電力工程應用管理論文

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摘要：該文分析了非開挖技術特點、工藝流程、施工設備、管材粘接及安裝，認為目前在汕頭地區進行大規模管網施工的情況下，為了達到最小破壞和最大保護環境的目的，采用非開挖技術施工勢在必行。另外，該文還提出了非開挖技術施工中值得注意的問題。

關鍵詞：非開挖技術電力工程線路

1非開挖技術的特點

與其它技術相比，非開挖技術起步較晚。但是值得注意的是在最近20多年中，非開挖技術無論在理論上，還是在施工工藝方面，都有了突飛猛進的發展。非開挖技術是極為重要的一種都市鋪設管道的施工手段，采用非開挖技術鋪設管道具有若干得天獨厚的優勢。

非開挖技術在國外已廣泛使用，在國內也逐漸普及。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行環境保護的施工方法。

非開挖技術不開挖地面，故而被鋪設管道的上部土層未經擾動，管道的管節端不易產生段差變形，其管道壽命亦大于開挖法埋管。

采用房下非開挖技術能節約一大筆征地拆遷費用，減少動遷用房，縮短管線長度，有很大經濟效益。

2非開挖方法

2.1技術準備

2.1.1地下現狀管線勘查

根據工程所能提供的工程現場地下管網資料，對現場地下管網進行復查，準確掌握地下各種管線和其他基礎設施的分布及埋深，為導向孔軌跡提供準確的設計依據。

2.1.2地形地貌測量

根據市政管理部門審批的路由，按施工區域地形及路線定出鉆孔軸線，沿軸線的地表走向標定地面有效標定點的距離和方位以及各個標定點的地面標高（或高差），為導向孔施工時地面跟蹤監測提供準確依據。

2.1.3現場地質勘查

掌握鉆孔工作區地層特征，為成孔工藝提供鉆探參數。

2.1.4設計理論導向參數表

畫出設計敷管路由圖及設計敷管軌跡斷面圖，將以上勘測結果反映在圖上，制訂工藝方案。

2.2施工場地準備

2.2.1施工場地

文明施工，施工區域要安裝防護圍欄，施工機械、機具和材料要按規范安裝和堆放，需占用道路或人行道的區域應設置明顯的施工安全標識，引導車輛和行人合理分流，夜間要設立反光標識和警示燈，施工區域分為機械作業區和下管作業區。

2.2.2作業工作坑

根據施工工藝要求開挖入射作業坑及下管作業坑，同時做好作業坑的支護和降水工作。

2.2.3機械進場及安裝

施工機械進場就位需調用汽車和吊車，通常要臨時占用道路；吊裝現場須設好臨時路障等安全設施；鉆機、動力站和施工器具就位要充分利用現有場地空間，合理布局；安裝鉆機的地基必須堅實、平整，對松軟地基必須進行加固后才能安裝鉆機，鉆機安裝在入射點處，調整鉆機傾角為設計入射角后固定鉆機；連接動力站，連接泵站。

2.2.4導航儀器標定

將探頭裝入導向鉆探頭盒中，將導向鉆頭放置在無其他信號干擾的場地內，打開導航儀，檢查導航儀工作情況并進行標定。

2.3施工步驟

2.3.1導向孔施工

施工準備：將導向鉆頭安裝連接，檢查探頭發射的各個參數是否正常，探頭電池容量是否足夠。

開孔：為保證入射角的準確和穩定，開孔時須保持連續鉆進至少2.5m，同時宜采用低鉆速、小泵量、慢進尺。

造斜鉆進：調整鉆頭工具面向角至需要角度，鉆機頂進形成造斜段，導航儀跟蹤監控鉆頭仰角的變化，根據不同的土層，頂進結合鉆進，勿使仰角的變化超過鉆桿的最小曲率半徑。

保直鉆進：鉆機勻速回轉鉆進，給進速度盡量快，使導向孔直線段更平直。

設計導向鉆進參數表。

2.3.2回拉擴孔

孔徑設計：根據敷設管道的直徑和根數計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。

分級擴孔：各級擴孔分別為一級φ200mm、二級φ250mm、三級φ300mm、四級φ400mm、五級φ500mm等。根據設計的成孔直徑，由小到大分級擴孔，直至擴到工藝要求的孔徑。

