非開挖技術在電力管道工程中的應用

貴州電力管道非開挖施工是一種繼盾構施工之后而興起來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、掘進機從工作井內穿過土層進而推到接收井內，并吊起。在此過程中，也將緊隨其的管道埋設于兩井間。

1 非開挖技術

1.1 概述

貴州電力管道非開挖技術是在2 0世紀7 0年代初期，由克林頓.馬丁發明的將定向鉆探技術和傳統鋪管技術相結合起來的導向鉆進鋪管技術。8 0年代后期，開發了地面無線跟蹤導航監測系統，并得到廣泛利用，提高了導向鋪管質量，使非開挖技術又進入了一個嶄新的階段。隨著導航技術的不斷發展，現代非開挖技術也在精度、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、短距細管道的單一鋼管鋪設發展到單孔多管線、長距粗管道的多種管材鋪設。

1.2 非開挖技術的特點

非開挖技術雖較其他技術起步晚，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的發展。非開挖技術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勢。非開挖技術脫離地面的開挖，從鐵路、公路、河流湖泊甚至建筑物底下穿過，是一種環保型施工方法。由于非開挖技術可以不開挖地面，因此被其鋪設過的管道的上部土層沒有經過擾動，這樣可使管道管節端不易發生段差變形，也延長了管道壽命。而在房下采用非開挖技術又能為企業節約一大筆征地拆遷費用，也減少居民動遷用房，縮短了管道穿越線路長度，產生的經濟效益。

1.3 非開挖技術的優缺點

利用各種巖土鉆掘的非開挖技術，改變了傳統以往的挖槽鋪管以及修復施工方式，采用地表不開溝（槽）下鋪設管線，并及時進行地下管線的更換和修復。這樣減少對環境的影響，不破壞環境；穿越各類市政管線、公鐵路、橋梁、河流湖泊和地表建筑物，減少了路面開挖，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拆遷。同時非開挖技術還可以利用導航儀器探測地下管網，進而通過導向進行管棚支護、水平注漿降水和地層污染處理工程。但是此種技術還是存在著一些缺點和缺陷的，比如非開挖技術的造價較高，因其不從地表穿過而是由地下穿過，因此這需要高額的資金作為支撐，其費用約為普通開槽埋管費用的3倍以上；管道管線深埋土層下面，不易進行維修及維護。

1.4 非開挖方法

非開挖首先需要進行技術準備，其主要包括對地下管線使用現狀的勘察，以準確地掌握管線及其他基礎設施的分布情況；按照施工區域的地形、路線定出鉆孔軸線，進行區域地形地貌的勘測與測量；對需鉆孔的工作區域進行地層地質的現場勘查。再是進行施工場地的準備，對施工場地進行機械、機具等安裝于堆放；開挖入射作業坑，做好支護與降水工作；進行施工機械進場工作及安裝；借助導航儀進行探頭導向的開展。最后是進行以開孔、造斜鉆進、保直鉆進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施工步驟。

1.5 非開挖設備

非開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、發射器、控制臺、接收器及遙控顯示器等部分組成。作用于鉆進過程中的鉆頭定位，以明確鉆頭傾斜角度以及鉆進方向。

（2）執行部分

執行機構涉及到對發動機、鉆桿、動力鉗、液壓系統、機載泥漿泵和裝卸系統等方面。進行管道鉆進及對鉆進的控制的作用，而管道鉆進的鉆具是由鉆頭、回擴鉆頭鉆桿等部分組成。不同施工、地質需要選用不同的鉆進鉆頭。

（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。該技術可用于鋪設地下管線直徑為4 0～2 5 0 0 m m 的各種管線。近年來在農網、城網升壓改造中多采用此項技術進行電纜埋設。這與以往的“挖槽埋管法”相比，具有減少環境破壞，提高施工精度、安全，縮短周期，降低成本，提高經濟效益等顯著優點。

2 非開挖技術在電力管道工程中的應用

非開挖技術在電力管道工程中的應用主要體現在以下三方面的技術。

2.1 鋪設新管線技術

在電力管道工程中，非開挖技術主要采用導向鉆進 鋪管法、螺旋鉆進鋪管法、定向鉆進鋪管法、推擠頂進鋪管法、氣動矛鋪管法等方法進行新管線的鋪設。同時在施工過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及流沙地層也可選用以上的方法進行線路鋪設。

2.2 修復舊管線技術

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

2.3 探測地下管網

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