洞的穩定性失效。
結合施工現場條件從設備、技術、現場布置等方面進行調整,增加滾輪架的鋪設數量,調整發送溝的方式進行漂管回拖,降低或減少回拖阻力。
回拖前重新調配泥漿性能,通過置換新漿、降低泥漿密度的方式減少摩擦力,同時在出土點處架設500 t推管機輔助回拖。
啟示
對于類似的大型定向鉆現場回拖施工,應現場對穿越地層及地表土質進行分析,提前準備相應的輔助措施;若地面交通狀況復雜,需提前上報交通主管部門,對施工現場及周邊局部路段進行封閉,減少對孔洞穩定性的影響;回拖過程中盡量全程使用發送溝漂管以減少回拖過程中的阻力。
作者簡介:杜煒東,1989年生,研究生,工程師,現任公司物資采購部經理,主要從事管道項目建設期管理、物資采購、安全工作。聯系方式:15951612522,duweidong@jscgpc.com。
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