孔壁加固：擴孔的同時通過擴孔鉆頭向孔中注入泥漿，泥漿的濃度根據不同的土層條件來配制。泥漿滲透到孔壁中，通過擴孔鉆頭的擠壓和磨擦，起到對孔壁的維護和穩定作用。

回拉敷管：拉管過程中的回拉力要克服管道與孔壁摩擦力，成孔的質量與導向孔的曲線形狀以及擴孔工藝有著密切關系，正常情況下敷設PVC或PE管的回拉力不應超過5kN，拉力過大會造成管材斷裂或變形。

3施工設備

非開挖設備主要由以下幾部分組成。

導航系統：用于在鉆進過程中對鉆頭進行定位，以確定鉆頭的傾斜角度和鉆進方向。由發射器、接收器、控制臺、搖控顯示器、電源等組成。包含有軟件系統的導航部分，不僅能繪制施工圖，還能對工程進行評價、分析、實時記錄設備運行數據、打印施工資料等。目前雷達導航的非開挖高端技術在國內已有采用，計算機導航技術已被普遍使用。

主機由發動機、液壓系統、機載泥漿泵、動力鉗、鉆桿及其裝卸系統等執行機構組成。它用于提供鉆進、回旋的動力以及對鉆進的控制。目前，國產的非開挖機在鉆頭100r/min的轉速下，扭矩已達15~20kNm。

鉆具由鉆頭、回擴鉆頭、鉆桿等組成。不同的施工需要和不同的地質要選用不同的鉆頭。非開挖工程使用的鉆桿與地質勘探的鉆桿有所區別，有很大的彈性、韌性和抗扭強度、耐磨損。鉆具在航道鉆通以后，還要對通道回擴和牽引管線，使電纜便于穿過。

泥漿攪拌系統可增加鉆頭的潤滑作用，降低鉆進阻力和鉆頭的工作溫度，提高管壁的強度等。泥漿還減小鉆頭磨損、軟化地層、易于鉆進以及利用泥漿的的流動性和粘結力使鉆孔產生的巖粒、砂粒處于懸浮狀態，以利于護壁和清孔，由泥漿罐和高壓輸送泵及高壓連接管構成。該技術可用來鋪設直徑40mm至2500mm的各種地下管線，距離可達十幾m至幾km。直徑2.5m的非開挖管線足足勝過常規的電纜隧道，在老城城網升壓改造工程中得到充分利用。該項技術與傳統的"挖槽埋管法"相比，具有不破壞環境、不影響交通、施工精度高、施工安全性好、周期性短、成本低、社會經濟效益顯著等優點。

4管材粘接及安裝

使用PVC管材須提前24小時將管材粘接好，以保證接頭的抗拉強度。

下管作業要根據不同材質的特點做成斜坡，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之前要仔細檢查，防止拉管過程中出現卡鉆。

拉管時孔中須注滿泥漿或水，以減小拉管阻力。

5施工時應注意的問題

5.1工程地質和水文地質條件

沿管線土層變化頻繁，所以在非開挖技術施工前必須了解土層的變化情況。此外對于要經過回填土地段，需要提前加固處理，以防非開挖技術施工后地表有過大的下沉。

5.2有毒氣體的檢測與防護

非開挖技術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內操作的情況下，需要定時監測管內有毒氣體含量，采用通風裝置予以解決。

5.3超前探查地下管線

盡管先進的非開挖技術設備具有在施工的探查前進路線不遠距離管線的能力，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營，確保公眾正常生活仍有必要。

5.4穿越建筑物時對基礎的探查

非開挖技術在建筑物基礎下施工時，需要明確施工路線上所遇到的基礎類型，對于部分基礎非開挖技術頂進前可采取托換、加固措施。

5.5頂進計算

頂進計算：其一包括準確計算頂進推力，根據計算結果選定相應的油缸類型和確定中繼間的分布；其二是工作井設計，根據計算得到的最大頂力，提出工作井的加固方案。

6結論

鑒于以上非開挖技術的技術分析，我們認為在汕頭地區選擇合適非開挖技術機械進行非開挖技術施工，從技術上講是完全可行的，從社會效益與經濟效益上來講是巨大的。我們所需要做的工作是針對汕頭土層特點選用相應的非開挖技術設備進行施工。不可更改的是歷史，著意刻畫的是未來。我們認為，為了從根本上改變汕頭市的管網亂挖現象，從政策法規方面予以規范是完全必要的；另外一面從切實做到保護環境入手，加大推廣非開挖施工技術力度勢在必行。我們可以預見未來的管線鋪設技術將以非開挖技術為支撐。