大直径长距离曲线顶管施工测量关键技术及应用

顶管施工测量是顶管施工技术中重要的组成部分,其目的是实时测量顶管机的空间位置,指导顶管机沿设计轴线开挖,直至顺利贯通。以上海某污水排管工程为背景,结合项目大直径、长距离曲线顶管的特点,从地面控制测量、顶管施工导墙测量等方面阐述了顶管施工测量关键技术,验证了该技术的可行性,保证了顶管施工质量。

超大口径超长距离排海顶管施工的管控要点

结合嘉兴市污水处理扩容工程外排三期(排海管扩容部分)项目,针对大口径超长距离顶管施工中所存在的困难进行了技术攻关。解决了混凝土沉井节段划分及工厂化制作、沉井分节下沉、封底混凝土浇筑、顶管施工等过程中存在的难题,确保了项目顺利实施。总结的管理工作经验,可为类似项目提供借鉴。

近距离薄煤层群首采层卸压瓦斯协同抽采技术研究

为有效解决近距离薄煤层群开采首采层上、下邻近层大量卸压瓦斯涌入的治理问题,以某煤矿为研究对象,采用理论分析和数值模拟的方法,研究近距离薄煤层群开采条件下卸压瓦斯运移规律,并根据富集特征确定卸压瓦斯抽采钻孔的空间位置。研究结果表明:首采层开采覆岩导气裂隙带最大发育高为10.3~23.2 m。设计超大直径顺层预抽钻孔高0.8 m,宽2.08 m;顶板定向长钻孔终孔最优抽采位置为垂直距离开采层顶板15.0~23.0 m,水平距离回风侧20.5~27.5 m;2条埋管抽采最佳错距为距底板高1.1,1.7 m,深入采空区11.3,20.8 m。优化后的布置参数应用于现场实践,试验工作面回采期间上隅角瓦斯体积分数保持在0.7%以下。研究结果能够实现近距离薄煤层群开采条件下卸压瓦斯高效抽采,保证矿井安全高效生产。

长距离超大直径薄壁煤气管道施工技术研究

长距离超大直径薄壁煤气管道施工技术是一项新型技术,对于支撑煤炭产业发展及煤气资源供应发挥了重要作用。为了有效地应用管道施工技术,文章从煤炭工程的视角出发,结合实际工程案例,分析和研究该技术的施工难点、关键技术措施,旨在寻求高效、安全、经济的煤气管道施工技术方案,为煤炭工程的可持续发展提供支持。

煤矿井下大口径长距离贯通钻孔成孔关键技术

煤矿井下大口径长距离贯通钻孔可作为输送通道以替代矿井传统井工巷道,相比常规井下大口径钻孔,区别及难点主要在于“点对点”精准贯通、大口径长距离分级高效扩孔,以及全孔段套管敷设并注浆固管。介绍了煤矿井下大口径长距离贯通钻孔成孔关键技术,从RMRS绕障对接技术、分级扩孔技术、排渣工艺技术、全孔段套管敷设技术及注浆固管技术等5个方面深入研究,实现了大口径长距离贯通钻孔高效成孔。在钻孔设计方位轨道多个关键点处钻取的引导直孔内,采用RMRS技术进行超前引导,以实现定向绕障及“点对点”精准贯通;合理优化扩孔级序,采用回拉扩孔工艺以提高扩孔钻进效率;利用“孔内循环+机械辅助”联合排渣工艺提升扩孔钻进排渣效率;选配适用滚珠扶正器,采用“前拉+后推”组合方式实现长距离全孔段套管敷设;采用“环空带压注浆法”进行注浆固管以保障固管质量。基于上述关键技术,构建了大柳塔井与活鸡兔井之间的大口径长距离输水管道,总长度1932 m,钻孔终孔孔径330 mm,全孔段敷设输水套管尺寸?219 mm×8.94 mm;先导孔成功从2座桥墩之间斜向安全穿过,实际贯通点B_s与设计贯通点B之间水平投影位移偏差0.4 m、垂直剖面位移偏差0.25 m,空间位移偏差0.47 m,基本实现“点对点”连通;注浆固管声幅测井合格率95%,管路实际输水能力达150 m^(3)/h。

水域超大口径钢筋混凝土顶管轴线控制风险研究

随着城市面积和人口规模的不断增加,承载日常生活的市政管线的埋深和口径不断增大、距离不断增长,使得顶管工程的规模不断突破,甚至超出了现有规范的规定,而传统顶管轴线控制技术不能简单适用于超大口径长距离顶管工程。结合沿金山湖CSO溢流污染综合治理超大口径长距离钢筋混凝土顶管工程,通过理论分析和施工工艺优化,对水域超大口径钢筋混凝土顶管在长距离曲线顶进施工过程的轴线控制技术进行研究,并制定了针对性技术措施,可为类似顶管工程的设计和施工提供参考。

