非開挖技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

1、非開挖技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用1 非開挖技術(shù)的特點(diǎn) 與其它技術(shù)相比，非開挖技術(shù)起步較晚。但是值得注意的是在最近20多年中，非開挖技術(shù)無論在理論上，還是在施工工藝方面，都有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。非開挖技術(shù)是極為重要的一種都市鋪設(shè)管道的施工手段，采用非開挖技術(shù)鋪設(shè)管道具有若干得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。 非開挖技術(shù)在國外已廣泛使用，在國內(nèi)也逐漸普及。不開挖地面，就能穿越公路、鐵路、河流，甚至能在建筑物底下穿過，是一種能安全有效地進(jìn)行環(huán)境保護(hù)的施工方法。 非開挖技術(shù)不開挖地面，故而被鋪設(shè)管道的上部土層未經(jīng)擾動，管道的管節(jié)端不易產(chǎn)生段差變形，其管道壽命亦大于開挖法埋管。 采用房下非開挖技術(shù)能節(jié)約一大筆征地拆遷費(fèi)用，減少

2、動遷用房，縮短管線長度，有很大經(jīng)濟(jì)效益。 2 非開挖方法 2.1 技術(shù)準(zhǔn)備 2.1.1 地下現(xiàn)狀管線勘查 根據(jù)工程所能提供的工程現(xiàn)場地下管網(wǎng)資料，對現(xiàn)場地下管網(wǎng)進(jìn)行復(fù)查，準(zhǔn)確掌握地下各種管線和其他基礎(chǔ)設(shè)施的分布及埋深，為導(dǎo)向孔軌跡提供準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)依據(jù)。 2.1.2 地形地貌測量 根據(jù)市政管理部門審批的路由，按施工區(qū)域地形及路線定出鉆孔軸線，沿軸線的地表走向標(biāo)定地面有效標(biāo)定點(diǎn)的距離和方位以及各個(gè)標(biāo)定點(diǎn)的地面標(biāo)高（或高差），為導(dǎo)向孔施工時(shí)地面跟蹤監(jiān)測提供準(zhǔn)確依據(jù)。 2.1.3 現(xiàn)場地質(zhì)勘查 掌握鉆孔工作區(qū)地層特征，為成孔工藝提供鉆探參數(shù)。 2.1.4 設(shè)計(jì)理論導(dǎo)向參數(shù)表 畫出設(shè)計(jì)敷管路由圖及設(shè)計(jì)敷管

3、軌跡斷面圖，將以上勘測結(jié)果反映在圖上，制訂工藝方案。 2.2 施工場地準(zhǔn)備 2.2.1 施工場地 文明施工，施工區(qū)域要安裝防護(hù)圍欄，施工機(jī)械、機(jī)具和材料要按規(guī)范安裝和堆放，需占用道路或人行道的區(qū)域應(yīng)設(shè)置明顯的施工安全標(biāo)識，引導(dǎo)車輛和行人合理分流，夜間要設(shè)立反光標(biāo)識和警示燈，施工區(qū)域分為機(jī)械作業(yè)區(qū)和下管作業(yè)區(qū)。 2.2.2 作業(yè)工作坑 根據(jù)施工工藝要求開挖入射作業(yè)坑及下管作業(yè)坑，同時(shí)做好作業(yè)坑的支護(hù)和降水工作。 2.2.3 機(jī)械進(jìn)場及安裝 施工機(jī)械進(jìn)場就位需調(diào)用汽車和吊車，通常要臨時(shí)占用道路；吊裝現(xiàn)場須設(shè)好臨時(shí)路障等安全設(shè)施；鉆機(jī)、動力站和施工器具就位要充分利用現(xiàn)有場地空間，合理布局；安裝鉆機(jī)的

