某水封式地下储油洞库水幕系统施工-系统测试及供水施工组织设计

《某水封式地下储油洞库水幕系统施工-系统测试及供水施工组织设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、某水封式地下储油洞库水幕系统施工系统测试及供水施工组织设计【】水幕巷道设置在储油洞罐上方25m处，底标高为-32m，断面为6.5m×6m的三心拱直墙型，内设水平和垂直水幕孔，孔长（深）约为60m。水幕孔较深且充水后的水幕孔在储油洞室施工中起关键作用，如何选择合适的钻孔设备保证孔斜，且采取合理的方法进行水幕孔的单孔试验和有效性试验，使水幕系统在储油洞室的开挖中保持有效性是施工组织设计中的关键。　　【关键词】水封式地下储油库水幕孔钻孔试验　　l.工程概况　　某地下水封式石油储备库设计库容300×104m3，拟建4组储油地下洞

2、罐（每组由2条长为934m、断面跨度和高度分别为19m、24m的储油洞室通过连接巷道连接而成），洞型采用三心拱直墙型，洞室底面标高为-80m，顶标高为-56m。每组洞罐容积约为75×104m3。　　水幕系统设置在储油洞罐上方25m处，底标高为-32m，主要是东西向的水幕巷道5条（每条长度974m）、南北向连接水幕巷道1条（长度为486m），断面均为6.5m×6m，洞型为直墙三心拱形。在水幕巷道内设水平和垂直水幕孔，水平水幕孔钻孔位置位于水幕巷道距底面1m高度的边墙上。垂直水幕孔钻孔位置沿水幕巷道的底面中轴线。水幕孔直径均为

3、100mm，水幕孔长度约为60m，水平水幕孔间距为10m，垂直水幕孔间距为20m。主要工程量：水平水幕孔34830m，垂直水幕孔11300m。　　2、水幕系统的工作原理　　储库洞室内石油完全依靠地下水和人工水幕进行密封，防止液化石油气从储库中外泄。其原理为：储库洞室开挖后不施做衬砌，仅在洞口采用混凝土墙进行封堵，其余部位在洞室上部水幕巷道中钻孔注水形成水幕，使洞室上部围岩地下水保持一定水位和压力，以达到密封目的。每座储库上方设水幕巷道，水幕巷道边墙两侧和底部布置若干水幕孔。储库洞室开挖前，通过水幕水平孔进行围岩临时注水补充

4、地下水(注水压力为海平面静水头高度压力，保证地下水位维持一定的水头高度，防止开挖过程中地下水位下降(即需“临时注水”)。储库开挖完成后，洞口施做混凝土堵头墙，拆除水幕水平孔临时注水系统，由地面永久供水系统对水幕巷道进行灌水，从而使整个储库区水位达到海平面高度，以便在投产运营后能随时补充地下水。　　3.施工方案及整体规划　　考虑水幕系统的作用和功能及在储油洞罐施工中的重要作用，施工时尽量安排水幕系统提前施工且尽早完成。根据规范要求，水幕巷道的钻孔安排原则上保证成型且充水的水幕孔至少提前储油洞罐上层开挖工作面20m以上，而且这

5、个距离根据现场情况而加大。　　水幕系统的水幕孔在水幕巷道掘进一段距离后开始（约200m左右），水幕孔钻孔试验和水幕洞室开挖作业同时进行。　　水幕孔钻孔采用AtlasDiamecU4岩心钻机钻孔，单孔钻孔完成后按设计要求进行单孔测试，合格后连接至供水管X。　　水幕系统施工完成（包括洞室掘进、水幕孔钻孔和单孔试验）且储油洞顶拱开挖完成后进行水幕系统的有效性试验，有效性试验完成后，即可进行水幕系统的整体性试验。整体性试验的具体时间根据业主、设计、监理的要求，可以在储油洞室的开挖过程中进行，也可以在储油洞室开挖结束后进行。为施工方

6、便，本施组暂定整体性试验在全部储油洞室开挖完成后进行。　　4.水幕孔钻孔施工　　4.1设备选用　　考虑洞内开挖运输和钻孔同时作业，操作空间有限，因此钻孔设备必须具有作业占用空间小、结构轻便、容易安装搬迁等特点，另外根据规范要求，水幕孔钻孔设备不得使用高压风出渣。经多方面性能比选，最终选用AtlasDiamecU4岩心钻机进行钻孔。　　表1AtlasDiamecU4全液压岩心钻机钻孔参数　　参数、型号AtlasDiamecU4　　钻孔直径（mmm）ф78-ф110　　钻孔深度（m）500　　钻孔角度（°）0-360（任意角度

7、可施工）　　最大扭矩660Nm　　给进力/拔提力52KN　　给进长度850mm　　4.2水幕孔检测设备　　水幕孔检测项目包括方位角和仰角，检测选用DS－3型钻孔测斜仪。其工作原理：利用磁电阻传感器作为固态罗盘测钻孔方位角，利用集成加工速度传感器矢量合成方法测钻孔仰角。测试过程中配备增压泵、压力表、控制阀、秒表等配备设备。　　4.3钻孔施工工艺　　1）施工准备　　水幕巷道开挖一段距离后，人工配合机械清理并平整底板，测量放线定出水平孔和垂直孔位置，并在侧壁或底板上做好标识。接通风、水、电管路，安装并调试钻机。备足孔口装置，加工

8、好孔口塞及连接螺栓。2)钻孔a、水平孔分两段成型。孔口段长度3m。孔径110mm，主要用于孔口塞安装，采用低压、低速钻进成孔；3m以后部分，孔径为100mm，采用高压、高速钻进成孔。b、选用直径73mm的钻杆，避免因钻杆过细而在孔内旋转摆动过大而导致钻孔偏差超限。c、不同地质条件下的钻进措施，岩层稳定性