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顶管新信息
国产回拖力60吨水平定向钻机下线
北京市三一重机有限公司研制的60吨水平定向钻机于近期成功下线。
该钻机在设计上吸收了国内外同类产品的优点,其主要零部件如发动机、液压系统、控向系统、电器控制系统等均采用国际知名品牌配套,整机具有结构紧凑、机动灵活、控制先进、操作简单、功能齐全、节能环保、维护方便等优点,其主要性能参数如下:
DEUTZ发动机:
273Kw/2100rpm
动力头最大扭矩:
33750N.m;0-45rpm
动力头最大推拉力:
600KN
动力头行程:
11000mm
夹持器最大卸扣力矩:
81000N.m
入射角:
10---18°
随钻吊最大起重量:
3.2T/2m;1T/5.3m
行驶速度:
0—3Km/h
有线导航系统
水平定向钻进一般采用无线导航系统,导航仪从地表测定来自地下钻头处发出的信号,但这种导航系统由于受到地面建筑、地形,特别是钻进深度的限制(当前的导航仪在钻头深度大于12m时,导航效果已经很差)。
有线导航系统是使用钻杆中的导线将孔底钻具中探测头测得的信号传递到地表,因此不受上述情况的限制,特别是在穿越大江大河的水平定向钻进中必须使用有线导航系统。
美国Sharewell公司生产的MagneticGuidancdSystem(MGS)和INROCK公司生产的VectorMagnetics系统是典型的两种有线导航系统。
有线导航系统可实时提供钻具的面向角、方位角(水平角)和倾斜角(垂直角),这些数据在地面由转向软件进行处理后可及时提供钻头深度、钻孔长度和偏离预定方位的距离。
这类有线导航系统由探测头、钻工操作台、计算机、打印机等组成,测量深度可达到30m以上,垂直深度误差2%,离岸距离达到100m以上。
INROCK公司生产的新型有线导航系统
由于传输信号的导线必须通过钻杆的内孔,为解决钻进时钻杆连接给导线连接带来的问题,上述公司都研制出专门的连接接头。
DCI公司生产的连接接头Cable-Link(如图)具有一定的代表性。
(禾锋编译自<UndergroundConstruction>Sep.2004)
Sharewell公司生产的MGS型有线导航系统
有线导航系统之导线连接接头Cable-Link
美国破记录的夯管工程
用610mm夯管锤安装直径3.7m的套管
夯管工程的施工现场
用于夯管锤与套管连接的双节连接锥
据美国UndergroundConstruction杂志2004年5月号报道,最近,在美国依阿华州的阿尔图纳(Altoona)地区,完成了一项大直径套管的夯管项目,该项目需要在铁道路基下开隧一条长18m的通行自行车的隧道,原设计使用矩形箱式顶进的方法来完成该隧道,但最终设计用大直径夯管的方法,夯入直径3.73m的钢套管。
施工项目的承包商MillerTheDriller公司采用了TT公司生产的直径610mm的GroundoramTaurus型夯管锤。
因此该项目创下了夯管的两项记录:
最大的被夯套管直径3.73m和最大的被夯套管直径与夯管锤直径之比(达6.1)。
由于直径比太大,夯管锤与套管之间的连接锥分为两节(如图),直径6100mm-2000mm为第一节;直径2000mm-3730mm为第二节。
(禾锋)
日本三菱重工隧道掘进机将用于北京地铁4号线
日本三菱重工的土压式盾构机
最近中建一公司(集团)已向日本三菱重工(MHI)订购两台土压平衡盾构掘进机用于北京市地铁4号线的施工。
两台掘进机的直径均为6.14m,预计2005年中旬将运抵北京。
这是北京继2002年进口德国海瑞克的盾构机用于地铁5号线后再次引进的国外大型隧道掘进机。
