電力工程施工中鋪管法新工藝研究

吳文亮 李春婷

（黑龍江省青岡電業(yè)局，黑龍江 青岡 151600）

近幾年來(lái)，政府加大了城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的力度，規(guī)定新建道路交付使用未滿5年不準(zhǔn)“開(kāi)膛破肚”。新的管理辦法嚴(yán)格了審批權(quán)限，規(guī)定挖掘時(shí)間在5天以內(nèi)、開(kāi)挖長(zhǎng)度在100米以下的項(xiàng)目由市政園林局歸口審批；超過(guò)這些期限的由市政園林局和市城管辦聯(lián)合會(huì)審，影響重大的開(kāi)挖項(xiàng)目還要報(bào)市政府審批。這些規(guī)定也增加了常規(guī)電纜工程的施工難度。申請(qǐng)時(shí)不容易，申請(qǐng)到了又要支付高額的城市道路挖掘修復(fù)費(fèi)。因?yàn)槭菍儆趹土P性質(zhì)的賠償，例如開(kāi)挖水泥砼路面，不管實(shí)際開(kāi)挖寬度的大小，就算只開(kāi)挖30厘米寬，也是按整塊板的面積計(jì)算，賠償金額很大。在這種情況下，非開(kāi)挖技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)出來(lái)了。非開(kāi)挖技術(shù)是指利用各種巖土鉆掘的技術(shù)手段，在地表不開(kāi)溝(槽)的條件下鋪設(shè)、更換或修復(fù)各種地下管線的施工新技術(shù)，改傳統(tǒng)的挖槽鋪管和修復(fù)施工方式為鉆孔鋪管和修復(fù)。與傳統(tǒng)的挖槽施工法相比，非開(kāi)挖技術(shù)具有不影響交通、不破壞環(huán)境，施工周期短，社會(huì)效益顯著等優(yōu)點(diǎn)，尤其適合在一些無(wú)法實(shí)施開(kāi)挖作業(yè)的地區(qū)，如鬧市區(qū)、高速公路、鐵路、建筑物、河流、農(nóng)作物及植被保護(hù)區(qū)等，進(jìn)行管線鋪設(shè)、更新或修復(fù)。按施工工藝可分為：導(dǎo)向鉆進(jìn)鋪管技術(shù)、遁地穿梭鋪管技術(shù)、頂管掘進(jìn)鋪管技術(shù)、頂管鋪管技術(shù)。其中導(dǎo)向鉆進(jìn)鋪管技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：采用導(dǎo)向儀導(dǎo)向，導(dǎo)向探測(cè)與管線探測(cè)相結(jié)合，能有效調(diào)整鉆頭，避開(kāi)管線，適合復(fù)雜地層條件下施工；鋪管直徑、長(zhǎng)度和材料范圍較寬，適合1000mm以下管徑，主要采用PE管鋪設(shè)和鋼管鋪設(shè)；對(duì)地表干擾小，施工速度快，施工精度高，是發(fā)展最快的一種非開(kāi)挖施工法。下面就詳細(xì)介紹一下導(dǎo)向鉆進(jìn)鋪管法的施工工藝。

1 非開(kāi)挖技術(shù)的特點(diǎn)

與其它技術(shù)相比，非開(kāi)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(kāi)挖技術(shù)無(wú)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(kāi)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(kāi)挖技術(shù)鋪設(shè)管道具有若干得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

非開(kāi)挖技術(shù)在國(guó)外已廣泛使用，在國(guó)內(nèi)也逐漸普及。不開(kāi)挖地面，就能穿越公路、鐵路、河流，甚至能在建筑物底下穿過(guò)，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(kāi)挖技術(shù)不開(kāi)挖地面，故而被鋪設(shè)管道的上部土層未經(jīng)擾動(dòng)，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(kāi)挖法埋管。

采用房下非開(kāi)挖技術(shù)能節(jié)約一大筆征地拆遷費(fèi)用，減少動(dòng)遷用房，縮短管線長(zhǎng)度，有很大經(jīng)濟(jì)效益。

2 非開(kāi)挖技術(shù)的施工方法

2.1 地下現(xiàn)狀管線勘查

根據(jù)工程所能提供的工程現(xiàn)場(chǎng)地下管網(wǎng)資料，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)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)。

2.2 地形地貌測(cè)量

根據(jù)市政管理部門(mén)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(cè)提供準(zhǔn)確依據(jù)。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)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)。

2.4 施工場(chǎng)地準(zhǔn)備

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(shí)，引導(dǎo)車(chē)輛和行人合理分流，夜間要設(shè)立反光標(biāo)識(shí)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)。

2.5 作業(yè)工作坑

根據(jù)施工工藝要求開(kāi)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。

2.6 機(jī)械進(jìn)場(chǎng)及安裝

施工機(jī)械進(jìn)場(chǎng)就位需調(diào)用汽車(chē)和吊車(chē)，通常要臨時(shí)占用道路；吊裝現(xiàn)場(chǎng)須設(shè)好臨時(shí)路障等安全設(shè)施；鉆機(jī)、動(dòng)力站和施工器具就位要充分利用現(xiàn)有場(chǎng)地空間，合理布局；安裝鉆機(jī)的地基必須堅(jiān)實(shí)、平整，對(duì)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(dòng)力站，連接泵站。

