通號(hào)線纜地下管線非開(kāi)挖定向穿越鐵路施工技術(shù)研究

李春田

（中國(guó)鐵建電氣化局集團(tuán)北方工程有限公司，太原 030053）

通號(hào)線纜地下管線非開(kāi)挖定向穿越鐵路施工技術(shù)研究

李春田

（中國(guó)鐵建電氣化局集團(tuán)北方工程有限公司，太原 030053）

在既有線鐵路施工中，非開(kāi)挖定向穿越敷設(shè)MPP地下管線技術(shù)，解決了傳統(tǒng)明挖施工對(duì)交通、環(huán)境和周邊建筑物基礎(chǔ)的干擾，并具有施工速度快，工程精度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，材料消耗小，敷設(shè)距離長(zhǎng)，施工安全性好等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)不僅在應(yīng)用中取得實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)取得安全施工生產(chǎn)的社會(huì)效益。值得在今后“通信、信號(hào)”地下管線非開(kāi)挖地段敷設(shè)施工中推廣和應(yīng)用。

非開(kāi)挖；定向穿越；施工技術(shù)

1 概述

高速鐵路是世界交通發(fā)展的趨勢(shì)。在近幾年中，國(guó)家鐵路建設(shè)已進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展階段，而在既有線鐵路施工中，非開(kāi)挖定向穿越敷設(shè)MPP地下管線技術(shù)解決了傳統(tǒng)明挖施工對(duì)交通、環(huán)境和周邊建筑物基礎(chǔ)的干擾，并具有施工速度快，工程精度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，材料消耗小，敷設(shè)距離長(zhǎng)，施工安全性好等優(yōu)點(diǎn)。

本文通過(guò)某新建鐵路引入MPP管下穿越既有鐵路非開(kāi)挖定向穿越特殊地帶施工實(shí)踐，經(jīng)歸納、完善、總結(jié)形成MPP地下管線非開(kāi)挖定向穿越鐵路施工技術(shù)。該技術(shù)采用成套設(shè)備程序化控制進(jìn)行流水作業(yè)施工，具有機(jī)械化程度高，施工質(zhì)量可靠；定向測(cè)量技術(shù)先進(jìn)，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)、精度高，采用GUIDER-V專用測(cè)量導(dǎo)向儀進(jìn)行計(jì)算，現(xiàn)場(chǎng)操作方便；施工過(guò)程對(duì)周邊建筑物基礎(chǔ)和既有交通路基無(wú)擾動(dòng)，施工噪音小；能有效降低施工成本，節(jié)省工期。

2 技術(shù)原理

非開(kāi)挖定向穿越敷設(shè)MPP地下管線在施工時(shí)，主要為3個(gè)階段。

第一階段：是按照穿越曲線設(shè)計(jì)，利用非開(kāi)挖鉆機(jī)和專用測(cè)量導(dǎo)向儀從地表準(zhǔn)確鉆一個(gè)有弧度導(dǎo)向孔，如圖1所示。

第二階段：是在導(dǎo)向鉆頭后側(cè)鉆桿加裝擴(kuò)孔鉆頭，進(jìn)行反向擴(kuò)孔，經(jīng)多次反向擴(kuò)孔至敷設(shè)管線直徑的1.3～1.5倍，如圖2所示。

圖1 導(dǎo)向孔施工示意圖

第三階段：在擴(kuò)孔鉆頭后端連接錨固待敷設(shè)MPP管線，然后進(jìn)行反向擴(kuò)孔回拖作業(yè)（如圖3所示）。當(dāng)全部鉆桿被拖回時(shí)，敷設(shè)MPP管線工作同時(shí)完成。

