電力工程施工中非開挖技術的應用分析

陰潔煒

【摘要】隨著國民經濟發展速度的不斷提升，我國電力工程事業也得到了極大的發展。非開挖技術作為電力工程施工中的重要技術之一，其施工技術水平的高低將對電力工程整體質量起到關鍵性的作用。為此施工企業必須提高非開挖技術水平，只有這樣才能確保電力工程施工的整體質量，充分實現電力工程的經濟效益與社會效益。本文主要對電力工程施工中非開挖技術的特點、施工準備及施工工藝進行了分析與探究。

【關鍵詞】電力工程；非開挖技術；特點；準備；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

隨著城市經濟的快速發展和城市化進程的加快，電力工程建設項目日益增多。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桿塔和導線，易于向城市供電而且使市容整齊美觀。因此，現在纜化的工程也越來越多。常規電纜工程的施工都是開槽鋪設電力管道，施工時需要占用路面，妨礙交通；開挖回填時容易損壞原有管線；渣土外運引起漏灑揚塵；回填坑槽及恢復路面容易造成不均勻沉降，路面下陷或突起，給車輛和行人帶來不便。而且由于用電申請時間的不一致，常常是今天挖開，明天填上，后天又“破肚開膛”，產生了令市民深惡痛絕的馬路“拉鏈現象”。因此，常規的施工技術越來越不適應城市發展的需要。

1. 非開挖技術的特點

（1）與其它技術相比，非開挖技術起步較晚。但是值得注意的是在最近20多年中，非開挖技術無論在理論上，還是在施工工藝方面，都有了突飛猛進的發展。非開挖技術是極為重要的一種都市鋪設管道的施工手段，采用非開挖技術鋪設管道具有若干得天獨厚的優勢。

（2）非開挖技術在國外已廣泛使用，在國內也逐漸普及。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行環境保護的施工方法。

（3）非開挖技術不開挖地面，故而被鋪設管道的上部土層未經擾動，管道的管節端不易產生段差變形，其管道壽命亦大于開挖法埋管。采用非開挖技術能節約一大筆征地拆遷費用，減少動遷用房，縮短管線長度，有很大經濟效益。

2. 電力工程非開挖技術施工準備

2.1技術準備。 根據工程所能提供的工程現場地下管網資料，對現場地下管網進行復查，準確掌握地下各種管線和其他基礎設施的分布及埋深，為導向孔軌跡提供準確的設計依據。根據市政管理部門審批的路由，按施工區域地形及路線定出鉆孔軸線，沿軸線的地表走向標定地面有效標定點的距離和方位以及各個標定點的地面標高（或高差），為導向孔施工時地面跟蹤監測提供準確依據。掌握鉆孔工作區地層特征，為成孔工藝提供鉆探參數。畫出設計敷管路由圖及設計敷管軌跡斷面圖，將以上勘測結果反映在圖上，制訂工藝方案。

2.2施工設備準備。

（1）非開挖設備主要由以下幾部分組成。導航系統：用于在鉆進過程中對鉆頭進行定位，以確定鉆頭的傾斜角度和鉆進方向。由發射器、接收器、控制臺、搖控顯示器、電源等組成。包含有軟件系統的導航部分，不僅能繪制施工圖，還能對工程進行評價、分析、實時記錄設備運行數據、打印施工資料等。目前雷達導航的非開挖高端技術在國內已有采用，計算機導航技術已被普遍使用。主機由發動機、液壓系統、機載泥漿泵、動力鉗及其裝卸系統等執行機構組成。它用于提供鉆進、回旋的動力以及對鉆進的控制。目前，國產的非開挖機在鉆頭100r/min的轉速下，扭矩已達15～20kNm。