4、地基必須堅(jiān)實(shí)、平整，對松軟地基必須進(jìn)行加固后才能安裝鉆機(jī)，鉆機(jī)安裝在入射點(diǎn)處，調(diào)整鉆機(jī)傾角為設(shè)計(jì)入射角后固定鉆機(jī)；連接動力站，連接泵站。 2.2.4 導(dǎo)航儀器標(biāo)定 將探頭裝入導(dǎo)向鉆探頭盒中，將導(dǎo)向鉆頭放置在無其他信號干擾的場地內(nèi)，打開導(dǎo)航儀，檢查導(dǎo)航儀工作情況并進(jìn)行標(biāo)定。 2.3 施工步驟 2.3.1 導(dǎo)向孔施工 施工準(zhǔn)備：將導(dǎo)向鉆頭安裝連接，檢查探頭發(fā)射的各個(gè)參數(shù)是否正常，探頭電池容量是否足夠。 開孔：為保證入射角的準(zhǔn)確和穩(wěn)定，開孔時(shí)須保持連續(xù)鉆進(jìn)至少2.5m，同時(shí)宜采用低鉆速、小泵量、慢進(jìn)尺。 造斜鉆進(jìn)：調(diào)整鉆頭工具面向角至需要角度，鉆機(jī)頂進(jìn)形成造斜段，導(dǎo)航儀跟蹤監(jiān)控鉆頭仰角的變化，根據(jù)不

5、同的土層，頂進(jìn)結(jié)合鉆進(jìn)，勿使仰角的變化超過鉆桿的最小曲率半徑。 保直鉆進(jìn)：鉆機(jī)勻速回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，給進(jìn)速度盡量快，使導(dǎo)向孔直線段更平直。 設(shè)計(jì)導(dǎo)向鉆進(jìn)參數(shù)表。 2.3.2 回拉擴(kuò)孔 孔徑設(shè)計(jì)：根據(jù)敷設(shè)管道的直徑和根數(shù)計(jì)算需要成孔的最小直徑，既不能過大，也不可過小，成孔直徑過大，敷設(shè)管道周圍土層坍塌易造成路面下陷，成孔直徑過小，會使拉管阻力增大，引起脫管或管道變形。 分級擴(kuò)孔：各級擴(kuò)孔分別為一級200mm、二級250mm、三級300mm、四級400mm、五級500mm等。根據(jù)設(shè)計(jì)的成孔直徑，由小到大分級擴(kuò)孔，直至擴(kuò)到工藝要求的孔徑。 孔壁加固：擴(kuò)孔的同時(shí)通過擴(kuò)孔鉆頭向孔中注入泥漿，泥漿的濃度根據(jù)不同的

6、土層條件來配制。泥漿滲透到孔壁中，通過擴(kuò)孔鉆頭的擠壓和磨擦，起到對孔壁的維護(hù)和穩(wěn)定作用。 回拉敷管：拉管過程中的回拉力要克服管道與孔壁摩擦力，成孔的質(zhì)量與導(dǎo)向孔的曲線形狀以及擴(kuò)孔工藝有著密切關(guān)系，正常情況下敷設(shè)pvc或pe管的回拉力不應(yīng)超過5kn，拉力過大會造成管材斷裂或變形。 3 施工設(shè)備 非開挖設(shè)備主要由以下幾部分組成。 導(dǎo)航系統(tǒng)：用于在鉆進(jìn)過程中對鉆頭進(jìn)行定位，以確定鉆頭的傾斜角度和鉆進(jìn)方向。由發(fā)射器、接收器、控制臺、搖控顯示器、電源等組成。包含有軟件系統(tǒng)的導(dǎo)航部分，不僅能繪制施工圖，還能對工程進(jìn)行評價(jià)、分析、實(shí)時(shí)記錄設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、打印施工資料等。目前雷達(dá)導(dǎo)航的非開挖高端技術(shù)在國內(nèi)已有采

7、用，計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)已被普遍使用。 主機(jī)由發(fā)動機(jī)、液壓系統(tǒng)、機(jī)載泥漿泵、動力鉗、鉆桿及其裝卸系統(tǒng)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。它用于提供鉆進(jìn)、回旋的動力以及對鉆進(jìn)的控制。目前，國產(chǎn)的非開挖機(jī)在鉆頭100r/min的轉(zhuǎn)速下，扭矩已達(dá)1520knm。 鉆具由鉆頭、回?cái)U(kuò)鉆頭、鉆桿等組成。不同的施工需要和不同的地質(zhì)要選用不同的鉆頭。非開挖工程使用的鉆桿與地質(zhì)勘探的鉆桿有所區(qū)別，有很大的彈性、韌性和抗扭強(qiáng)度、耐磨損。鉆具在航道鉆通以后，還要對通道回?cái)U(kuò)和牽引管線，使電纜便于穿過。 泥漿攪拌系統(tǒng)可增加鉆頭的潤滑作用，降低鉆進(jìn)阻力和鉆頭的工作溫度，提高管壁的強(qiáng)度等。泥漿還減小鉆頭磨損、軟化地層、易于鉆進(jìn)以及利用泥漿的的流動性

