《大型地下水封洞库施工关键技术》—中铁隧道集团有限公司一处有限公司
2016洛阳科技进步奖受理项目公示

2016年度洛阳市科技进步奖受理项目公示
根据《洛阳市科学技术局关于开展2016年度洛阳市科学技术进步奖推荐工作的通知》的有关要求,我局对2016年度市科技进步奖推荐项目进行了形式审查,共有84项推荐项目形式审查合格,予以受理。
现将受理的84项科技进步奖项目在洛阳科技信息网()进行公示。
自公示之日起7日内,任何单位或者个人对公布项目持有异议的,应当以书面方式向我局提出,并提供必要的证明材料。
为便于核实查证,确保客观公正处理异议,提出异议的单位或者个人应当表明真实身份,并提供有效联系方式。
个人提出异议的,须在书面异议材料上签署真实姓名;以单位名义提出异议的,须加盖本单位公章。
我局承诺按有关规定对异议人身份予以保护。
凡匿名、冒名或超出期限的异议不予受理。
特此公告。
联系人:秦欣(监察室)吕洁(成果科)联系电话:63920797(监察室)63932963(成果科)
附件:2016年度洛阳市科技进步奖受理项目
洛阳市科学技术局
2016年3月15日
2016年度洛阳市科学技术进步奖受理项目
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特大地下洞室群优质高效安全环保施工关键技术与应

附件:“特大地下洞室群优质高效安全环保施工关键技术与应用”成果公示一、项目名称:特大地下洞室群优质高效安全环保施工关键技术与应用二、推荐单位:中国施工企业管理协会三、项目简介:进入21世纪以来,我国兴建的大型水电站多采用地下引水发电系统开发方式,龙滩、小湾、三峡、彭水、构皮滩、溪洛渡、向家坝、锦屏一级等水电站的地下引水发电系统工程的建成投产,标志着我国已成为全球建造地下引水发电系统工程最多、施工难度最大、技术水平领先的国家。
特大型地下引水发电系统工程由引水、厂房、尾水三大系统的洞室群组成,主要洞室跨度超过30m,边墙开挖高度超过70m,在不到1km2的区域内由发电厂房、主变压器室、尾水调压室、平洞、斜井、竖井等百余条洞室组成,布置密集,纵横交错,地质环境复杂,工作条件恶劣,安全风险极高。
水电水利特大地下洞室群施工为当今地下工程中最复杂的系统工程,是地下工程结构建造技术的最高集成。
项目研究以实现特大地下洞室群优质、高效、安全、环保施工为目标,依托国家重点工程建设,组织产学研用9家单位联合攻关,深入研究并形成了特大地下洞室群优质快速施工、安全施工、施工通风、施工安全评估、绿色施工、施工控制技术信息系统等方面的关键技术,并成功应用于溪洛渡、向家坝、锦屏一级等水电站的多座特大地下洞室群施工实践,取得了巨大经济和社会效益。
主要创新成果如下: (1)提出了以“先洞后墙、先软后硬、薄层开挖、随层支护”为核心的特大地下洞室群安全优质高效建设施工技术体系;发明了上置式针梁钢模、曲线隧洞混凝土衬砌组合钢模板等混凝土衬砌施工成套技术;形成了13项国家级工法,解决了大直径调压井穹顶及多岔口等复杂结构以及岩溶、突水突泥、高地应力等复杂地质条件下的安全施工难题。
(2)创建了地下洞室群风流场数值模型和网络解算混合模型,提出了多洞全过程通风设计方法体系,研制了尾气净化、除尘装备,首次编制了绿色施工行业标准并形成了绿色施工评价指标体系。
大型地下水封LPG洞库施工工法(2)

大型地下水封LPG洞库施工工法大型地下水封LPG洞库施工工法一、前言大型地下水封LPG洞库施工工法是一种用于建设地下水封LPG洞库的施工工法,旨在确保洞库在使用过程中的安全和可靠性。
该工法结合了地质特征和工程要求,以及先进的施工技术和设备,旨在提供一个全面且实用的施工指南。
二、工法特点1. 提供高效施工:该工法采用了先进的施工设备和技术,可以有效地提高施工速度,降低施工成本。
2. 高度可靠性:地下水封LPG洞库作为一种重要的工程结构,其施工要求十分严格。
该工法提供了一套完善的施工流程和质量控制措施,以确保工程的质量和可靠性。
3. 灵活性强:该工法可以根据具体项目要求进行调整和定制,以满足不同地质条件和工程需求的要求。
4. 环保和可持续性:该工法注重环保和可持续性,采用了先进的环保材料和设备,以减少对环境的影响。
三、适应范围该工法适用于建设各类大型地下水封LPG洞库,包括城市供气管道系统、工业用气管道系统以及石化、化工等行业的气体储存与供应。
同时,该工法对地质条件的要求相对较低,适用于各种地质环境,如软土层、粉土层和岩石层等。
四、工艺原理该工法的施工工艺原理是将地下水封LPG洞库建设的理论原理与实际工程结合起来,通过采取一系列的技术措施来保证施工的质量和成功。
这些技术措施包括地下洞库的开挖、洞壁的支护和防渗处理、洞库的封闭、管道的布置和安装、系统的测试和调试等。
五、施工工艺1. 地下洞库的开挖:根据工程设计要求和地质条件,采用合适的开挖方式和设备进行地下洞库的开挖,如钻孔爆破、盾构等。
2. 洞壁的支护和防渗处理:在地下洞库的开挖过程中,采取相应的洞壁支护结构和防渗措施,以确保洞壁的稳定和防渗性能。
3. 洞库的封闭:地下洞库开挖完成后,进行洞库顶板、洞壁和地下洞库的密封处理,以确保洞库的密封性能。
4. 管道的布置和安装:根据工程设计要求,将管道系统布置在地下洞库内,并进行相应的连接和安装工作。
5. 系统的测试和调试:施工完成后,对地下洞库的系统进行测试和调试,以确保系统的正常运行。
中铁隧道集团掌握我国地下水封洞库核心技术