北京地铁4号线从南城的马家堡至城西北的颐和园北宫门,预计于2008年奥运会举办前开始运行。
(禾锋)
安装在小型装载机上的微型水平定向钻机
麦克罗林公司的M4500MS型水平定向钻机
据美国UndergroundConstruction杂志2004年8月号报道,美国麦克罗林制造公司(McLaughlinMfg.)近期宣布生产了一款新的微型水平定向钻机M4500MS,该机装配在一台小型制动转向式装载机上,钻机的动力由装载机的液压供给,液压马达在排量为35L/min时转数可达到100r/min。
该设备可广泛地用于风景区、草地、公路、人行道和灌木林下面对灌溉网、自动喷洒系统、有线电视和市政等管线进行安装,可避免对地面的破坏和回填。
该钻进设备可钻出直径为30-112mm的钻孔,麦克罗林公司可生产专门用于该型钻机的钻具包括柔性合金钻杆、钻头、扩孔器等。
(禾锋)
韩国的大深度曲线顶管工程
据<NO-DIGInt.>2003年第11/12月号报道,韩国汉城市目前正在完成一项复杂的大深度顶管工程,该工程由韩国电力公司(PEPCO)投资,使用了德国海瑞克公司的AVN2400D型顶管机。
顶管施工深度达45m,埋设的管子为内径2600mm、外径3040mm的钢筋水泥管。
施工轨迹弯曲频繁,最小弯曲半径200m,目前施工长度已达800m。
(禾锋)
设计的顶进轨迹
深度达45m的起始井
北京市燃气集团《非开挖管线工程施工、验收规范》
近日通过评审
由北京市燃气集团编写的<非开挖管线工程施工、验收规范>于2003年7月10日在北京通过了评审,有来自中国非开挖技术协会和北京市的专家参加了评审。
该规范包括AMEX-2000翻转内衬管道修复(CIPP)、裂管法管道替换(PipeBursting)、水平定向钻进(HDD)和夯管锤(PipeHamming)四种非开挖技术工艺方法。
专家一致认为,将多种非开挖工艺方法列为企业规范在我国尚属首次。
该规范对我国的非开挖工程标准化施工具有重要意义,它将有效地保证非开挖施工的效率、质量和安全。
(禾锋)
新的微型隧道控制系统WSS在新加坡应用
据<NO-DIGInt.>2003年第11\12月号报道,新加坡政府正在进行一项由深部隧道代替现有污水排放系统的工程。
德国维尔特(Wirth)公司一台直径2000mm的RVS800S型微型隧道掘进机用于该工程中2.5km长的小直径管线段。
这台设备设计先进,可克服长距离曲线顶管过程中所遇到的问题。
RVS800S型微型隧道掘进机配备有4个液压马达和功率为250kw的动力机组,以及一种称为WSS(Wirth-SoltauControlSystem)的控制系统,其设计顶进长度600m。
这种WSS系统可以使掘进机更具有挠性和可转向性。
该系统无需使掘进机做任何改动和增加电缆,只需简单地装入用于测定方向的陀螺仪或电子水平仪即可。
WSS系统主要用于长距离曲线顶进,操作者只需按照软件指示进行控制。
目前已进行了350m的曲线顶进工作。
(禾锋)
英国制造直径达1m的回拖头
据<NO-DIGInt.>2003年第11\12月号报道,英国BrewisDirect公司宣布制造出一台直径1000mm的SDR17型回拖头用于一项水平定向钻进铺管工程。
该钻具上的承拉螺栓承受的拉力远远超过了以往的设计。
该公司自1984年以来制造出各种型号和能力的回拖头,有丰富的制造经验,以往最大的回拉头直径为800mm。
(禾锋)
西气东输隧道穿越长江
2003年7月26日,在南京长江大桥下游40公里处,西气东输控制性工程之一,用于安装管线的穿越长江盾构隧道贯通。
它的贯通对确保西气东输工程"十一"靖边进气和明年1月1日向上海商业供气具有决定性的作用。
