在花崗巖、砂巖、灰?guī)r等硬質(zhì)地層中敷設(shè)MPP電力管,最怕“石頭啃不動、機(jī)器抖到跳、時間全耗掉”。想把破碎、減振、回拖三步并作兩步走,得先把巖石“脾氣”摸透,再讓機(jī)器“聽話”。
一、先給巖石做“體檢”
1. 現(xiàn)場取芯:每50 m取一組巖芯,記錄單軸抗壓強(qiáng)度、裂隙間距、RQD值,強(qiáng)度>80 MPa 定為高硬段,提前標(biāo)注。
2. 地電掃描:采用高密度電法圈出破碎帶與含水裂隙,避開“軟夾層”,防止卡鉆、塌孔。
3. 試鉆驗(yàn)證:用φ90 mm導(dǎo)向鉆頭試鉆5 m,記錄鉆進(jìn)速度、扭矩、泵壓,建立“巖石-參數(shù)”對照表,為后續(xù)選型提供一手?jǐn)?shù)據(jù)。
二、破碎:讓石頭“先松口”
1. 鉆頭升級:高硬段改用“錐面PDC+牙輪”復(fù)合鉆頭,牙輪先壓裂,PDC再切削,鉆進(jìn)速度可提30%。
2. 水力破巖:在鉆桿加裝2 mm底噴孔,泵壓提到18 MPa,形成局部水楔,降低巖石抗壓強(qiáng)度10%—15%。
3. 控頻沖擊:采用低頻高矩沖擊器,沖擊頻率15 Hz,單次沖擊能量≥300 J,既碎巖又避免共振,把振動速度控制在5 mm/s以內(nèi),滿足《城市區(qū)域環(huán)境振動標(biāo)準(zhǔn)》。
三、減振:給機(jī)器“穿棉鞋”
1. 鉆機(jī)平臺減振:四角墊30 mm橡膠墊+鋼板復(fù)合減震塊,切斷振動向地面?zhèn)鞑ヂ窂剑脚_振幅下降40%。
2. 泥漿“軟隔離”:提高泥漿比重至1.25、漏斗粘度55 s,形成彈性包裹層,削減鉆頭-巖石撞擊波。
3. 回擴(kuò)分級減振:φ200→φ350→φ500 mm三級回擴(kuò),每級加5 m長“減振套”,套內(nèi)填充泡沫顆粒,讓能量逐級衰減,地面振動峰值再降30%。
四、快速回拖:讓管道“一次到位”
1. 管壁預(yù)潤滑:敷設(shè)前2 h內(nèi),用食品級皂基潤滑劑均勻噴涂管外壁,摩擦系數(shù)降至0.15,回拖力平均減少20%。
2. 防塌孔“護(hù)套”:最后一級回擴(kuò)頭加裝可折疊鋼板護(hù)套,邊擴(kuò)邊推套,形成臨時“巖石筒”,防止塌孔卡管。
3. 恒張力控制:回拖時保持拉力恒定(不超過管材抗拉強(qiáng)度50%),同步注入潤滑泥漿,回拖速度穩(wěn)定在4 m/min,單根200 m段可在1.5 h內(nèi)完成,效率提升一倍。
五、實(shí)戰(zhàn)案例
廈門某220 kV電纜隧道支線,全長1.2 km,其中480 m為微風(fēng)化花崗巖,抗壓強(qiáng)度110 MPa。按上述流程施工:試鉆→復(fù)合鉆頭+水力破巖→三級減振回擴(kuò)→預(yù)潤滑回拖,全程振動監(jiān)測峰值僅3.8 mm/s,周邊居民零投訴;單班12 h完成回拖,比傳統(tǒng)方案節(jié)省3天,管材無劃傷、無變形,一次驗(yàn)收通過。
六、常見坑點(diǎn)提醒
1. 盲目加壓:巖石越硬越不能“死壓”,泵壓>20 MPa 易燒鉆頭,應(yīng)“高泵壓+低鉆壓”組合。
2. 忽略排渣:巖屑粒徑大,若泥漿攜巖能力不足,孔內(nèi)“砂橋”會瞬間抱死鉆桿,務(wù)必保證上返速度≥0.6 m/s。
3. 回拖停頓:巖石孔壁回彈快,中途停拖超過30 min,摩擦阻力翻倍,必須“一鼓作氣”。
結(jié)語
巖石地層MPP管敷設(shè),核心是“先碎巖、再減振、后快拖”。把巖石參數(shù)鉆前鉆后量個遍,讓鉆頭、泥漿、減振、潤滑四件套協(xié)同發(fā)力,就能把“硬骨頭”變成“快車道”,既保住周邊建筑安全,又把工期和成本雙雙砍下來。
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