目前,我国已成为世界第二大能源消费国。根据国务院批准的《国家石油储备中长期规划》,2020年以前,我国将陆续建设国家石油储备第二期、第三期项目,形成相当于100天石油净进口量的储备总规模,进一步增强应对石油中断风险的能力。然而,地面建设不仅占用大量宝贵的土地,而且维护成本大,安全性不高。
我国隧道专家洪开荣认为,水幕系统设计、试验及优化,大断面洞库开挖、地下水位控制是地下水封洞库项目建设的重点和难点,我国已掌握了上述施工技术,因此修建地下水封洞库工程正在成为趋势。
பைடு நூலகம்
目前,我国天然气占一次能源消费的比例不到5%,而世界平均的比例达24%。2011中国国际石油石化暨海洋工程技术大会透露,国家能源局正与相关部门合作筹备建立天然气储备体系,但储备液化天然气的储罐对资金和技术的要求都很高,建设成本太大。
中铁隧道集团总经理张继奎满怀喜悦地说:“LPG地下水封洞库很好地解决了这一难题,为我国大规模使用天然气创造了条件。目前我集团已掌握了地下水封洞库建设的核心技术,打破了国外的技术垄断,并且为我国自主设计施工国家石油战略储备地下能源基地做好了充分的技术准备。”
LPG是液化石油气的简称,LPG地下水封洞库是将从天然气田采出的天然气选择异地重新注入地下空间保存的一种人工气田或气藏。地下储库以其存储量大、安全性高、应急能力强、使用寿命长等优点,成为目前国际上石油、天然气等能源的主要储备方式。
在黄岛LPG工程施工中,中铁隧道集团项目部采用科学的施工方法,先进的组织管理,立足机械化配套施工,主洞采用凿岩台车开挖,装药采用平台车施工,喷砼采用混凝土喷射手,成功解决了地下洞室群多作业面平行作业、施工通风、地下水控制等难题,逐渐形成了大断面爆破施工工艺细则、水幕施工技术要求、围岩喷锚支护技术措施、地层渗漏水控制注浆防渗漏标准等一系列地下储库工程的施工标准和技术规范,将地下储库施工技术带入新的高度。
地下水封洞库分层施工工作面污染物扩散规律的数值模拟研究

地下水封洞库分层施工工作面污染物扩散规律的数值模拟研究王峰; 朱磊; 黄玉冰; 陈雨春; 王宇; 罗飞宇【期刊名称】《《安全与环境工程》》【年(卷),期】2019(026)006【总页数】6页(P196-201)【关键词】地下水封洞库; 超大断面; 分层施工; 污染物扩散; 通风效率; 数值模拟【作者】王峰; 朱磊; 黄玉冰; 陈雨春; 王宇; 罗飞宇【作者单位】西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031; 西南交通大学土木工程学院四川成都610031; 中铁隧道集团一处有限公司广东湛江524431【正文语种】中文【中图分类】X948能源是一个国家经济和社会可持续发展中非常重要的保障之一,近年来我国高度重视能源的开发利用,因此地下水封洞库工程得到了快速发展。
水封洞库工程具有单洞断面尺寸大、空间布置复杂等特点[1]。
为了保证超大断面地下水封洞库的顺利和快速施工,通常采用分层分段连续施工,而分层施工过程中各工作面间的相互影响、污染物的串流以及如何保障超大断面洞库群内环境是施工中必须解决的关键问题。
因此,对超大断面地下水封洞库分层施工过程中的通风技术和方案优化进行深入研究和分析具有重要意义。
近几十年来,国内学者对地下工程施工通风问题进行了大量研究,其中有部分学者对地下工程通风问题进行了三维数值模拟研究[2-8]。
如彭露等[6]对巷道式通风进行了三维数值模拟,并对巷道内风速、压力的分布特征以及不同风速下气体浓度的变化规律进行了分析;袁帅[7]利用FLUENT软件建立了隧道施工通风模型,对特长铁路隧道中瓦斯的分布规律进行了研究;赵子成[8]利用CFD软件模拟了隧道压入式通风施工中掌子面的风流流场,具有一定的工程利用价值。
这些研究成果对地下洞室复杂的通风问题具有非常重要的参考价值,但对于超大断面复杂的地下水封洞库群巷道式分层施工通风的研究还较缺乏。
为此,本文依托某石油储备地下水封洞库群工程,以超大断面地下水封洞库分层施工为研究对象,采用三维数值计算方法对主洞顶层贯通后,主洞室第二层开挖施工的通风方案和污染物浓度的分布规律进行数值模拟研究,重点对主洞室第二层开挖时通风管的竖向位置以及距离掌子面的水平距离等参数对工作面污染物浓度的分布规律进行了研究。
黄岛国家石油储备地下水封洞库工程创优策划与实施案例

