非開(kāi)挖技術(shù)在電力管道工程中的應用

摘 要：通過(guò)對非開(kāi)挖技術(shù)的特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)及非開(kāi)挖方法、設備的介紹，進(jìn)而探討了非開(kāi)挖技術(shù)在電力管道工程中的應用，以促進(jìn)非開(kāi)挖技術(shù)的提高，使其在電力施工中繼續結出豐碩的果實(shí)。
非開(kāi)挖施工是一種繼盾構施工之后而興起來(lái)的地下管道施工方法。此施工方法借助于主頂油缸和管道間、中繼間的推力，將工具管、掘進(jìn)機從工作井內穿過(guò)土層進(jìn)而推到接收井內，并吊起。在此過(guò)程中，也將緊隨其的管道埋設于兩井間。

1 非開(kāi)挖技術(shù)

1.1 概述

非開(kāi)挖技術(shù)是在2 0世紀7 0年代初期，由克林頓.馬丁發(fā)明的將定向鉆探技術(shù)和傳統鋪管技術(shù)相結合起來(lái)的導向鉆進(jìn)鋪管技術(shù)。8 0年代后期，開(kāi)發(fā)了地面無(wú)線(xiàn)跟蹤導航監測系統，并得到廣泛利用，提高了導向鋪管質(zhì)量，使非開(kāi)挖技術(shù)又進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。隨著(zhù)導航技術(shù)的不斷發(fā)展，現代非開(kāi)挖技術(shù)也在精度、施工設備能力等方面得到增強，管道鋪設也由初期的單孔單管線(xiàn)、短距細管道的單一鋼管鋪設發(fā)展到單孔多管線(xiàn)、長(cháng)距粗管道的多種管材鋪設。

1.2 非開(kāi)挖技術(shù)的特點(diǎn)

非開(kāi)挖技術(shù)雖較其他技術(shù)起步晚，但其在最近這些年，在理論上以及施工工藝上得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。非開(kāi)挖技術(shù)作為鋪設管道的極為重要的施工手段具有其自身得天獨厚的優(yōu)勢。非開(kāi)挖技術(shù)脫離地面的開(kāi)挖，從鐵路、公路、河流湖泊甚至建筑物底下穿過(guò)，是一種環(huán)保型施工方法。由于非開(kāi)挖技術(shù)可以不開(kāi)挖地面，因此被其鋪設過(guò)的管道的上部土層沒(méi)有經(jīng)過(guò)擾動(dòng)，這樣可使管道管節端不易發(fā)生段差變形，也延長(cháng)了管道壽命。而在房下采用非開(kāi)挖技術(shù)又能為企業(yè)節約一大筆征地拆遷費用，也減少居民動(dòng)遷用房，縮短了管道穿越線(xiàn)路長(cháng)度，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益。

1.3 非開(kāi)挖技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

利用各種巖土鉆掘的非開(kāi)挖技術(shù)，改變了傳統以往的挖槽鋪管以及修復施工方式，采用地表不開(kāi)溝（槽）下鋪設管線(xiàn)，并及時(shí)進(jìn)行地下管線(xiàn)的更換和修復。這樣減少對環(huán)境的影響，不破壞環(huán)境；穿越各類(lèi)市政管線(xiàn)、公鐵路、橋梁、河流湖泊和地表建筑物，減少了路面開(kāi)挖，減少施工工作量，縮短工期及施工成本，并可以保留部分歷史遺留建筑物，保護文化文物避免動(dòng)拆遷。同時(shí)非開(kāi)挖技術(shù)還可以利用導航儀器探測地下管網(wǎng)，進(jìn)而通過(guò)導向進(jìn)行管棚支護、水平注漿降水和地層污染處理工程。但是此種技術(shù)還是存在著(zhù)一些缺點(diǎn)和缺陷的，比如非開(kāi)挖技術(shù)的造價(jià)較高，因其不從地表穿過(guò)而是由地下穿過(guò)，因此這需要高額的資金作為支撐，其費用約為普通開(kāi)槽埋管費用的3倍以上；管道管線(xiàn)深埋土層下面，不易進(jìn)行維修及維護。