长江盾构隧道工程全长1992m,隧道内径3.8m,是由中国石油天然气股份有限公司西气东输管道分公司完成的。
2001年9月26日开工,整个工程由出发井、到达井和隧道三个部分组成。
其中出发井在长江南岸,井口位于南京市栖霞区靖安镇;到达井在长江北岸,井口位于仪征市青山镇。
该工程具有穿越地层复杂、一次穿越距离长、地层含水量大、水压高、工期紧等特点,加上两岸地势平坦,村镇企业多,交通发达等都给施工带来了很大困难。
针对管道过江这项挑战性工程,从工程建设一开始,西气东输管道分公司就组织各设计、科研部门进行了大量的研究、实验和论证工作。
在施工中除了精心组织和方案审查外,及时协调解决出现的问题,并根据实际情况调整工序方案,加快了施工进程。
据悉,我国历史上在长江下面打通隧道这是第一次;采用盾构隧道的方式穿越长江也是第一次。
(常志鹏)
西气东输2005年建成运营
郑州黄河穿越工程贯
本刊讯:
据央视国际报道,西气东输最后一项控制性工程--郑州黄河穿越工程已于今天9月15日上午顺利贯通,该工程由铁十六局负责施工,关键工程段由日本Rasa工业株式会社生产的泥水平衡式顶管机完成的。
另外,西气东输东段的陕西靖边至上海段施工任务日前也已经顺利完成,将于十月一号投产试运行。
报道称,预计到2005年,西气东输工程将全线建成投入运营。
报道并列出在余下的一年多的时间里的各项重要工作如下:
2003年10月1号,西气东输工程东段开始进气,陕西长庆气田的天然气正式开始从陕西靖边向上海输送。
2004年1月1号正式向上海商业供气,标志着西气东输东段工程正式投产。
2004年8月,西气东输工程西段施工完成。
2004年10月1号,西气东输工程西段开始进气,新疆塔里木气田的天然气正式开始从轮南向上海输送。
2005年1月1号,西气东输工程全线建成投运,一条绵延千里的地下能源大动脉正式形成。
(禾锋)
新的微型隧道控制系统WSS在新加坡应用
据<NO-DIGInt.>2003年第11\12月号报道,新加坡政府正在进行一项由深部隧道代替现有污水排放系统的工程。
德国维尔特(Wirth)公司一台直径2000mm的RVS800S型微型隧道掘进机用于该工程中2.5km长的小直径管线段。
这台设备设计先进,可克服长距离曲线顶管过程中所遇到的问题。
RVS800S型微型隧道掘进机配备有4个液压马达和功率为250kw的动力机组,以及一种称为WSS(Wirth-SoltauControlSystem)的控制系统,其设计顶进长度600m。
这种WSS系统可以使掘进机更具有挠性和可转向性。
该系统无需使掘进机做任何改动和增加电缆,只需简单地装入用于测定方向的陀螺仪或电子水平仪即可。
WSS系统主要用于长距离曲线顶进,操作者只需按照软件指示进行控制。
目前已进行了350m的曲线顶进工作。
(禾锋)
英国制造直径达1m的回拖头
据<NO-DIGInt.>2003年第11\12月号报道,英国BrewisDirect公司宣布制造出一台直径1000mm的SDR17型回拖头用于一项水平定向钻进铺管工程。
该钻具上的承拉螺栓承受的拉力远远超过了以往的设计。
该公司自1984年以来制造出各种型号和能力的回拖头,有丰富的制造经验,以往最大的回拉头直径为800mm。
(禾锋)
天津市首次通过非开挖技术设计与施工的企业标准
天津市大力神非开挖工程有限公司为了适应非开挖技术标准化工作的需要,保证和提高工程施工质量,以高科技技术更好的为用户服务。
首先注重公司的建设发展,於2001年初开始推行ISO9001-2000版国际标准认证。
因国内无行业技术规范,大力神公司为了确保非开挖的施工质量,认真总结以往施工的经验和存在问题,在综合分析总结的基础上制定了非开挖技术设计与施工的“企业标准”,建立了标准化导则。
“企业标准”的制定经多次修改於