黄岛国家石油储备地下水封洞库工程创优策划与实施案例黄岛国家石油储备基地有限责任公司一、工程概况1、工程基本信息(1)黄岛国家石油储备地下水封洞库工程(以下简称黄岛洞库)是国家石油储备二期工程之 一,是国内第一个大型地下水封石洞油库工程。
工程分为地下和地上两个单项工程。
地上工程主要 包括:变配电、自控、消防、油气回收、制氮、污水处理设施等单元;地下工程主要包括9个储油主洞室、5条水幕巷道、6个操作竖井及施工巷道、通风巷道等。
工程于2010年11月18日开工,2014年3月26日进行中间交接,2015年5月26日一次投运 成功,2017年4月27日通过项目竣工验收。
项目批复投资概算 214,425万元,竣工决算198,682 万元。
辅助生产区鸟瞰(2)工程管理模式 作为中国施工企业管理协会第三批全过程质量控制试点单位,以创国家优质工程金奖为目标, 采用建设项目部负责的 E+P+C 监理+第三方技术监测(服务)的管理模式,融工程建设、科技创 新、推广应用为一体,建立全覆盖的全过程质量控制管理体系。
石油化工工程质量监督总站行使工 程质量监督,工程监理单位实施全过程监理核查控制,施工单位严格自控,第三方技术监测(服 务)实施地质预测预报、安全监测、反馈分析。
(3)工程创新体系大型地下水封洞库工程在我国尚属首次,没有成熟的技术和经验可供借鉴,许多关键技术均有 待于系统、深入地研发,中国石化成立攻关组,明确以项目驱动创新,以实际应用为目的,以参建 单位为创新主体,产学研相结合的创新指导思想,制定自主创新计划,建立自主创新体系,确定项 目管理创新、节理裂隙岩体渗流特性及其对洞库水封性影响、大型密集洞室群围岩稳定性综合判识 系统开发与应用、地下水封洞库动态设计辅助数字平台系统开发与应用、大型洞库液下泵国产化研发、平行多层布置大型密集洞室群施工期通风技术开发与应用、大型地下水封石洞油库动态设计方 法创新、大型地下水封洞库勘察技术方法创新,大型地下水封石洞油库施工技术创新等12个攻关地下洞库三维鸟瞰课题,分别从管理创新、技术创新、方法创新、理论创新入手,开展课题攻关,切实解决建设难题,确保工程质量。
铁路隧道工程施工中防水施工技术及质量控制

铁路隧道工程施工中防水施工技术及质量控制发布时间:2021-12-16T07:15:45.416Z 来源:《时代建筑》2021年30期10月下作者:胡为[导读] 铁路建设的兴起加快了国民经济发展的步伐,物资的快速流动也保障了经济的健康发展。
建设高性能铁路,充分发挥其运输能力,在经济建设中具有重要作用。
为了保证整条铁路的运输能力,铁路隧道的施工质量不应该有任何问题。
在保证铁路隧道物理质量的前提下,需要对防水施工技术进行一些研究,以保证整个工程的耐久性和物理质量不会受到影响或破坏。
因此,在施工过程中,有必要做好隧道防水工作,从侧面提升企业的市场竞争力,促进铁路隧道工程行业的可持续发展。
中铁六局集团呼和浩特铁路建设有限公司胡为内蒙古呼和浩特市 010050摘要:铁路建设的兴起加快了国民经济发展的步伐,物资的快速流动也保障了经济的健康发展。
建设高性能铁路,充分发挥其运输能力,在经济建设中具有重要作用。
为了保证整条铁路的运输能力,铁路隧道的施工质量不应该有任何问题。
在保证铁路隧道物理质量的前提下,需要对防水施工技术进行一些研究,以保证整个工程的耐久性和物理质量不会受到影响或破坏。
因此,在施工过程中,有必要做好隧道防水工作,从侧面提升企业的市场竞争力,促进铁路隧道工程行业的可持续发展。
关键词:铁路隧道工程;防水施工技术;质量控制引言对铁路隧道防水施工技术及控制要点进行了研究和总结。
防水工程遵循“防排水结合、预防为主、刚柔相济”的原则,以混凝土结构自防水为主,辅以全包柔性防水层加强防水的形式,施工缝等细部构造防水为重点进行施工。
1铁路隧道工程中防水施工作业的缺陷防水施工中常见的缺陷包括以下几点。
(1)防水施工人员责任心不强,比如铺设防水板时,不能保证其平整度和松动,导致防水板在浇筑混凝土时被撕裂,失去防水功能;止水带施工过程中用铁丝固定导致止水带被穿孔,扭曲不顺直,达不到防水效果。
(2)成品半成品保护力度不足,原材料储存不得当,大多都在露天环境下堆码存放,加速了防水材料的老化。
世界最大地下储气水封洞库成功投产

( 摘 自 新华 网 h t t p : / / n a w s —x i n h u a n e t . c o m / p o l i t i c s / 2 0 1 5~ 0 9 / 0 2 / c _ 3 2 8 0 . h t m1 )
中铁隧道集团一处有 限公 司从承建 国内首座汕头 L P G到第 3座黄岛 L P G洞库以来 , 经过 1 0余年的不断探索 、 总结 、 实践 , 已掌
握地下 水封 洞库施工的核心技术 , 并在 烟台 L P G项 目建设期间得到成 功运用 , 多次被 业主授予 H S E管理 、 质量管 理和综 合管理先
刀盘 、 驱动 系统 和纠偏油 缸等设计 配置上结合盾构的设计理念 , 圆满解决 了这一技术 难题 , 填补 了国 内城 市小直径 、 复杂 地质 条件 下 市政 隧道 机械化掘进的技术空 白, 且 单次掘进 距离是普通顶管机的 2~ 3倍 。 ( 摘 自 中国中铁工程装备集 团有 限公 司 h t t p : / / z b . t r e e . c n / t a b i d / 1 9 1 8 / I n f o l D / 6 5 1 0 1 / f r t i d / 1 8 8 9 / D e f a u l t . a s p x 2 0 1 5— 0 8— 2 4 )
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隧道建 设
第3 5 卷
国 内首 台硬 岩 泥水 平 衡 顶 管 机 始 发
2 0 1 5年 8月 2 0日上午 , 由中铁工程装备集 团设备公 司 自主研发的 国内首台硬岩 泥水 平衡顶管 机在南 宁市正式 始发 。该设 备
应用于南宁市 邕宁 区龙 岗片 区道路 B T项 目利福路 ( 四标 段) 污水管顶管工程 , 标 志着广西 首例地下排 污工程采用硬 岩泥水平衡顶
LPG地下水封洞库工程建设技术探讨