超大直径盾构长距离海底对接关键技术研究

文章基于甬舟铁路金塘海底隧道工程,分析研究金塘海底隧道中2台超长距离盾构机精准对接测量方式,评估其测量水平及高程误差估算,并结合工程段地质条件,研究对接点位置的选择策略、对接加固方式(掌子面、管片和盾体的加固)以及整个施工工艺流程,以确保对接点施工安全。研究结果表明,通过理论计算,2台盾构机海底对接精度满足规范要求,且使用超前钻孔进行洞内联测,可有效控制贯通时的对接测量误差,并可进一步提高对接精度,确保盾构顺利对接。此外,针对对接段位置选择、掌子面地层分析与评价和对接工艺等的研究工作,可有效确保对接安全。

大直径超长距离顶管在软土中顶进关键技术研究

通过对竹园污水处理厂四期厂外管道工程顶管使用泥水平衡施工工艺,对该法在软土地层顶管参数、技术控制要点及中间质量控制进行了研究,结果表明,在软土中作业大直径超长距离曲线管节使用泥水平衡顶管工艺,具有很好的经济性,值得推广应用。

大管径长距离顶管施工技术在市政供热管网工程中的应用研究

针对市政供热管网工程中的长距离顶管施工问题,提出了大管径长距离顶管施工技术,对施工过程中的顶力计算、注浆减摩擦控制技术、顶管测量控制技术进行详细介绍,解决了市政供热管网工程建设中供热管道长距离铺设问题,实现了市政供热管网工程大管径长距离顶管施工的高质量发展。

超长距离小直径污水连通管道二次衬砌建造技术研究

超长距离小直径盾构污水联通管道采用二次衬砌施工工艺时,往往面临空间狭小、施工距离长、管道线形复杂、机械化程度低等难题。以上海竹园白龙港污水连通管管道工程为依托,在其内径仅4 m、单区间最大长度达2346.3 m、转弯半径250 m段数量4个,且具有连续双S曲线的盾构隧道内实施了二次衬砌。研究表明:模板台车和组合钢模板2种二次衬砌施工工艺的组合使用,能够针对性地解决不同转弯半径隧道二次衬砌的施工难题,安全高效,有效保证污水输送期间管道的结构稳定性、防水性、抗腐蚀性和抗冲磨性,可为类似工程施工提供借鉴。

狭小空间下长距离精准拖拉大管径钢管施工方法

结合南水北调配套工程大兴支线工程第七标段洞穿管实例,介绍狭小空间下长距离精准拖拉大管径钢管的方法,总结了狭小空间下长距离精准拖拉大管径钢管的要点及注意事项,分析了狭小空间下长距离精准拖拉大管径钢管施工方法的使用效果,结果表明,该施工方法经济环保、效益显著。

海上CCS长距离海管输送相态及关键参数研究

CO_(2)海底管道是目前海上CCS(Carbon Capture and Storage)实现CO_(2)从陆地转运至海上的重要方式。相比于CO_(2)陆地管道,CO_(2)海底管道投资成本高、检测监测难度大、维修维护费用高,对输送的安全性和经济性提出了更高的要求。基于东海自然环境条件,考虑CO_(2)封存量在1、5、10 Mt/a下,利用OLGA软件,采用PR气体状态方程,开展了CO_(2)在气态、液态、密相和超临界相四种相态下的长距离海底管道(300 km)仿真模拟研究,并对起输相态、起输温度和起输压力参数优选进行了分析研究。结果表明:针对CO_(2)长距离海底管道,采用密相输送具有较好的经济性与可行性,但需保证CO_(2)输送压力始终在临界压力之上;在海上封存潜力允许的情况下,增大CO_(2)输量能够有效降低CO_(2)输送成本;由于海底管道特殊性,起输相态采用密相更有利于输送;起输温度对CO_(2)流体管道沿程输送特性影响较小,而起输压力是影响管道输送特性及管径选择的一个重要敏感因素,对海底管道建设投资和操作成本影响显著,起输压力在9~12 MPa之间具有良好的综合经济效益。

水网地区大口径及大壁厚管道项目管理创新实践

在复杂的水网地区,大口径及大壁厚管道施工是一项极具挑战的工程。由于地基承载力差、焊接层(道)数多、沉管下沟难度大等特点,传统的施工方法往往难以应对。以中俄东线天然气管道工程(永清—上海)南通—甪直段工程的项目实例,通过作业带清理及运布管施工、全自动焊施工、严控坡口加工钝边厚度、控制管口组对间隙、优化焊接参数、层(道)焊接完成后检查焊接头、增加防潮措施、顶管穿越段冲砂沉管及漂管回拖、沉管下沟等一系列关键工序施工技术的创新实践,形成了一套适用于水网地区大口径及大壁厚管道的施工技术措施,促进了水网地区大口径及大壁厚管道项目建设的顺利开展,也为今后类似的管道施工建设提供了项目管理经验借鉴。

复杂地质条件下大口径长距离顶管施工技术研究

本文以大口径长距离顶管施工作为研究目的,探讨了顶管施工技术的特点及优势,分析了复杂地质条件对大口径长距离顶管施工的影响,并通过理论分析与工程实践相结合的方法,研究了顶管掘进机头的选型与适应性、注浆减阻技术、中继间的设置与顶进姿态控制、测量与纠偏技术等关键技术。结合具体工程案例,本文验证了所提技术的有效性和可行性,为复杂地质条件下大口径长距离顶管施工提供了科学依据和技术支持,为类似工程提供了宝贵的参考经验。

