朱美拉(Jumeirah)棕榈岛开发区是阿联酋迪拜海岸的一处壮观的小岛,由中东的主要房地产开发商棕榈岛集团公司开发。在该地区规划有三个待开发的棕榈岛,分别是:朱美拉(Jumeirah)、杰拜阿里(Jebel Ali)和迪拉(Deira),朱美拉是其中最小的一个。该5公里见方的棕榈岛开发区位于朱美拉海岸,计划建成海枣的形状,包括三个部分:一个树干、一个由17片叶子组成的王冠和一个由三部分组成、可作为防浪堤的月牙形小岛,建成后可容纳20多家5星级饭店。
朱美拉棕榈岛是一个疗养和旅游度假胜地,并且已经是迪拜的一块地标。开发区建成后将包括32家5星级海滩饭店,三种类型的别墅(署名别墅、花园别墅和乡村别墅),20栋可容纳2650套公寓、餐馆、自助餐厅的海边建筑,以及各类休闲设施。第一期开发的4000套住宅,计划于2006年完成,接下来的期望于2007至2009年内完成。
在2005年的开发过程中,要求其中的一个承包商Al Naboodah工程服务公司(LLC)在两片叶子和月牙形岛之间铺设普通的服务管线,包括自来水管道、天然气管道、污水管道、电信电缆和动力电缆。在讨论了所提供的选择方案后,承包商决定,除了电力供应外,所有其它的服务管线均采用水平定向钻进(HDD)的方法进行施工。
根据Al Naboodah公司的设计与施工方案,业主相信水平定向钻进是一种快速、经济的解决方案,也是一种环境友好的施工方案,因为它可以减少对小岛周围海上野生动植物的干扰,这是使用传统开挖和回填施工方法不可能做到的。电力供应的穿越施工由Al Naboodah公司使用微型隧道施工法铺设直径为2.4 m的混凝土管道来完成。
在这种特殊的钻进工作条件下,Al Naboodah公司请来了Joeri de Koning先生,一位来自荷兰的钻进工程咨询专家,视察所要求的水平定向钻进工程。在要求的钻孔轨迹所处的地层条件变化较大,这部分是由于该岛是人工岛的原因。从地表到11米深处的地层一般为细的淤泥质砂层(疏浚后的回填土),从11米到30米的地层为软弱的石灰质砂岩,偶尔夹有石膏晶体。这是通过在岛上和海底上钻孔轨迹经过处的周边进行钻探勘察所获得的地质资料。
钻孔设计
整个水平定向钻进工程包括钻进12个单独的钻孔,其中6个钻孔从棕榈岛的“叶片D”钻进到月牙形岛,另外6个钻孔则从“叶片M”钻进到月牙形岛。在叶片D的钻进工程中,每个钻孔的长度为760 m,而在叶片M的钻进工程中,每个钻孔的长度为840 m。在整个工程中,钻孔的总长度大约为9600 m。在所有的钻孔内,铺设的管道直径为500 mm(SDR 11,PE 100),管壁厚度为45.4 mm,HDPE管作为最终服务管线的套管,直径有125 mm、250 mm和355 mm三种。叶片D和叶片M处铺设的服务管线直径相同。
在钻孔布置和数量获得同意后,公司决定使用一台威猛公司制造的NAVIGATOR系列D300x500型水平定向钻机,该钻机是通过威猛公司在该区域的独家授权代理商,即迪拜的FZCO公司购买的。威猛公司不仅提供钻机,而且还向Al Naboodah公司的钻进人员提供全方位的培训和技术服务,因为这家承包商是第一次使用如此大型的钻机。
施工设备
威猛公司的NAVIGATOR D300x500钻机是一种功率强大的钻机,最大回拖力为136吨,在转速88 r/min时的最大扭矩为67791 Nm。钻机重量42 t,运输状态的宽度仅为2540 mm,高度为3400 mm,由卡特彼勒的C-15发动机驱动。该钻机在砂岩中的最大扩孔直径可达1620 mm。钻机配用的钻杆长度9.4 m,可使用随机的吊车吊装到钻杆架内。
为了与Navigator钻机配套,Al Naboodah公司在施工现场还配备了一套威猛公司的拖车式R300钻进液循环系统及发电机和容积为9460 L的水罐;一台固定式R300钻进液循环系统,一套带发电机的拖车式R300钻进液循环系统,以及一台威猛公司的SA300泵送装置。
施工时,钻机一侧(在叶片一端)始终配备有带SA300泵送装置的拖车,另二台拖车仅在导向孔钻进时布置在叶片一端。一旦导向孔钻进完成后,第二台拖车就移到管道一端。使用拖车是因为不需要吊车而可以进行快速和方便的施工。第三台循环装置永久地布置在钻进作业的月牙形岛(管道)一侧,以便在扩孔时使用。在不同钻孔位置重新布置时,威猛公司D300x500钻机的自行式设计被证明是一大优点。
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