力。从洞库内的油品储存要求考虑,计算出的水幕供水压力一般 会低于天然静水 压 力,尤 其 在 地 形 起 伏 较 大 的 山 区,两 者 的 差 值 就会较大。
洞库施工期间,如 水 幕 供 水 压 力 低 于 天 然 静 水 压 力,则 主 洞 开挖过程中揭露的出水点就可能偏少,主洞内注浆堵水的效果也 会大打折扣,就会导致运营期洞库内的实际排水量大于竣工验收 阶段。
18m×20m,304m2 18m×20m,304m2 18m×22m,329m2 18m×26m,393m2
丙烷、丁烷 丙烷、丁烷 丙烷、丁烷 丙烷、LPG
1997年—1999年 2000年—2002年 2004年—2006年 2009年—2012年
烟台 LPG库(一期)
110 (60+25+25)
下水封洞库储存的大国。由于建设规模的扩大,我国的修建技术
在国外的基础上又有一定的提高。本文在参照国外成熟 LPG地
下水封洞库修建 技 术 的 基 础 上,通 过 参 与 多 个 工 程 实 践,提 出 了
一些国内自主修建时需要注重的技术,为今后国内自主修建洞库
提供一些参考。
2 需要注重和提高的技术
&,
水幕至主洞室顶层的高差一般是 20m,按照围岩主结构面竖
2.1 维持天然地下水位非常重要
向均在 45°范围内计算,则水幕超前的距离应为 20m。对于具体
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第 44卷 第 2018年
141期月
山 西 建 筑
SHANXI ARCHITECTURE
AVpolr..4 42N0o1.811
文章编号:10096825(2018)11017603
LPG地 下 水 封 洞 库 工 程 建 设 技 术 探 讨
《大型地下水封洞库施工关键技术》—中铁隧道集团有限公司一处有限公司

3.水封洞库储存油气原理及构成
•3.2水封洞库结构组成 • (2)水幕系统——确保洞库水封效果,决定项目成败 • 为了确保油品安全密封储存在限定的空间内,通常为了 改善地下水力分布以提高储油洞库气密性要设置水幕系统, 由一系列钻孔组成的水平水幕、垂直水幕和水幕巷道组成。 • *当一座地下水封洞库的不同洞室储存不同油品介质时, 为了防止窜油,需要在洞室间设置垂直水幕。当防止外部水 体对洞库造成影响时,也需要在洞库与外部水体之间设置垂 直水幕。 • *常压储存的地下水封洞库,设置水幕主要是出于环保安 全的需要,特别是当地下水封洞库周围的水体条件不能满足 长期饱和的情况下。
• 4.2.1单水幕孔试验研究。阐述了单水幕孔试验的试验设
计原理,明确了采用的试验仪器,优化并分析了试验流程。 研究出了单水幕孔渗透性与试验因素的关系,并根据相互关 系进行现场改进,取得了较好的效果。
• 4.2.2多水幕孔联合试验研究。通过对地下水封洞库各水
幕系统进行独立多水幕孔联合试验,提出了低效率水幕孔判 断标准,并根据判断标准指出了现场低效率水幕孔的分布, 针对分布情况采取相应的处理措施,完善了国内多水幕孔联 合试验的理论、判断标准及低效率水幕孔的处理方式,为后 续工程提供了借鉴。
2.地下水封洞库在我国的发展
•2.2水封洞库的发展趋势与前景 • 石油地下水封洞库在建设规模超过100万方时,建设投 资较经济。石油地下水封洞库工程一次投资较大、建设周期 较长,目前只有国家作为战略储备投资修建,今后将开发国 家与企业合作的模式投资修建,存储的油品也从原油向成品 油发展。 • 油气地下水封洞库在建设规模超过20万方时,其建设、 运营维护费用较经济。油气地下水封洞库工程由于一次性投 资不大、运营维护费用低和高安全性,受到国内外油气企业 的青睐。利用地下水封洞库储存压缩空气、CO2、H2 等是各 国科技工作者下一步研究的目标。 • 目前国家原油储备库和企业销售LPG储库在采用地下水 封洞库上已经有了一定的规模,在炼油石化企业采用地下水 封洞库,具有更大的优势,具有广阔的使用前景。
城市淤泥地层地下过街道浅埋暗挖工法