8、和粘結(jié)力使鉆孔產(chǎn)生的巖粒、砂粒處于懸浮狀態(tài)，以利于護(hù)壁和清孔，由泥漿罐和高壓輸送泵及高壓連接管構(gòu)成。該技術(shù)可用來鋪設(shè)直徑40mm至2500mm的各種地下管線，距離可達(dá)十幾m至幾km。直徑2.5m的非開挖管線足足勝過常規(guī)的電纜隧道，在老城城網(wǎng)升壓改造工程中得到充分利用。該項(xiàng)技術(shù)與傳統(tǒng)的挖槽埋管法相比，具有不破壞環(huán)境、不影響交通、施工精度高、施工安全性好、周期性短、成本低、社會經(jīng)濟(jì)效益顯著等優(yōu)點(diǎn)。 4 管材粘接及安裝 待添加的隱藏文字內(nèi)容3使用pvc管材須提前24小時(shí)將管材粘接好，以保證接頭的抗拉強(qiáng)度。 下管作業(yè)要根據(jù)不同材質(zhì)的特點(diǎn)做成斜坡，防止坑下管角度過大折斷管材。 連接管材和鉆桿的分動器安裝

9、之前要仔細(xì)檢查，防止拉管過程中出現(xiàn)卡鉆。 拉管時(shí)孔中須注滿泥漿或水，以減小拉管阻力。 5 施工時(shí)應(yīng)注意的問題 5.1 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件 沿管線土層變化頻繁，所以在非開挖技術(shù)施工前必須了解土層的變化情況。此外對于要經(jīng)過回填土地段，需要提前加固處理，以防非開挖技術(shù)施工后地表有過大的下沉。 5.2 有毒氣體的檢測與防護(hù) 非開挖技術(shù)施工的地層一般會通過淤泥層，腐爛物、植物體會在地下形成有毒氣體，危害施工人員的健康和生命，所以有人員在非開挖技術(shù)內(nèi)操作的情況下，需要定時(shí)監(jiān)測管內(nèi)有毒氣體含量，采用通風(fēng)裝置予以解決。 5.3 超前探查地下管線 盡管先進(jìn)的非開挖技術(shù)設(shè)備具有在施工的探查前進(jìn)路線不遠(yuǎn)距離管線

10、的能力，但是采用在地面提前查明地下管線仍是值得開展的，這對于保證通訊、電力、上水、排水、煤氣等其它管線安全運(yùn)營，確保公眾正常生活仍有必要。 5.4 穿越建筑物時(shí)對基礎(chǔ)的探查 非開挖技術(shù)在建筑物基礎(chǔ)下施工時(shí)，需要明確施工路線上所遇到的基礎(chǔ)類型，對于部分基礎(chǔ)非開挖技術(shù)頂進(jìn)前可采取托換、加固措施。 5.5 頂進(jìn)計(jì)算 頂進(jìn)計(jì)算：其一包括準(zhǔn)確計(jì)算頂進(jìn)推力，根據(jù)計(jì)算結(jié)果選定相應(yīng)的油缸類型和確定中繼間的分布；其二是工作井設(shè)計(jì)，根據(jù)計(jì)算得到的最大頂力，提出工作井的加固方案。 6 結(jié)論 鑒于以上非開挖技術(shù)的技術(shù)分析，我們認(rèn)為在汕頭地區(qū)選擇合適非開挖技術(shù)機(jī)械進(jìn)行非開挖技術(shù)施工，從技術(shù)上講是完全可行的，從社會效益與經(jīng)濟(jì)效益上來講是巨