2001年9月8日在天津市奥兰宾馆由天津市技术监督局和天津市建委建筑管理办公室主持,聘请建设部科技委地下管线委员会主任李国泮;天津市建委建筑管理办公室主任赵敏;中国非开挖技术(CSTT)协会理事长颜纯文;中国非开挖技术(CSTT)协会高级顾问宋翔雁;天津市河东区技术监督标准化科科长孙公祥,铁道部第三设计院高级顾问史玉新等著名专家举行了企业标准评审会,中国工程院院士刘广志在京进行了会外评审。
此次会议得到了天津市各级领导的观注和大力支持。
会议由大力神公司介绍了企标的制定过程及企标内容,专家论证小组在听取了大力神公司所作的“企业标准”介绍后,对大力神非开挖工程技术导(定)向钻进、夯管锤、气动矛等三种施工方法的“企业标准”进行了充分的讨论,评审小组一致认为:
1.大力神公司规范自身非开挖技术的施工(生产)行为(过程),为加强企业管理,确保工程质量,迎接WTO的到来与国际接轨,按ISO9001-2000版国际标准要求,拟定的非开挖管线工程及技术“企业标准”是非常及时的、必要的、是一个有胆识,有魄力而又是科学、求实的举措,也是在我国非开挖技术产业界的第一个“企业标准”,对我国非开挖技术的发展起到了不可低估的推动作用。
2.非开挖技术目前在国内尚无法规性文件。
大力神公司以多年研究开发和施工设计的实践,总结归纳而形成的保证质量、安全、环保的技术基础性文件,作为标准指导规范工程施工是重要的,也是必要的;建立的非开挖工程技术要求及应遵循的技术工艺数据,能较好地指导非开挖技术工程的全过程。
对国内行业标准的制定起到推动作用,引深作为行标的参考或过渡将有其深远的意义和贡献。
3.大力神“企业标准”基本上符合施工规范标准的一般要求,内容比较齐全。
4.企标中一些术语需进一步完善,编写格式再进一步整理。
其中不尽完善之处,如环境保护标准化用语需进一步补充。
5.企标修改后可作为非开挖工程施工企业的“企业标准”发布、实施。
“企业标准”经专家评审一致通过。
由天津市技术监督局标准科备案,由大力神非开挖工程有限公司发布、实施,在实施过程中补充完善。
由河东区技术监督局推动以大力神非开挖工程有限公司“企业标准”为基础,建立天津市地区非开挖工程设计施工规范。
大力神非开挖工程有限公司决心以精心设计、精心施工、科学公正、诚实守信的经营理念,以高科技为龙头,抢抓机遇,以科技创新为目标,大力实施跨越式发展,更好地服务于社会,在非开挖技术领域做出新的贡献。
(陈铁励)
美国奥格公司的新型螺旋钻机
据美国“UCT”杂志2004年4月号和英国“NDI”杂志2004年3-4月号报道,美国奥格公司生产了一种称谓“Quik-Trac”的系统,该系统专门配备在G2型(包括42-600G2和48-900G2型)螺旋钻机上,其主要的特点是采用了齿轮齿条传动装置,从而使驱动头的移动速度在不到30秒的时间内可移动9.6m的距离,而且具45kN的给压力和回拖力,。
该特性可快速地拧卸套管、检查坡度、从套管内拉出和推入螺旋钻头等工序,而不像使用绞车-缆绳时卡头连接带来的时间浪费,从而使钻进的生产效率大大提高。
(禾锋)
第八届国际非开挖技术研讨会年会
TrenchlessTechBeijing2004
(2004年4月12-15日,北京西郊宾馆)
主办单位
全国岩土钻凿工程信息网
中国地质学会非开挖技术专业委员会
承办单位
北京特林非开挖技术(会展)有限公司
协办及支持单位
国际非开挖技术协会
建设部科学技术司
国土资源部国际合作与科技司
中国地质调查局
中国地质学会
中国地质大学
中国石油天然气管道总公司
中国通信建设总公司
2004年春天,北京将又一次迎来我国非开挖业界的盛会─中国非开挖技术第八届年会。