3.对施工中可能影响到的各种公共设施制定可靠的防止损坏和移位的实施措施,加强实施中的监测、应对和 验证。同时,将相关方案和要求向全体施工人员详细交底。
4.设立专用排浆沟、集浆坑,对废浆、污水进行集中,认真做好无害化处理,从根本上防止施工废浆乱流。
谢谢观看
《城市淤泥地层地下过街道浅埋暗挖工法》的施工工艺流程如下: 一、淤泥地层竖井施工工艺流程(图1)。 图1竖井施工工艺流程图 二、淤泥地层浅埋暗挖通道施工工艺流程(图2)。 图2暗挖通道施工工艺流程图 三、大管棚施工工艺(图3)。 图3大管棚施工工艺流程图 四、二重管钻机注浆(机械配置图参见图4、工艺流程参见图5)。 图4二重管无收缩注浆机械配置图 图5二重管无收缩注浆工艺流程图 参考资料:
在管线和建筑物密集地区,该工法比冻结法、明挖法都要节省费用,且对交通能起到保障作用。
在杭州市武林广场人行过街通道、西湖大道/南山路过街地道和艮山西路闸弄口人行过街地道三个工程建设实 例中,城市交通正常通行、旅游景点正常开放,地面建筑完好无损、众多地下管线受到良好保护,形成了经济效 益、社会效益和环境效益。
该地区为杭州第四纪滨海相沉积平原区,地层含水量非常大,承载力很低,土体具有很高的蠕变特性,处于 软塑~流塑状态,渗透系数达10-8级。揭露土体有:②1黏质粉土、②2粉质黏土、③1淤泥质黏土、③2淤泥质粉 质黏土夹粉土,其物理力学性能指标参见表4。
工程于2004年3月26日开工,过街通道由于其长度在注浆工艺技术能有效控制的范围内,故利用竖井从两端 进行管棚布设和二重管无收缩浆液注浆,在开挖前完成地层预加固,施工中及时对加固效果进行检查和补充注浆, 分层分块进行开挖,确保了工程安全稳步地进行。工程于2005年6月3日竣工。
LPG地下水封洞库工程建设技术探讨

LPG地下水封洞库工程建设技术探讨郭得福【摘要】LPG地下水封洞库在国内已建设7座,由于洞库规模的扩大,我国建设洞库的技术已不能直接照搬国外的技术,必须要有一定的提高.从设计、施工入手提出了9条需要注重和提高的技术,涉及洞库的设计优化、施工方案优化,以及洞库选址及安全施工等方面,供国内建设洞库参考.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2018(044)011【总页数】3页(P176-178)【关键词】LPG;地下水封洞库;建设技术【作者】郭得福【作者单位】中铁隧道集团一处有限公司,重庆 264000【正文语种】中文【中图分类】U453.611 概述1950年,美国第一个建成了LPG地下水封洞库,随后欧洲、日本等国也陆续开始建设LPG地下水封洞库。
韩国总结了美国、欧洲、日本等国的建设经验,完善了人工水幕技术,自1983年起的三十多年间,先后建设了库容为29.6万m3,55万m3,42万m3,27万m3,48万m3等的地下水封洞库[1],成为世界名列前茅的LPG地下水封洞库国家。
在国外技术的基础上,国内从1997年起,先后建成了汕头、珠海、宁波一期、黄岛、烟台一期等5座LPG地下水封洞库,正在建设烟台二期、宁波二期等2座地下水封式洞库。
先后建设的7座洞库的相关参数见表1。
我公司参与了其中5座洞库的建设。
前4座洞库均直接采用了国外技术。
在消化吸收国外技术后,从第5座烟台一期洞库开始了国内自主修建。
从表1中可见,主洞室的断面越来越大,总库容也越来越大。
近些年,国内工程技术人员一直在不断研究学习国外的建设技术。
如文献[1]对洞库断面结构设计进行研究;文献[2]对洞库的库址选择进行研究;文献[4]对水幕系统设计初步研究;文献[6]对水幕系统水力试验及水幕孔施工进行研究;文献[10]对洞库密封塞施工技术进行研究。
国内工程技术人员多处于消化吸收国外技术阶段,未见到技术提高方面的研究。
表1 国内建设的LPG地下水封洞库参数表项目名称库容/万m3主洞室断面尺寸(宽×高,面积)储存物建设时间汕头LPG库20(10+10)18m×20m,304m2丙烷、丁烷1997年—1999年宁波LPG库(一期)50(25+25)18m×20m,304m2丙烷、丁烷2000年—2002年珠海LPG库40(20+20)18m×22m,329m2丙烷、丁烷2004年—2006年黄岛LPG库50(35+15)18m×26m,393m2丙烷、LPG2009年—2012年烟台LPG库(一期)110(60+25+25)22m×26m,475m2丙烷、LPG、丁烷2011年—2014年烟台LPG库(二期)120(60+60)22m×26m,475m2丙烷2017年—未完宁波LPG库(二期)200(120+80)20m×26m,430m2丙烷2018年—未完从目前洞库的建设规模看,我国已超过韩国成为世界LPG地下水封洞库储存的大国。
《大型地下水封洞库施工关键技术》汇报材料

舟山国家石油储备地面罐区
江门油库爆炸场景
液化石油气储存球罐
2.地下水封洞库在我国的发展
2.1已建及在建水封洞库 我国第一座地下水封洞库黄岛地下水封石洞原油库,容量 为15万方,于1977年7月完成。至1989年8月共运行了289次, 进、出原油204万吨,随后停用。 我国第二座地下水封洞库1976年建设的浙江象山4万方柴 油地下库,经1990年代修复使用至今。 1980年代,我国先后进行勘察设计了黄岛二期地下水封石 洞原油库、泰安成品油库,后来停建。 直到1990年代中后期,我国才开始恢复建设地下水封洞库, 主要是液化石油气储库。
2.地下水封洞库在我国的发展
2.1已建及在建水封洞库 汕头 1998年建成我国第一座地下水封LPG储库,20万方。 宁波 2002年建成我国第二座地下水封LPG储库,50万方。 珠海 2009年建成我国第三座地下水封LPG储库,40万方。 黄岛 2012年建成我国第四座座地下水封LPG储库,50万方。 烟台 2014年建成我国第五座座地下水封LPG储库,100万 方,目前世界上总库库容、单库库容均第一。
汕头LPG (操作竖井)
2.地下水封洞库在我国的发展
2.1已建及在建水封洞库 *国家石油储备战略实施 国内于2003年启动石油战略储备工程,第一期地面储罐已
修建完成;第二期的4个地下水封洞库工程(黄岛、锦州、 惠州、湛江)和地面储罐工程已全部开工建设;第三期的 项目正在规划中,预计均为地下水封洞库。 2011年10月,锦州国储 300万方原油洞库开始建设,2015 年年底投入运营。 2013年6月,惠州国储500万方原油洞库开始建设,预计 2017年年底投入运营。 2013年8月,湛江国储500万方原油洞库开始建设,正在建 设(征地拆迁原因)。
《大型地下水封洞库施工关键技术》汇报材料共66页文档

