非开挖技术在电力工程施工中的应用报道

马智强

(郑州祥和集团电力工程有限公司，河南郑州450000)

脯要】本文详细报道了非开挖技术的工作原理并结合实际工程，分析在电力工程施工中的应用壤铱列出非开挖技术在政管道建设中的优势

所在。

鹾篷词】非开挖技术；导向钻铺管；电力管道；竞行挖施工

随着郑州市城市经济的快速发展和城市化进程的加快，电力工程建设项目日益增多。采用地下电力电缆输送电能，占地面积小，不占地面空间，不受路面建筑物的影响，也不需要在路面架设杆塔和导线，易于向城市供电而且使市容整齐美观。因此，现在缆化的工程也越来越多。但常规电缆工程的施工都是开槽铺设电力管道，施工时需要占用路面，妨碍交通i开挖回填时容易损坏原有管线：渣土外运引起漏洒扬尘：回填坑槽及恢复路面容易造成不均匀沉降，路面下陷或突起，给车辆和行人带来不便。因此，常规的施工技术越来越不适应城市发展的需要。在这种情况下，我公司在施工中采用的非开挖技术的优势就体现出来

了o

1非开挖技术的优势

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手口f嗲复。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—种非开挖施工法。又因为郑州城区的地下管网比较复杂，所以我局进行非开挖施工时大多采用导向钻进铺管法。

2导向钻进铺管法的工作原理

水平导向钻机的工作原理是：在施工时，按照设计的钻孔轨迹(一般为弧形)，采用可从地表钻进的钻机先钻一个近似水平的导向孔，然后在导向钻头后换上大直径的扩孔钻头和直径，J、于扩孔钻头的待铺设工作管线，然后进行反向扩孔，同时将待铺管线回拉入钻孔内，当全部钻杆被拖回时，铺管工作同时也就完成了。此工程根据地质情况计划采用分级扩孔，共分2级扩孔，再回拖管线的方法，进行穿越施工。

3导向钻进铺管法的施工工艺介绍

首先，对所铺设管线的位置地形进行测量，设计出钻孔的最佳曲线，开挖工作坑和接受坑。

其次，进行导向钻的施工。先用放置在地表的导向钻机，根据预先设计的铺管线路钻—们丞小于预铺管道口径的导向孔，然后回拖回扩头，将孔径扩大到超过预铺管道口径的12—1．5倍，随后将管线拉入，实现非开挖铺设新管。导向钻铺管施工由3个阶段组成，即钻导向孔、回拖扩孔和回拖管材。

3．1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

向等参

，通常每钻进-．限钻杆定位一次。钻杆长度随机型

：t009年10月(下)

而变，机型越大，钻杆越长。钻机操作^员根据测出的参数，判断钻孔

位置与设计勒迹的偏差，随时进行调整，确保钻孔沿诵十轨迹前进。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。

32回拖扩礼

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，泥浆泵会向孑L量}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。

33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6蓟接是否符合规定，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

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。

最后，在完成牵引管施工后，才开始砌筑检查井。下面举个工程实例来说明一下非开挖技术在电力工程施工中的具体应用。例：新建某工程的设计是从新建电厂引出一条电缆至开关站，该电缆其中有一段需要某主干道，车辆川流不息，地下管线纵横文错，道路两侧还有绿化乔木。众所周知，管线横穿道路采用常规方法施工，公路的一半基槽需采用大开挖的方式，待管线铺设完毕回填后，再施工另一半管线。该施工

方法虽然简单，但对交通运行及市区环境都不可避免产生了一定的影响：施工时容易引起噪音，粉尘，震动和废气；妨碍交通(堵塞，中断

或改线)；破坏环境(绿化带，公园和花园)；影响市民生活和商店的营业；安全性差：综合施工成本高。而这些不足正好是非开挖技术的优势

所在。因此工程采用导向钻进铺管技术，以菲歼挖方式进行电力管道穿

越。该工程开挖4M2M-1M的工作坑和接受坑，扩孔直径达

巾500MM，采用巾160x4根PE管穿越，穿越长度约为46米，最大

穿越深度为自然地面以下3m：钻机八土点位于路北侧，出土点位于路南侧：A_-I：角度为1护，出土角度伊。该工程具有不污染环境，不影响交通，施工周期短等优点。

7[参考文献】

f11叶建良．j#开挖铺设地下管线施工技术与实践IM】．中国地质大学出版社．

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f2】乌效鸣，胡郁乐，挛粮纲．导向钻进与非开挖辆管技术【M】中国地质大学出

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