1.4 非開(kāi)挖方法

非開(kāi)挖首先需要進(jìn)行技術(shù)準備，其主要包括對地下管線(xiàn)使用現狀的勘察，以準確地掌握管線(xiàn)及其他基礎設施的分布情況；按照施工區域的地形、路線(xiàn)定出鉆孔軸線(xiàn)，進(jìn)行區域地形地貌的勘測與測量；對需鉆孔的工作區域進(jìn)行地層地質(zhì)的現場(chǎng)勘查。再是進(jìn)行施工場(chǎng)地的準備，對施工場(chǎng)地進(jìn)行機械、機具等安裝于堆放；開(kāi)挖入射作業(yè)坑，做好支護與降水工作；進(jìn)行施工機械進(jìn)場(chǎng)工作及安裝；借助導航儀進(jìn)行探頭導向的開(kāi)展。最后是進(jìn)行以開(kāi)孔、造斜鉆進(jìn)、保直鉆進(jìn)為主的導向施工及包含孔徑設計、分級擴孔、孔壁加固、回拉敷管的回拉擴孔的兩個(gè)施工步驟。

1.5 非開(kāi)挖設備

非開(kāi)挖設備主要包括以下幾部分：

（1）導航系統

此系統主要由電源、發(fā)射器、控制臺、接收器及遙控顯示器等部分組成。作用于鉆進(jìn)過(guò)程中的鉆頭定位，以明確鉆頭傾斜角度以及鉆進(jìn)方向。

（2）執行部分

執行機構涉及到對發(fā)動(dòng)機、鉆桿、動(dòng)力鉗、液壓系統、機載泥漿泵和裝卸系統等方面。進(jìn)行管道鉆進(jìn)及對鉆進(jìn)的控制的作用，而管道鉆進(jìn)的鉆具是由鉆頭、回擴鉆頭鉆桿等部分組成。不同施工、地質(zhì)需要選用不同的鉆進(jìn)鉆頭。

（3）泥漿攪拌系統

泥漿攪拌是由泥漿罐、高壓輸送泵高壓連接管三部分構成。此系統可達到增加鉆頭潤滑，降低鉆進(jìn)阻力和鉆頭工作溫度的作用，并達到提高管壁強度的目的。該技術(shù)可用于鋪設地下管線(xiàn)直徑為4 0～2 5 0 0 m m 的各種管線(xiàn)。近年來(lái)在農網(wǎng)、城網(wǎng)升壓改造中多采用此項技術(shù)進(jìn)行電纜埋設。這與以往的“挖槽埋管法”相比，具有減少環(huán)境破壞，提高施工精度、安全，縮短周期，降低成本，提高經(jīng)濟效益等顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)。

2 非開(kāi)挖技術(shù)在電力管道工程中的應用

非開(kāi)挖技術(shù)在電力管道工程中的應用主要體現在以下三方面的技術(shù)。

2.1 鋪設新管線(xiàn)技術(shù)

在電力管道工程中，非開(kāi)挖技術(shù)主要采用導向鉆進(jìn) 鋪管法、螺旋鉆進(jìn)鋪管法、定向鉆進(jìn)鋪管法、推擠頂進(jìn)鋪管法、氣動(dòng)矛鋪管法等方法進(jìn)行新管線(xiàn)的鋪設。同時(shí)在施工過(guò)程中也可以運用夯管錘鋪管法、盾構法、頂管法及微型隧道鋪管法。對于一些復雜的地質(zhì)及流沙地層也可選用以上的方法進(jìn)行線(xiàn)路鋪設。

2.2 修復舊管線(xiàn)技術(shù)

對于舊管線(xiàn)的修復施工技術(shù)，主要運用原位固化法、換管法，滑動(dòng)內插法、局部修復法、變形再生法相結合的方法。

2.3 探測地下管網(wǎng)

對于地下管網(wǎng)的探測，一般采用以非金屬及金屬管道探測儀、塑料管道、電力電信纜線(xiàn)探測儀、以及井蓋探測儀等形式的地下管線(xiàn)探測儀，同時(shí)也結合供水管網(wǎng)監測儀- - 流量水壓記錄儀、漏區診斷儀、漏點(diǎn)定位儀等，導向儀器探測、電信線(xiàn)路故障定位儀、氣體故障檢測儀、聲吶系列設備、管中攝影儀、探地雷達等開(kāi)展地下管線(xiàn)的探測工作。