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《大型地下水封洞库施工关键技术》 汇报材料
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首座国家大型地下水封石洞油库工程施工创新技术

首座国家大型地下水封石洞油库工程施工创新技术
张文辉;赵晓;高志华;吴新霞;李鹏;陈彦生
【期刊名称】《长江科学院院报》
【年(卷),期】2014(031)001
【摘要】黄岛工程是我国首座大型地下水封石洞储油库(简称“地下水封洞库”),为我国战略石油储库大型地下工程建设开辟了先河.在水封条件下的围岩分级和现场实测地应力基础上,论述了该工程的人工水幕施工技术、钻爆法精细施工开挖与支护集成技术、施工通风技术及安全风险评估与应急预案、抢险救援等5大创新技术,并进行了相应的试验和数值模拟等效果验证.
【总页数】7页(P92-97,109)
【作者】张文辉;赵晓;高志华;吴新霞;李鹏;陈彦生
【作者单位】武警水电三峡工程指挥部,武汉430050;武警水电三峡工程指挥部,武汉430050;武警水电三峡工程指挥部,武汉430050;山东大学土建与水利学院,济南250061;长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,武汉430010;长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,武汉430010;长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,武汉430010
【正文语种】中文
【中图分类】TE4
【相关文献】
1.大型地下水封石洞油库工程施工巷道规划与设计 [J], 郭伟
2.首座大型水封石洞油库工程建设管理集成创新模式 [J], 陆宝麒;梁建毅;张文辉;赵晓;陈彦生
3.地下水封石洞油库地质灾害危险性评估——以山东某地下水封石洞油库工程为例[J], 陈奇;武强;李俊彦
4.大型地下水封石洞油库项目\r竖井工程吊装方案探讨 [J], 曾丽飞
5.地下水封石洞油库岩爆灾害预测评估——以某地下水封石洞油库实际工程为例[J], 陈奇;李俊彦;张杰坤;王桂海
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地下水封石油洞库水幕系统施工技术