随着我国国民经济的高速发展和政府对环境的日益重视,自90年代中期以来,我国非开挖的工程施工量和投入的设备数量均以每年40%的高速度增长。
非开挖技术在我国已形成了一个新兴的产业,引起了各级政府和环境部门的高度重视。
极有潜力的我国非开挖技术市场也吸引了大批国际非开挖设备制造商。
2003年的第七届会议虽受到“非典”疫情的严重影响,参会代表和参展商数量仍然超过了历届会议的记录。
来自美国、德国、英国、日本、加拿大、澳大利亚,以及台湾、香港等国家和地区的代表出席了会议与展览。
本届研讨会将于2004年4月12日在北京召开。
已邀请国际非开挖技术协会和各国非开挖技术协会的知名人士出席会议。
本届会议将为国内管理、设计、施工、设备生产和科研教学单位提供一个良好的技术交流与设备供求洽谈场所。
估计每年通过年会会展达成的交易额和潜在交易额可达上亿元人民币。
通过此次会议,必将进一步促进非开挖技术在我国的推广和使用。
2003年七届会议主席台
一、会议内容及议程
研讨会将涉及非开挖施工技术的各方面内容,包括水平定向钻进、微型隧道(顶管)施工和冲击矛与夯管锤施工等管线铺设技术;各种管线修复和置换技术;以及管线探测技术等。
会议期间同时举办展览会,会议主要议程有:
1.专家报告
2代表宣读论文;
3.国内外公司新产品新技术报告会;
4.展览、演示与现场参观;
5.协会理事会会议。
二、会议地点与时间
地点:
开会、展览和国内外代表住宿均在北京市西郊宾馆(北京市海淀区王庄路18号,语言大学西侧,见附图);
时间:
2004年4月12日至15日,共四天,4月12日(星期一)报到。
三、论文
论文务必于2月25日前交协会秘书处,过时请自行打印250份带至会务组并将论文题目于3月25日前通知会议筹备组。
四、费用
1.注册费:
3月15日前:
会员500.00元;非会员600.00元;3月16日后:
会员600.00元;非会员700.00元;在校学生350.00元。
2.住宿与餐费:
住宿与餐费自理,由会务组安排在西郊宾馆食宿;住宿和餐费合计每人每天约220.00元;也可自行解决。
3.展位费:
大会提供9(3×3)m2展位和少量6(2×3)m2展位,同时提供室外场地,每一展位单价(人民币)如下:
9(3×3)m29,000.00元;6(2×3)m27,500.00元;室外场地30m28,000.00元。
以上展位费本协会会员减10%。
务必于3月15日前交款,3月16日后费用增加20%;展位选择的原则是“先付款、先选择”。
展会上的商务洽谈
西郊宾馆位置及其示意图
大会会场
室外参观
现场参观
CMS55030大钻机显威黄河
—记中石化徐州管道储运公司使用CMS55030水平定向钻穿越黄河成功记实
章坚(美国十方国际公司)池飞(宁波市政公司)
徐州管道储运公司作为中国石化集团的下属公司,承担着繁重的石油管线铺设任务。
为了解决以往石油管线穿越河流工程施工中遇到的周期长、成本高、人员投入多、影响航道正常通行的难题,徐州管道储运公司通过对国际水平定向钻市场几家大型定向钻的性能、服务、价格的考察和评定,最终选择购买由美国十方国际公司代理的美国罗宾斯(ROBBINS)集团制造的CMS55030水平定向钻,完成今年在黄河、海河、长江下的穿越任务。
罗宾斯集团是世界著名的盾构设备制造商,旗下的定向钻制造部CMS公司位于美国俄亥俄州,是美国生产中、大型定向钻的著名厂商,CMS定向钻以结构简单、实用而受到工程商的欢迎。
公司总经理弗兰克先生作为中、大型水平定向钻领域最早的设计师,发明了齿轮齿条盘进给结构,被各中、大型定向钻制造厂家应用至今,在国际大型定向钻制造业享有盛誉。
1997年秋天,CMS公司的50030型定向钻在加拿大和平河(PEACERIVER)完成了被《定向钻进》杂志誉为教科书式的穿越工程,地层条件为黏土、碎石和页岩层,长度和管径分别为1725米×φ450、1473米×(φ200×3)。