（2）鉆具由鉆頭、回擴鉆頭、鉆桿等組成。不同的施工需要和不同的地質要選用不同的鉆頭。非開挖工程使用的鉆桿與地質勘探的鉆桿有所區別，有很大的彈性、韌性和抗扭強度、耐磨損。鉆具在航道鉆通以后，還要對通道回擴和牽引管線，使電纜便于穿過。泥漿攪拌系統可增加鉆頭的潤滑作用，降低鉆進阻力和鉆頭的工作溫度，提高管壁的強度等。泥漿還減小鉆頭磨損、軟化地層、易于鉆進以及利用泥漿的的流動性和粘結力使鉆孔產生的巖粒、砂粒處于懸浮狀態，以利于護壁和清孔，由泥漿罐和高壓輸送泵及高壓連接管構成。該技術可用來鋪設直徑40mm至2500mm的各種地下管線，距離可達十幾m至幾km。直徑2.5m的非開挖管線足足勝過常規的電纜隧道，在老城城網升壓改造工程中得到充分利用。該項技術與傳統的“挖槽埋管法”相比，具有不破壞環境、不影響交通、施工精度高、施工安全性好、周期性短、成本低、社會經濟效益顯著等優點。

3. 電力工程非開挖技術施工工藝

隨著電力工程行業發展速度的不斷加快，其施工質量問題已經成為社會關注的熱點。非開挖技術在電力工程中的廣泛應用，可以確保電力工程的整體質量。基于此，施工企業必須重視電力工程非開挖施工技術，并提高其技術水平，只有這樣才能提高電力工程的使用性能。

3.1鉆導向孔。 用導向鉆頭從預定的入土點以一定的傾角準確地按規定管線走向鉆進。導向鉆頭為前端帶噴射口的斜面非對稱式鉆頭，內部放置有定位信號發射儀，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，泥漿還起到潤滑和降溫作用，并使孔壁迅速固定成型。在地面上用接收機可以探測到鉆頭在地下的經緯坐標、深度、傾斜率、斜面方向等參數，通常每鉆進一根鉆桿定位一次。鉆桿長度隨機型而變，機型越大，鉆桿越長。鉆機操作人員根據測出的參數，判斷鉆孔位置與設計軌跡的偏差，隨時進行調整，確保鉆孔沿設計軌跡前進。當回轉和給進同時進行時，鉆孔呈直線延伸，而只給進不回轉時，受斜面反力作用，鉆孔朝鉆頭斜面的方向偏轉。鉆桿不斷補接，直到鉆頭達到接收井或從目標位置鉆出地面。

3.2回拖擴孔。 導向孔完成后，在接收井中或目標位置將導向鉆頭更換為直徑大于已有管孔的錐形回擴頭。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，其作用與鉆導向孔過程相似。在回程擴孔時，泥漿泵會向孔壁提供足夠的鉆進泥漿液，在松動的孔壁表面迅速形成一層護壁泥漿層，回抽時要在回擴頭后側不斷補接鉆桿。回擴頭到達鉆機后，在接收井接上新回擴頭再次回擴。擴程可反復多次，使管孔直徑逐次擴大，直到管孔達到設計要求。

3.3回拖管材。 擴孔結束后，應用清孔器進行清孔。清孔時要注意泥漿比重，保證泥漿質量。當清孔達到鋪管要求后，進行回拖前的準備工作，復查管材的質量及搬運過程中是否損傷，管材焊（連）接是否符合規定，檢驗完畢后方可鋪設。回拖管材時，產品管材在擴好孔的孔中是處于懸浮狀態，管壁四周與孔洞之間由泥漿潤滑，這樣既減少了回拖阻力，又保護了管材在回拖時防腐層的磨損。此時，操作人員要注意控制好鉆機的拉力和速度，確保所鋪設管材不受損害。最后，在完成牽引管施工后，才開始砌筑檢查井。

4. 結束語

綜上所述，伴隨電力工程規模的不斷擴大，其施工難度也隨之增大，傳統施工技術已經無法對施工要求進行有效滿足，非開挖技術在電力工程施工中的大量應用，可以對工程中面臨的諸多問題進行有效解決。基于此，施工企業必須對非開挖施工技術要點進行準確把握，只有這樣才能有效提高電力工程的質量，才能推動企業的發展。

參考文獻

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