地下水封石油洞库水幕系统施工技术管泽英【摘要】地下水封石油洞库的密闭性主要通过地下水来控制,通过水幕系统进行补充,水幕系统的作用很重要.结合惠州国储石油洞库介绍了水幕系统的的施工工艺,并对水幕孔的施工、水幕试验、水幕巷道的清底等关键技术进行了详细的阐述.水幕系统最终技术状态良好,其施工技术有借鉴意义.【期刊名称】《国防交通工程与技术》【年(卷),期】2018(016)002【总页数】4页(P49-52)【关键词】地下水封石油洞库;水幕系统;钻孔;清底【作者】管泽英【作者单位】中铁隧道局集团有限公司工程技术部,广东南沙511400【正文语种】中文【中图分类】TE972.2地下水封石油洞库是在稳定的地下水位以下一定深度的天然岩体中,人工开挖的以岩体和岩体中的裂隙水共同构成储油空间的一种地下工程,由储油洞、施工巷道、竖井(操作井)、泵坑、水幕系统等组成。
为保证稳定的地下水位,洞库顶部的地下水压力必须大于储存压力,使水的压力梯度达到气体不能穿过岩层裂隙外溢。
在地下水封洞库周围水体条件不能满足长期饱和的情况下,为确保岩体和裂隙水共同构成一个相当于压力容器的洞罐,需要设置水幕系统来改善岩体的水力分布条件,使洞库围岩长期处于水饱和状态,裂隙水可以得到及时补充,也是环境保护安全的需要[1-2]。
1 水幕系统的设计水幕一般由水幕巷道、水平水幕、竖直水幕组成。
水幕系统的布置应满足稳定地下水压力及地下水覆盖范围、补充地下水渗流量的要求;水幕巷道断面尺寸应满足水幕系统施工机械作业空间和施工组织需要,并应满足系统测试、施工进度等的要求[1-2]。
水幕巷道截面形状宜采用拱型直墙截面,应满足小型凿岩、运输设备以及施工人员的通行,以及通风、排水、电力及其它设施所占用的空间和施工水幕孔的要求,跨度及高度不宜小于4 m。
水平水幕系统中,水幕巷道尽端应超出洞室外壁不小于20 m,水幕孔应超出洞室外壁不小于10 m。
垂直水幕系统中,水幕孔的孔深应超出洞室底面10 m。
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大型地下水封洞库施工关键技术 汇报材料
刘龙卫 中铁隧道集团一处有限公司
2017年3月
汇报提纲
• 1.前言 • 2.地下水封洞库在我国的发展 • 3.水封洞库储存油气原理及构成 • 4.水封洞库施工关键技术 • 5.体会 • 6.取得的科技成果
1.前言
• 石油是一种战略资源,石油和天然气战略储备是为了保障能 源安全稳定供应、确保国家正常运转的重要手段之一。 • 1973年第一次世界石油危机以后,美国、日本、西欧一些国 家都相继建立了石油和天然气战略储备。 据不完全统计,石油储 备时间:美国156天、日本169天、法国116天、韩国75天,而我国 40天。 • 储存方式有:储罐、内贴壁洞库、地下水封洞库等。地下水 封洞库储存油气资源具有安全可靠、经济实用、投资少、占地小、 环保和生态友好、储量大并且利于战备,被称为“具有高度战略安 全的储备库”。
3.水封洞库储存油气原理及构成
•3.2水封洞库结构组成 • (3)洞罐
• 储油洞室是由储油巷道组成 且经连接巷道连通的储油单元, 相当于地面上的单个油罐。储油 巷道是在地下岩体内开挖的水平 隧道,为主要储油空间。也称为 主巷道。连接巷道是将储油巷道 连通的水平隧道,连通储油巷道 的气相(上部连接巷道)、液相和 水(下部连接巷道),在施工期间 可通往储油巷道的不同水平面。
• (3)适合在水幕巷道狭窄的场地进行施工,钻孔深度深大, 工艺简单,操作容易,便于现场实施。
• (4)采用防灭尘装置,全程杜绝粉尘,利于操作人员健康 和环境保护。
4.水封洞库施工关键技术
• 4.2.4地下水封洞库超深水幕孔施工工法。
• 工法关键技术:
• 1)选择合适的钻孔设备,为钻机提供足够冲击力和扭矩,满 足钻凿硬岩超深孔所需动力,适应水幕巷道狭小空间作业; • 2)选用刚度较大的钻杆,减小钻杆变形量,在开孔时通过可 调支撑杆设置水平偏角和竖直仰角,平衡水幕孔钻进过程中的偏差; • 3)钻机与孔口间安装支撑杆,孔口安装导向孔口管,提高开 孔精度; • 4)安装多个扶正器,形成扶正器组,减小钻杆钻头的跳动量, 提高钻头冲击岩石方向的准确性; • 5)利用后端扶正器的重力,平衡钻头与前端扶正器之间钻杆 产生的下挠量,保持前端钻头轴线最大程度与设计轴线吻合,减小 钻孔误差,提高钻孔精度,保证施工误差满足精度要求; • 6)利用测斜仪进行过程偏差测量,偏差超限时,利用扶正器 纠偏。
4.水封洞库施工关键技术
•4.2水幕系统计算分析与测试技术
• 4.2.4地下水封洞库超深水幕孔施工工法。
• 工法原理:利用成孔设备提供的冲击力和扭矩实现硬岩 超深孔钻凿,并适应水幕巷道狭小空间作业需要;采用大刚 度钻杆和扶正器组,通过减小钻头下挠量,减小钻孔误差, 并在钻进过程中对即将超限孔进行纠偏,提高施工精度。
汕头LPG (操作竖井)
2.地下水封洞库在我国的发展
2.1已建及在建水封洞库 *国家石油储备战略实施 国内于2003年启动石油战略储备工程,第一期地面储罐已
修建完成;第二期的4个地下水封洞库工程(黄岛、锦州、 惠州、湛江)和地面储罐工程已全部开工建设;第三期的 项目正在规划中,预计均为地下水封洞库。 2011年10月,锦州国储 300万方原油洞库开始建设,2015 年年底投入运营。 2013年6月,惠州国储500万方原油洞库开始建设,预计 2017年年底投入运营。 2013年8月,湛江国储500万方原油洞库开始建设,正在建 设(征地拆迁原因)。
• 断面、坡度是制约施工进度、安全、环保的关键。
3.水封洞库储存油气原理及构成
•3.2水封洞库结构组成 • (2)水幕系统——确保洞库水封效果,决定项目成败 • 为了确保油品安全密封储存在限定的空间内,通常为了 改善地下水力分布以提高储油洞库气密性要设置水幕系统, 由一系列钻孔组成的水平水幕、垂直水幕和水幕巷道组成。 • *当一座地下水封洞库的不同洞室储存不同油品介质时, 为了防止窜油,需要在洞室间设置垂直水幕。当防止外部水 体对洞库造成影响时,也需要在洞库与外部水体之间设置垂 直水幕。 • *常压储存的地下水封洞库,设置水幕主要是出于环保安 全的需要,特别是当地下水封洞库周围的水体条件不能满足 长期饱和的情况下。