圖3 MPP管回拖施工示意圖

回拖敷設(shè)管線時(shí)，先將待敷設(shè)MPP管熱熔焊接后與擴(kuò)孔鉆頭后，端鉆桿連接錨固好，然后開(kāi)始回拖作業(yè)，并由鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)后退，進(jìn)行擴(kuò)孔回拖。此時(shí)MPP管在回拖過(guò)程中不旋轉(zhuǎn)，由于擴(kuò)孔中充滿泥漿，所以MPP管在孔洞中處于懸浮狀態(tài)，管壁四周與孔洞之間由泥漿潤(rùn)滑，這樣既減少回拖阻力，又能保護(hù)MPP管的防腐層。經(jīng)過(guò)鉆機(jī)多次預(yù)擴(kuò)孔，最終成孔直徑要比敷設(shè)管徑≥200 mm，所以不會(huì)損傷MPP管防腐層。

在導(dǎo)向孔、擴(kuò)孔和回拖管線施工中，測(cè)量導(dǎo)向儀全程跟隨、監(jiān)控。通過(guò)全程施工監(jiān)控測(cè)量數(shù)據(jù)，控制引導(dǎo)鉆頭按設(shè)計(jì)曲線鉆進(jìn)，并監(jiān)測(cè)成孔土體泥漿護(hù)壁的穩(wěn)定，及時(shí)調(diào)整提供適合反向鉆進(jìn)和回拖管線工況泥漿量，最終確保回拖管線順利完成。

3 應(yīng)用實(shí)例

某架空線路，自西向東依次上跨既有鐵路客運(yùn)專線上、下行接觸網(wǎng)，和鐵路兩側(cè)10 kV地埋貫通線電纜、10 kV自閉線架空導(dǎo)線、通信光電纜，以及鐵路橋墩墩位、民航油庫(kù)鐵路專運(yùn)線路基。地面架空線路較多，地埋管線埋深不同且錯(cuò)綜復(fù)雜，穿越路徑沿線有回填建筑垃圾、碎石塊，以及砍伐樹木遺留下的巨大樹根網(wǎng)。由于地域限制，穿越路徑地表不具備開(kāi)挖條件，需采用非開(kāi)挖定向穿越敷設(shè)MPP地下管線施工。

非開(kāi)挖定向穿越敷設(shè)MPP地下管線直線距離為218 m，敷設(shè)曲線長(zhǎng)度為240 m，為“一孔五管”即1個(gè)孔內(nèi)同時(shí)敷設(shè)5根電纜保護(hù)管。施工工期為2012年12月29日18∶00開(kāi)工，至2013年1月2日凌晨02∶40完工，用時(shí)56 h 40 min，平均進(jìn)度達(dá)4.24 m/h。本工程使用非開(kāi)挖型MPPФ180 mm×12 mm×12 000 mm電纜保護(hù)管材，由于處于冬季施工，MPP管熱熔焊接施工時(shí)采用移動(dòng)暖棚措施，確保MPP管材熱熔焊接所需的環(huán)境溫度要求，同時(shí)為防止高壓水射流噴射用水結(jié)冰，在施工用水中加入一定比例氯化鈉。

在定向穿越施工以及回拖電纜保護(hù)管竣工后進(jìn)行的驗(yàn)收中，各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)合格率達(dá)100%，滿足相關(guān)部門有關(guān)質(zhì)量要求和鐵路局的施工安全、質(zhì)量以及運(yùn)行需求，確保施工節(jié)點(diǎn)工期要求，受到了各界的高度贊譽(yù)。

[1]續(xù)理.非開(kāi)挖管道定向穿越施工指南[M].北京：石油工業(yè)出版社，2009.

[2]馬保松.非開(kāi)挖工程學(xué)[M].北京：人民交通出版社，2008.

During construction of existing railways, the MPP non-open-cut directional drilling technology has more advantages than traditional open-cut technology such as little interference to traffi c, environment and buildings surround, quick construction, high precision, low labor intensity, material saving, longdistance laying and construction safety etc. This technology has both economic and social benefits in its application and it is worthy to be popularized and applied in non-open-cut construction of signal and communication pipelines and cables in the future.

non-open-cut; directional drilling; construction technology

10.3969/j.issn.1673-4440.2015.02.025

2015-01-23）