電力工程施工中非開挖技術(shù)的應(yīng)用分析

陰潔煒

【摘要】隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升，我國(guó)電力工程事業(yè)也得到了極大的發(fā)展。非開挖技術(shù)作為電力工程施工中的重要技術(shù)之一，其施工技術(shù)水平的高低將對(duì)電力工程整體質(zhì)量起到關(guān)鍵性的作用。為此施工企業(yè)必須提高非開挖技術(shù)水平，只有這樣才能確保電力工程施工的整體質(zhì)量，充分實(shí)現(xiàn)電力工程的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。本文主要對(duì)電力工程施工中非開挖技術(shù)的特點(diǎn)、施工準(zhǔn)備及施工工藝進(jìn)行了分析與探究。

【關(guān)鍵詞】電力工程；非開挖技術(shù)；特點(diǎn)；準(zhǔn)備；工藝

【Abstract】With the continuous improvement of the national economic growth rate， China Power Engineering Division has also been a great development. Trenchless technology as an important technology in power engineering construction， the level of construction technology of the overall quality level of power engineering will play a key role. For this reason the construction enterprises must improve trenchless technology， the only way to ensure the overall quality of electric power engineering construction， the full realization of economic and social benefits of power engineering. This paper focuses on power engineering excavation technology features， construction preparation and construction process in Central Africa were analyzed and explored.

【Key words】Electrical engineering；Trenchless technology；Characteristic；Preparation；Process

隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，電力工程建設(shè)項(xiàng)目日益增多。采用電力電纜輸送電能，占地面積小，不占地面空間，不受路面建筑物的影響，也不需要在路面架設(shè)桿塔和導(dǎo)線，易于向城市供電而且使市容整齊美觀。因此，現(xiàn)在纜化的工程也越來(lái)越多。常規(guī)電纜工程的施工都是開槽鋪設(shè)電力管道，施工時(shí)需要占用路面，妨礙交通；開挖回填時(shí)容易損壞原有管線；渣土外運(yùn)引起漏灑揚(yáng)塵；回填坑槽及恢復(fù)路面容易造成不均勻沉降，路面下陷或突起，給車輛和行人帶來(lái)不便。而且由于用電申請(qǐng)時(shí)間的不一致，常常是今天挖開，明天填上，后天又“破肚開膛”，產(chǎn)生了令市民深惡痛絕的馬路“拉鏈現(xiàn)象”。因此，常規(guī)的施工技術(shù)越來(lái)越不適應(yīng)城市發(fā)展的需要。

1. 非開挖技術(shù)的特點(diǎn)

（1）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(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(shì)。

（2）非開挖技術(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。

（3）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(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挖法埋管。采用非開挖技術(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. 電力工程非開挖技術(shù)施工準(zhǔn)備

2.1技術(shù)準(zhǔn)備。 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)。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(cè)提供準(zhǔn)確依據(jù)。掌握鉆孔工作區(qū)地層特征，為成孔工藝提供鉆探參數(shù)。畫出設(shè)計(jì)敷管路由圖及設(shè)計(jì)敷管軌跡斷面圖，將以上勘測(cè)結(jié)果反映在圖上，制訂工藝方案。

2.2施工設(shè)備準(zhǔn)備。

（1）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(duì)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(tái)、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(duì)工程進(jìn)行評(píng)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(guó)內(nèi)已有采用，計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)已被普遍使用。主機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)、機(jī)載泥漿泵、動(dòng)力鉗及其裝卸系統(tǒng)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。它用于提供鉆進(jìn)、回旋的動(dòng)力以及對(duì)鉆進(jìn)的控制。目前，國(guó)產(chǎn)的非開挖機(jī)在鉆頭100r/min的轉(zhuǎn)速下，扭矩已達(dá)15～20kNm。

（2）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(duì)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(rùn)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(dòng)性和粘結(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(lái)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(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著等優(yōu)點(diǎn)。

3. 電力工程非開挖技術(shù)施工工藝

隨著電力工程行業(yè)發(fā)展速度的不斷加快，其施工質(zhì)量問題已經(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。非開挖技術(shù)在電力工程中的廣泛應(yīng)用，可以確保電力工程的整體質(zhì)量。基于此，施工企業(yè)必須重視電力工程非開挖施工技術(shù)，并提高其技術(shù)水平，只有這樣才能提高電力工程的使用性能。

3.1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。

3.2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。

3.3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)。回拖管材時(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。最后，在完成牽引管施工后，才開始砌筑檢查井。

4. 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，伴隨電力工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大，其施工難度也隨之增大，傳統(tǒng)施工技術(shù)已經(jīng)無(wú)法對(duì)施工要求進(jìn)行有效滿足，非開挖技術(shù)在電力工程施工中的大量應(yīng)用，可以對(duì)工程中面臨的諸多問題進(jìn)行有效解決。基于此，施工企業(yè)必須對(duì)非開挖施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確把握，只有這樣才能有效提高電力工程的質(zhì)量，才能推動(dòng)企業(yè)的發(fā)展。

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