3.水封洞库储存油气原理及构成
•3.1水封洞库储存油气原理 • 地下水封洞库建在稳定的地下水位以下一定深度的岩石 里,以确保洞库围岩中裂隙水压力始终大于洞库储存温度下 油品的饱和蒸汽压力,既可防止洞库储存的油品不顺着围岩 裂隙渗透出去,又能保证有少量地下水沿着裂隙流入洞库内, 由于油品比水轻而又不相溶,流入洞库中的水沿着岩壁汇集 到洞库底部,形成防止渗漏的水垫层,油品始终浮在水面上。
储存常压油品,在强度及稳 定性较好的岩体内,
可以采用直墙割圆拱截面
储存常压油品,在强度及稳定 性不好的岩体内,
应采用曲墙圆趾圆拱截面
储存有压油品,无论岩体的强 度及稳定性如何,
应采用三心曲墙圆拱截面
3.水封洞库储存油气原理及构成
•3.2水封洞库结构组成 • (4)竖井(操作竖井)和泵坑 • 操作竖井是从地面垂直向下开挖的的圆形或方形通道, 用于安装油品进出运输管道、排水管道、仪表、电缆等设施, 是洞库与外界联系的唯一通道。 • 地面管线及仪表信号线均通过操作竖井与洞罐相连,一 般一个洞罐设一个操作竖井,也可设2个甚至3个竖井。 • 竖井开挖成圆形,这种形状受力较好。根据进出洞罐工 艺管线情况确定竖井直径,一般为3~7m。 • 在竖井下方洞罐底部设置泵坑。泵坑主要是收集裂隙水, 并用泵将裂隙水排出洞库外。产品液下泵也放在泵坑内,以 利于泵的冷却。泵坑结构断面尺寸一般与操作竖井相同,坑 深一般根据泵的结构尺寸决定,通常为15~30m。
• 在水平水幕孔施工过程中,钻头运动轨迹为抛物线,施 工至一定深度后将向下偏移至设计轴线高程位置,并随着钻 孔深度增加继续向下偏移,若水幕孔深度过深,则孔底偏移 量将超过允许公差,难以满足深度超100m的水幕孔施工。
• 通过开展了超深水幕孔施工工艺攻关,提高了钻孔精度, 取得了良好的经济效益,总结成工法并成功推广应用。
• 目前世界上采用人工或自然岩洞储存油气方式占统治地位, 仅用于储存天然气的地下库就有610多座,460多座是利用废旧油 气田,80座利用地下水藏,65座盐溶洞库。主要分布在俄罗斯、 美国、法国、加拿大、德国、英国、西班牙、比利时、挪威、韩 国、日本等国家。 • 我国石油储备绝大部分由一系列大型钢制储罐组成。
•4.2水幕系统计算分析与测试技术
• 4.2.4地下水封洞库超深水幕孔施工工法。
• 地下水封洞库工程水幕孔深度较大(100m),且倾斜和 孔底偏差精度要求高,施工技术难度大,偏差超标时需注浆 回填,并重新打孔。目前国内外水幕孔施工多采用调整开孔 上仰角、初始方位角、控制风压及钻速的方式进行水幕孔钻 孔精度控制,仅能保证60m左右孔深满足要求。
舟山国家石油储备地面罐区
江门油库爆炸场景
液化石油气储存球罐
2.地下水封洞库在我国的发展
2.1已建及在建水封洞库 我国第一座地下水封洞库黄岛地下水封石洞原油库,容量 为15万方,于1977年7月完成。至1989年8月共运行了289次, 进、出原油204万吨,随后停用。 我国第二座地下水封洞库1976年建设的浙江象山4万方柴 油地下库,经1990年代修复使用至今。 1980年代,我国先后进行勘察设计了黄岛二期地下水封石 洞原油库、泰安成品油库,后来停建。 直到1990年代中后期,我国才开始恢复建设地下水封洞库, 主要是液化石油气储库。
4.水封洞库施工关键技术
*集团公司、 中国中铁 科研项目
•4.1大型地下极硬岩超大断面洞室群减震爆破技术
• (1)通过爆破围岩损伤特征分析,制定了基于水幕密封 性的超大断面洞库爆破安全控制振速。基于水幕密封性要求 的爆破安全控制振速,研发了超大断面洞库“台阶逐层开挖 预裂爆破修边”的减振爆破方案,地表建筑物最大爆破震速 <1.1m/,围岩最大质点振速2.46cm/s,围岩爆破瞬间附加应 力仅为0.3MPa,有效降低了爆破振动对围岩的损伤,确保了 水幕密封性。
• 4.2.1单水幕孔试验研究。阐述了单水幕孔试验的试验设
计原理,明确了采用的试验仪器,优化并分析了试验流程。 研究出了单水幕孔渗透性与试验因素的关系,并根据相互关 系进行现场改进,取得了较好的效果。
• 4.2.2多水幕孔联合试验研究。通过对地下水封洞库各水
幕系统进行独立多水幕孔联合试验,提出了低效率水幕孔判 断标准,并根据判断标准指出了现场低效率水幕孔的分布, 针对分布情况采取相应的处理措施,完善了国内多水幕孔联 合试验的理论、判断标准及低效率水幕孔的处理方式,为后 续工程提供了借鉴。
地下水封洞库地下结构部分示意图
3.水封洞库储存油气原理及构成
•3.2水封洞库结构组成 • (1)施工巷道——与交通隧道斜井作用类似 • 地面与地下洞室间需建一条或几条通道。以便在洞室施 工前及施工中,将挖掘设备,施工时需要的水、电、压缩空 气、通风设备及人员运下去,并将挖掘的石渣、地下水排运 地面上。另外还要便于安装所需管道及相应设备。
2.地下水封洞库在我国的发展
•2.2水封洞库的发展趋势与前景 • 石油地下水封洞库在建设规模超过100万方时,建设投 资较经济。石油地下水封洞库工程一次投资较大、建设周期 较长,目前只有国家作为战略储备投资修建,今后将开发国 家与企业合作的模式投资修建,存储的油品也从原油向成品 油发展。 • 油气地下水封洞库在建设规模超过20万方时,其建设、 运营维护费用较经济。油气地下水封洞库工程由于一次性投 资不大、运营维护费用低和高安全性,受到国内外油气企业 的青睐。利用地下水封洞库储存压缩空气、CO2、H2 等是各 国科技工作者下一步研究的目标。 • 目前国家原油储备库和企业销售LPG储库在采用地下水 封洞库上已经有了一定的规模,在炼油石化企业采用地下水 封洞库,具有更大的优势,具有广阔的使用前景。