CMS55030型定向钻机的推拉力为550000磅(2450KN),旋转扭矩为68000磅英尺(92000NM),浆罐混配能力为8000加仑,考虑到施工中大量采用的泥浆要在国内取得,国产泥浆含砂量偏高且不稳定,影响成孔效果。
CMS55030型定向钻上,特别配套了由十方公司设计的泥砂分离装置,确保国产泥浆的黏度,保证成孔效果。
罗宾斯(ROBBINS)集团的大型定向钻首次进入中国市场,黄河河床地质条件尤其复杂,在国内已有的穿越记录历史中有成功也有失败。
而徐州管道储运公司首次穿越工程选在黄河,开了中国穿越史上的先例。
对用户和设备供应商来说不能不是挑战,使得这次穿越备受各方关注。
作为在中国的总经销商,十方公司对此十分重视,在美国聘请了富有经验的水平定向钻施工专家组约翰、丹利和布鲁斯,分别负责指导泥浆、控向和钻进工作。
黄河穿越点位于山东滨州市,管道总长813米,其中涉及河面宽240米,河流深愈2米,穿越深度为22米,铺设管径φ630的钢管,地质状况为粉沙兼粘土层。
CMS55030钻机于5月29日抵达现场,放置在黄河北岸,管道制作放置在黄河的南岸。
钻机到达现场后,施工人员立即对现场地质条件进行了取样分析,根据土质样品配比泥浆配方。
采用以膨润土加少量化学泥浆作为主泥浆配方,泥浆粘度需保持在60s以上。
采用泥浆回收系统回收废弃的回流泥浆循环使用,确保泥浆的粘度和足量供应。
徐州管道公司是首次用水平定向钻敷设管道,主要钻进人员到ROBBINS公司进行过为期4周的培训,但都无实际施工经验。
作为钻机生产商的罗宾斯(ROBBINS)集团,代理商美国十方国际公司组成了7人的黄河工程现场工作小组,对参与施工的中方人员进行钻进前使用培训。
从设备的场地布置、有线控向系统使用、泥浆配比、工程方案等主要步骤,按中方人员的分工进行对口工作。
长距离有线控向专家丹利先生带领钻机控向人员指导控向人员使用全站仪确定信标布置点相对钻机的位置,实地布置地面信标框。
万事俱备,6月14日上午9:
00钻机正式开始导向孔钻进。
钻机由徐州管道储运公司司钻手操作,CMS专家指导。
司钻手在操作室内通过操纵台上的液压表时刻观察旋转扭矩和推拉力的数值,根据其数值的变化和泥浆的回流,可以判断成孔好坏。
如果在平稳钻进中,旋转扭矩和推拉力突然发生较大的变化,说明地质状况可能发生变化,如可能从粘土层进入粉沙层或相反,结合分析回流的泥浆中各种成分的含量,从而调整钻进操作方式和改变泥浆的粘度。
为保证长距离穿越精度,CMS55030配备了国内唯一的一套地面信标系统,其优点是利用其自身产生的磁场排除钻进路径附近管线对地磁场的的干扰,准确地获知信号棒的的方位。
控向室中的计算机同步实时显示地面下信号棒发射的信号数据和钻杆钻进趋势,并将主要数据磁方位角和倾角显示在指示罗盘上,指导司钻手控制和调整钻进方向,钻进路径可以始终在操作人员的精确控制中,导向孔出土点距目标出土点一次性误差不到0.4米。
根据导向孔钻进中泥浆回流获取的更为详细的地质状况,结合CMS55030强劲的推拉力,施工方案中采用导向加正扩同时进行的创新工艺,即在钻机一侧按上扩孔器,向出土点推钻。
正扩的好处是省去了钻杆运输至钻机的对岸,逐根连接钻杆的烦琐工序。
进行采用22英寸圈式回扩器,将150mm的导向孔正扩至550mm的孔道。
正扩的关键是泥浆的供应量和粘度。
在预先利用主罐混配8000加仑,粘度为60秒的泥浆的同时,另外利用徐州管道公司自制的2个混配罐将泥浆混配至40s,随时向主
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