非開(kāi)挖技術(shù)在電力施工中的應(yīng)用
非開(kāi)挖技術(shù)在電力施工中的應(yīng)用
先舉個(gè)工程實(shí)例說(shuō)明一下非開(kāi)挖技術(shù)在電力工程施工中的具體應(yīng)用。
例：新建110KV湖濱南變10KV梅園線工程的設(shè)計(jì)是從新建110KV湖濱南變饋出一條電纜至禾祥梅園開(kāi)關(guān)站901，該電纜從變電站引出后沿著湖濱南路北側(cè)已建電纜管溝及新建的管溝向東敷設(shè)敷設(shè)至梅園開(kāi)關(guān)站901。其中，有一段需要橫穿湖濱南路。而湖濱南路屬于市區(qū)主要干道，車輛川流不息，地下管線縱橫交錯(cuò)，道路兩側(cè)還有綠化喬木。眾所周知，管線橫穿道路采用常規(guī)方法施工，公路的一半基槽需采用大開(kāi)挖的方式，待管線鋪設(shè)完畢回填后，再施工另一半管線。該施工方法雖然簡(jiǎn)單，但對(duì)交通運(yùn)行及市區(qū)環(huán)境都不可避免產(chǎn)生了一定的影響：施工時(shí)容易引起噪音，粉塵，震動(dòng)和廢氣；妨礙交通（堵塞，中斷或改線）；破壞環(huán)境（綠化帶，公園和花園）；影響市民生活和商店的營(yíng)業(yè)；安全性差；綜合施工成本高。而這些不足正好是非開(kāi)挖技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在。因此工程采用導(dǎo)向鉆進(jìn)鋪管技術(shù)，以非開(kāi)挖方式進(jìn)行電力管道穿越。該工程開(kāi)挖4M*2M*1M的工作坑和接受坑，擴(kuò)孔直徑達(dá)φ500MM，采用φ160×4根PE管穿越，穿越長(zhǎng)度約為46米，最大穿越深度為自然地面以下3m；鉆機(jī)入土點(diǎn)位于湖濱南路北側(cè)，出土點(diǎn)位于湖濱南路南側(cè)；入土角度為10°，出土角度6°。該工程具有不污染環(huán)境，不影響交通，施工周期短等優(yōu)點(diǎn)。
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(kāi)槽鋪設(shè)電力管道，施工時(shí)需要占用路面，妨礙交通；開(kāi)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(kāi)，明天填上，后天又“破肚開(kāi)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。
近幾年來(lái)，廈門市加大了城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的力度，《廈門城市道路管理辦法》也規(guī)定，新建道路交付使用未滿5年不準(zhǔn)“開(kāi)膛破肚”。 2007年1月還專門出臺(tái)了《廈門市人民政府辦公廳關(guān)于加強(qiáng)島內(nèi)城市道路挖掘施工管理工作的通知》，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。此外，廈門市還首次建立了道路挖掘計(jì)劃預(yù)申報(bào)制度，規(guī)定每年12月份報(bào)送下年度、每年5月份報(bào)送下半年較大的道路管線建設(shè)項(xiàng)目計(jì)劃；除緊急情況外，沒(méi)有預(yù)申報(bào)的開(kāi)挖項(xiàng)目不予審批。道路挖掘施工現(xiàn)場(chǎng)必須規(guī)范設(shè)立公示牌，并經(jīng)道路分級(jí)管轄的市政管理部門驗(yàn)收合格后方可開(kāi)工。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。又因?yàn)閺B門城區(qū)的地下管網(wǎng)比較復(fù)雜，所以我局進(jìn)行非開(kāi)挖施工時(shí)大多采用導(dǎo)向鉆進(jìn)鋪管法。下面就詳細(xì)介紹一下導(dǎo)向鉆進(jìn)鋪管法的施工工藝。
首先，對(duì)所鋪設(shè)管線的位置地形進(jìn)行測(cè)量，設(shè)計(jì)出鉆孔的最佳曲線，開(kāi)挖工作坑和接受坑。
其次，進(jìn)行導(dǎo)向鉆的施工。先用放置在地表的導(dǎo)向鉆機(jī)，根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的鋪管線路鉆一個(gè)遠(yuǎn)小于預(yù)鋪管道口徑的導(dǎo)向孔，然后回拖回?cái)U(kuò)頭，將孔徑擴(kuò)大到超過(guò)預(yù)鋪管道口徑的1.2—1.5倍，隨后將管線拉入，實(shí)現(xiàn)非開(kāi)挖鋪設(shè)新管。導(dǎo)向鉆鋪管施工由3個(gè)階段組成，即鉆導(dǎo)向孔、回拖擴(kuò)孔和回拖管材。
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。?
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(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?；?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 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。?
最后，在完成牽引管施工后，才開(kāi)始砌筑檢查井。
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