非开挖水平定向钻行业分析与技术进展

我国是水平定向钻装备的最大生产国,行业集中度较高,低端市场产品同质化严重,价格竞争较为激烈。随着我国地下管网里程和投入增加,水平定向钻进的发展也面临很多新的机遇和挑战。为此归纳分析了非开挖水平定向钻行业的发展形势,阐述了钻机、钻头与钻杆等水平定向钻装备的现状,探讨了岩屑运移、孔壁稳定、钻柱力学、扩孔和回拖力计算等理论成果中的关键问题,论述了导孔轨迹控制、硬岩冲击钻进、大口径长距离水平定向钻进及管线探测技术等水平定向钻集成应用技术的主要进展,提出了继续开展安全、高效、精准的水平定向钻技术理论研究,进一步加强非开挖装备的迭代升级,以及设备供应商和工程承包商业务发展方向等方面的建议。

越江盾构隧道建设面临的挑战、对策及思考

随着我国经济的发展,越江盾构隧道建设量的增加,越江隧道的盾构直径、掘进距离、隧道埋深不断增大,建设难度也逐渐上升。文章针对超大直径越江盾构隧道的设计和施工中的关键技术问题进行了深入研究。结合越江隧道“长、大、高、深”的主要特点制定相应的对策。针对超长隧道的防火疏散问题,提出了新型疏散模式与通风排烟策略;在超大直径盾构的纵向变形控制方面,采用双液同步注浆技术控制隧道上浮;面对高水压环境下的防水难题,优化了双道密封垫的布局;面对覆土冲刷或淤积引起隧道结构变形的问题,创新提出DDCI新型连接构造,提升大直径盾构隧道结构承载能力;同时对装配式内部结构和绿色环保型隧道路面铺装等附属工程的新技术与新材料进行了研讨,并对未来大直径越江盾构的发展进行深入思考。

小型水库长距离大管径沉管施工方法探究

以某小型水库沉管工程为背景,对长距离大管径沉管在小型水库中的施工方法进行了探讨,针对水域面积小导致的工作面有限、沉管所需起重能力大、起重船舶组织困难、水下河床土层地质较硬等问题,分别提出了采用沉管平台及更换液压振动锤等针对性解决措施。同时,探讨了沉管平台施工的管道托运、起吊、焊接、下沉等各关键节点的施工方法,解决了长距离大管径沉管在有限水域作业无法使用大型设备以及沉桩的难题,以期为同类型沉管施工提供参考。

大口径三维曲线顶管顶力估算及实测分析

顶管顶进阻力由顶管机的迎面阻力和管节与土体间的摩阻力两部分组成,现有的顶力估算公式都具有一定的适用条件,虽然物理意义明确,但参数取值范围较大,往往估算顶力与实际工程顶力的匹配程度较低,尤其是在三维曲线顶管工程中受曲线段的影响,准确估算顶力的难度更大。以长413.0 m,外径为3.8 m,最小曲率半径为313.7 m的三维曲线顶管工程为研究对象,基于现有的顶力公式估算所需顶力大小并布设中继间,在该工程实测数据的基础上分析顶力组成及其与顶程、顶进曲率半径等影响因素之间的关系和顶管在平面曲线和垂直剖面曲线以不同曲率半径顶进的摩阻力变化规律。分析结果显示,曲线顶管摩阻力附加系数是真实存在的,且工程实测值与经验值有所偏差,但顶管在淤泥或黏土层中顶进时的摩阻力按规程推荐取值能够满足工程实践需求。最后提出了顶力估算及中继间的布置建议,为类似工程提供依据。

两级优化模型在长距离引水管道管径优化设计中的应用

针对单一的数学模型不能很好解决管径优化的问题,在以往给水管网管径优化设计的基础上,采用线性规划和非线性规划相结合的两级优化模型对主干管很长,支管较短的引水管道的管径进行优化来寻求管网投资最小。结合南水北调中线某段工程实例进行分析,结果表明两级优化模型的应用能有效节约管网造价,对实践具有重要的指导意义。

大口径长输天然气管道阀室引压管卡套失效的危害及处理技术

在介绍引压管卡套连接的结构和密封原理的基础上,分析了引压管卡套失效的原因:①施工方人员在施工过程中没有按操作规程操作;②施工方人员不了解引压管卡套的结构原理,将前后卡套的顺序装反或是将前后卡套的各自方向装反;③后卡套位置安装不正确。指出了引压管卡套失效的危害:会造成气体泄漏的突发事件,容易引发燃烧、爆炸、干线停输、阀室内设备损坏、环境污染等事故。并由此制订了相应的处理流程,提出了引压管卡套失效处理作业的关键措施、技术要求及HSE要求。运用实例表明,"川气东送"管道应用此项技术对所有阀室引压管卡套进行整改后,运行良好,其一次检查合格率为100%。