电力工程施工中铺管法新工艺研究

吴文亮 李春婷

（黑龙江省青冈电业局，黑龙江 青冈 151600）

近几年来，政府加大了城市规划、建设和管理的力度，规定新建道路交付使用未满5年不准“开膛破肚”。新的管理办法严格了审批权限，规定挖掘时间在5天以内、开挖长度在100米以下的项目由市政园林局归口审批；超过这些期限的由市政园林局和市城管办联合会审，影响重大的开挖项目还要报市政府审批。这些规定也增加了常规电缆工程的施工难度。申请时不容易，申请到了又要支付高额的城市道路挖掘修复费。因为是属于惩罚性质的赔偿，例如开挖水泥砼路面，不管实际开挖宽度的大小，就算只开挖30厘米宽，也是按整块板的面积计算，赔偿金额很大。在这种情况下，非开挖技术的优势就体现出来了。非开挖技术是指利用各种岩土钻掘的技术手段，在地表不开沟(槽)的条件下铺设、更换或修复各种地下管线的施工新技术，改传统的挖槽铺管和修复施工方式为钻孔铺管和修复。与传统的挖槽施工法相比，非开挖技术具有不影响交通、不破坏环境，施工周期短，社会效益显著等优点，尤其适合在一些无法实施开挖作业的地区，如闹市区、高速公路、铁路、建筑物、河流、农作物及植被保护区等，进行管线铺设、更新或修复。按施工工艺可分为：导向钻进铺管技术、遁地穿梭铺管技术、顶管掘进铺管技术、顶管铺管技术。其中导向钻进铺管技术的优点是：采用导向仪导向，导向探测与管线探测相结合，能有效调整钻头，避开管线，适合复杂地层条件下施工；铺管直径、长度和材料范围较宽，适合1000mm以下管径，主要采用PE管铺设和钢管铺设；对地表干扰小，施工速度快，施工精度高，是发展最快的一种非开挖施工法。下面就详细介绍一下导向钻进铺管法的施工工艺。

1 非开挖技术的特点

与其它技术相比，非开挖技术起步较晚。但是值得注意的是在最近20多年中，非开挖技术无论在理论上，还是在施工工艺方面，都有了突飞猛进的发展。非开挖技术是极为重要的一种都市铺设管道的施工手段，采用非开挖技术铺设管道具有若干得天独厚的优势。

非开挖技术在国外已广泛使用，在国内也逐渐普及。不开挖地面，就能穿越公路、铁路、河流，甚至能在建筑物底下穿过，是一种能安全有效地进行环境保护的施工方法。

非开挖技术不开挖地面，故而被铺设管道的上部土层未经扰动，管道的管节端不易产生段差变形，其管道寿命亦大于开挖法埋管。

采用房下非开挖技术能节约一大笔征地拆迁费用，减少动迁用房，缩短管线长度，有很大经济效益。

2 非开挖技术的施工方法

2.1 地下现状管线勘查

根据工程所能提供的工程现场地下管网资料，对现场地下管网进行复查，准确掌握地下各种管线和其他基础设施的分布及埋深，为导向孔轨迹提供准确的设计依据。

2.2 地形地貌测量

根据市政管理部门审批的路由，按施工区域地形及路线定出钻孔轴线，沿轴线的地表走向标定地面有效标定点的距离和方位以及各个标定点的地面标高（或高差），为导向孔施工时地面跟踪监测提供准确依据。

2.3 现场地质勘查

掌握钻孔工作区地层特征，为成孔工艺提供钻探参数。

2.4 施工场地准备

文明施工，施工区域要安装防护围栏，施工机械、机具和材料要按规范安装和堆放，需占用道路或人行道的区域应设置明显的施工安全标识，引导车辆和行人合理分流，夜间要设立反光标识和警示灯，施工区域分为机械作业区和下管作业区。

2.5 作业工作坑

根据施工工艺要求开挖入射作业坑及下管作业坑，同时做好作业坑的支护和降水工作。

2.6 机械进场及安装

施工机械进场就位需调用汽车和吊车，通常要临时占用道路；吊装现场须设好临时路障等安全设施；钻机、动力站和施工器具就位要充分利用现有场地空间，合理布局；安装钻机的地基必须坚实、平整，对松软地基必须进行加固后才能安装钻机，钻机安装在入射点处，调整钻机倾角为设计入射角后固定钻机；连接动力站，连接泵站。

2.7 导航仪器标定

将探头装入导向钻探头盒中，将导向钻头放置在无其他信号干扰的场地内，打开导航仪，检查导航仪工作情况并进行标定。

2.8 钻导向孔

用导向钻头从预定的入土点以一定的倾角准确地按规定管线走向钻进。导向钻头为前端带喷射口的斜面非对称式钻头，内部放置有定位信号发射仪，钻头前端喷射出高压泥浆的射流作用与钻头的切削作用共同在地下形成孔壁，泥浆还起到润滑和降温作用，并使孔壁迅速固定成型。在地面上用接收机可以探测到钻头在地下的经纬坐标、深度、倾斜率、斜面方向等参数，通常每钻进一根钻杆定位一次。钻杆长度随机型而变，机型越大，钻杆越长。钻机操作人员根据测出的参数，判断钻孔位置与设计轨迹的偏差，随时进行调整，确保钻孔沿设计轨迹前进。当回转和给进同时进行时，钻孔呈直线延伸，而只给进不回转时，受斜面反力作用，钻孔朝钻头斜面的方向偏转。钻杆不断补接，直到钻头达到接收井或从目标位置钻出地面。

2.9 回拖扩孔

导向孔完成后，在接收井中或目标位置将导向钻头更换为直径大于已有管孔的锥形回扩头。这种钻头表面有呈螺旋状排列的高硬度碳化钨金属，使之在回拉钻杆的作用下将孔扩大，钻头圆周上分布的小孔可喷射出高压泥浆，其作用与钻导向孔过程相似。在回程扩孔时，泥浆泵会向孔壁提供足够的钻进泥浆液，在松动的孔壁表面迅速形成一层护壁泥浆层，回抽时要在回扩头后侧不断补接钻杆。回扩头到达钻机后，在接收井接上新回扩头再次回扩。扩程可反复多次，使管孔直径逐次扩大，直到管孔达到设计要求。

2.10 回拖管材

扩孔结束后，应用清孔器进行清孔。清孔时要注意泥浆比重，保证泥浆质量。当清孔达到铺管要求后，进行回拖前的准备工作，复查管材的质量及搬运过程中是否损伤，管材焊（连）接是否符合规定，检验完毕后方可铺设。回拖管材时，产品管材在扩好孔的孔中是处于悬浮状态，管壁四周与孔洞之间由泥浆润滑，这样既减少了回拖阻力，又保护了管材在回拖时防腐层的磨损。此时，操作人员要注意控制好钻机的拉力和速度，确保所铺设管材不受损害。

3 结束语

鉴于以上非开挖技术的技术分析，我们认为在选择合适非开挖技术的城市进行非开挖技术施工，从技术上讲是完全可行的，从社会效益与经济效益上来讲是巨大的。我们所需要做的工作选用相应的城市进行非开挖技术设备施工。我们认为，为了从根本上改变城市的管网乱挖现象，从政策法规方面予以规范是完全必要的；另外一面从切实做到保护环境入手，加大推广非开挖施工技术力度势在必行。我们可以预见未来的管线铺设技术将以非开挖技术为支撑。

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