2.7 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(wú)其他信號(hào)干擾的場(chǎng)地內(nèi)，打開(kāi)導(dǎo)航儀，檢查導(dǎo)航儀工作情況并進(jìn)行標(biāo)定。

2.8 鉆導(dǎo)向孔

用導(dǎo)向鉆頭從預(yù)定的入土點(diǎn)以一定的傾角準(zhǔn)確地按規(guī)定管線走向鉆進(jìn)。導(dǎo)向鉆頭為前端帶噴射口的斜面非對(duì)稱式鉆頭，內(nèi)部放置有定位信號(hào)發(fā)射儀，鉆頭前端噴射出高壓泥漿的射流作用與鉆頭的切削作用共同在地下形成孔壁，泥漿還起到潤(rùn)滑和降溫作用，并使孔壁迅速固定成型。在地面上用接收機(jī)可以探測(cè)到鉆頭在地下的經(jīng)緯坐標(biāo)、深度、傾斜率、斜面方向等參數(shù)，通常每鉆進(jìn)一根鉆桿定位一次。鉆桿長(zhǎng)度隨機(jī)型而變，機(jī)型越大，鉆桿越長(zhǎng)。鉆機(jī)操作人員根據(jù)測(cè)出的參數(shù)，判斷鉆孔位置與設(shè)計(jì)軌跡的偏差，隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，確保鉆孔沿設(shè)計(jì)軌跡前進(jìn)。當(dāng)回轉(zhuǎn)和給進(jìn)同時(shí)進(jìn)行時(shí)，鉆孔呈直線延伸，而只給進(jìn)不回轉(zhuǎn)時(shí)，受斜面反力作用，鉆孔朝鉆頭斜面的方向偏轉(zhuǎn)。鉆桿不斷補(bǔ)接，直到鉆頭達(dá)到接收井或從目標(biāo)位置鉆出地面。

2.9 回拖擴(kuò)孔

導(dǎo)向孔完成后，在接收井中或目標(biāo)位置將導(dǎo)向鉆頭更換為直徑大于已有管孔的錐形回?cái)U(kuò)頭。這種鉆頭表面有呈螺旋狀排列的高硬度碳化鎢金屬，使之在回拉鉆桿的作用下將孔擴(kuò)大，鉆頭圓周上分布的小孔可噴射出高壓泥漿，其作用與鉆導(dǎo)向孔過(guò)程相似。在回程擴(kuò)孔時(shí)，泥漿泵會(huì)向孔壁提供足夠的鉆進(jìn)泥漿液，在松動(dòng)的孔壁表面迅速形成一層護(hù)壁泥漿層，回抽時(shí)要在回?cái)U(kuò)頭后側(cè)不斷補(bǔ)接鉆桿。回?cái)U(kuò)頭到達(dá)鉆機(jī)后，在接收井接上新回?cái)U(kuò)頭再次回?cái)U(kuò)。擴(kuò)程可反復(fù)多次，使管孔直徑逐次擴(kuò)大，直到管孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2.10 回拖管材

擴(kuò)孔結(jié)束后，應(yīng)用清孔器進(jìn)行清孔。清孔時(shí)要注意泥漿比重，保證泥漿質(zhì)量。當(dāng)清孔達(dá)到鋪管要求后，進(jìn)行回拖前的準(zhǔn)備工作，復(fù)查管材的質(zhì)量及搬運(yùn)過(guò)程中是否損傷，管材焊（連）接是否符合規(guī)定，檢驗(yàn)完畢后方可鋪設(shè)?；赝瞎懿臅r(shí)，產(chǎn)品管材在擴(kuò)好孔的孔中是處于懸浮狀態(tài)，管壁四周與孔洞之間由泥漿潤(rùn)滑，這樣既減少了回拖阻力，又保護(hù)了管材在回拖時(shí)防腐層的磨損。此時(shí)，操作人員要注意控制好鉆機(jī)的拉力和速度，確保所鋪設(shè)管材不受損害。

3 結(jié)束語(yǔ)

鑒于以上非開(kāi)挖技術(shù)的技術(shù)分析，我們認(rèn)為在選擇合適非開(kāi)挖技術(shù)的城市進(jìn)行非開(kāi)挖技術(shù)施工，從技術(shù)上講是完全可行的，從社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益上來(lái)講是巨大的。我們所需要做的工作選用相應(yīng)的城市進(jìn)行非開(kāi)挖技術(shù)設(shè)備施工。我們認(rèn)為，為了從根本上改變城市的管網(wǎng)亂挖現(xiàn)象，從政策法規(guī)方面予以規(guī)范是完全必要的；另外一面從切實(shí)做到保護(hù)環(huán)境入手，加大推廣非開(kāi)挖施工技術(shù)力度勢(shì)在必行。我們可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)的管線鋪設(shè)技術(shù)將以非開(kāi)挖技術(shù)為支撐。

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