專利名稱：一種不開挖地面電力電纜穿越方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不開挖地面電力電纜穿越方法。涉及高壓電力電纜非開挖地埋穿越工程，屬于電力建設(shè)施工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，城市境觀美化，希望電力線路與道路綠化帶相結(jié)合，電力電纜敷設(shè)穿越河流、道路、管道及建筑物，挑戰(zhàn)電力電纜地埋敷設(shè)新要求。因此，當前迫切需要一種新型的不開挖電力電纜地下敷設(shè)施工工藝。新型的不開挖鉆孔地埋電力電纜施工工藝，比常規(guī)開挖式直埋電力電纜最大優(yōu)點是保護地面和不擾動交跨建筑物，當電力電纜穿越公路和河流時，車輛照常行駛，河道照常通航，是一項既保護環(huán)境又節(jié)約三材的新工藝。
在長距離非開挖電纜井間距比較長，必須在以下幾個問題進行研究和攻關(guān)1、電纜牽引力不能大于電纜頭承受極限；2、控制或預(yù)防電纜外護套摩擦發(fā)熱和破損；3、電纜牽引頭制作工藝等。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不開挖地面電力電纜穿越方法，本發(fā)明在不開挖地面的情況下，電力電纜仍然穿越河流、道路、管道及建筑物。
為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種不開挖地面電力電纜穿越方法，包括如下步驟1)地下水平導(dǎo)航鉆孔成孔技術(shù)； 2)多根保護管鋪設(shè)工藝；3)電力電纜牽引技術(shù)。
所述的步驟1)地下水平導(dǎo)航鉆孔成孔技術(shù)包括a)現(xiàn)場勘察，查明工作區(qū)內(nèi)的地下管線的分布情況，了解河床水流、土壤性質(zhì)、地下水情況，航運、道路交通情況；b)電纜軌跡，按彎頭一斜直一弧曲一平直一弧曲一斜直一彎頭設(shè)計鉆孔軌跡；c)鉆機安裝，水平定向鉆機安置在電纜出口井IOm處，鉆桿中心線與電纜中心線一致，鉆機旁邊設(shè)置一個泥漿筒，因機器鉆動過程有縱向水平力，用地錨和鋼索將其固定；d)基坑和泥漿，泥漿經(jīng)泵機注入鉆桿，在鉆頭處流出，使孔壁穩(wěn)定潤滑，防止坍塌；基坑面積50-100 m2，深2 m，緊靠鉆孔入地口處，按2-4%加入膨閏土添加劑，使泥漿潤滑有粘性；e)導(dǎo)向鉆孔，第一根鉆桿頭部裝鉆刀，其內(nèi)部裝探棒，然后鉆桿一根接續(xù)一根，螺栓式連接；鉆機動力帶動鉆桿旋轉(zhuǎn)，同時作軌道式推進；f)擴孔，當鉆桿穿出對岸地面后，換下鉆頭和探棒，裝上鼓形鉆頭，鼓形鉆頭切削土壤，同時擠壓孔壁，起到護壁作用，后面接續(xù)旋轉(zhuǎn)器和鉆桿，接鉆桿目的是進行擴孔循環(huán)操作，擴孔時鉆機作轉(zhuǎn)動回拉，同時向鉆桿泵入泥漿，泥漿在鼓形鉆頭外緣流出，土屑與泥漿混合物一部分帶出地面，其它充滿在孔內(nèi)。
所述的步驟2)多根保護管鋪設(shè)工藝采用MPP聚丙烯管，一支管內(nèi)穿一根IlOkV電力電纜，雙回六根電纜為一組，7根管子(一根備用)捆成一束，外緣寬度684 mm,整體置入一個孔內(nèi)；具體包括如下步驟a)保護管對接，跨距380 m,由64根MPP管接續(xù)成一支，管子對接步驟清頭一卡瓦固定一切屑一熱熔一施壓一松開卡瓦；MPP內(nèi)壁接縫凸出的邊角及時除去，并保持光滑；做一個捅把，無縫鋼管做柄，鋼管頭部焊上圓面鋼板，背側(cè)焊上鋼筋彎溝，圓面伸入接縫處向外一拉，環(huán)形角料隨著捅把帶出來；b)保護管內(nèi)穿導(dǎo)引繩，導(dǎo)引繩是Φ8纖維繩，然后導(dǎo)引繩更換為15 mm編織鋼絲，再由鋼絲繩牽引電纜；c)拖管，首先保護管端部作如下處理，在保護管端部側(cè)壁200 mm和400 mm位置垂直上下打直徑22 mm的四個洞，用直徑17 mm鋼絲短繩穿四洞并連套，用鋼絲繩夾子固定鋼絲繩并為拉環(huán)；然后用直徑約200 mm的圓木，截高200 mm，做成瓶塞形狀，將MPP管口塞住，7支保護管捆成一束， 第隔20 m繩子捆扎；鉆桿端部接續(xù)鼓形鉆頭和旋轉(zhuǎn)器，拉住MPP管頭部鋼繩環(huán)，電纜管的入口處，應(yīng)做相應(yīng)寬度馬道；此時鉆機作轉(zhuǎn)動拉回，同時向鼓形頭供水，使孔道潤滑；d)水泥灌漿，由于擴孔孔徑大于實際鋪管所需寬度，以防施放電力電纜時MPP管移動，需將鋪設(shè)的 MPP管兩端的孔隙封住，把Φ40的塑料管伸入孔內(nèi)，用高壓泥漿泵，將制好的水泥漿灌入孔隙。
所述的步驟3)電力電纜牽引技術(shù)包括a)布置電纜施放場地，電纜施放場地主要考慮電纜盤堆放、運輸通道和吊車進出；電纜入保護管應(yīng)在管口延長線上，電纜地面走線角度不超45° ；在河對岸工作井處，設(shè)置卷揚機(絞磨機)場地，電纜著地點和拐彎處用托輥撐上；b)保護管內(nèi)灌水拖電纜，保護管內(nèi)灌水拖動，水可以潤滑，可以降溫，可以大大減小電纜磨擦力；c)電纜防水，電力電纜在制造過程中，進行了縱向防水、徑向防水和雙層外護套防水措施；d)牽引頭制作工藝采用在皺紋鋁處雙焊封措施，將內(nèi)襯壓蓋(鋁質(zhì))套入纜芯，防水0型橡皮圈和圓螺母壓實，與波紋護套管端部焊封，裝入鋁錐體后，再將牽引頭鋁護管套住皺紋鋁并再次焊封。
本發(fā)明的有益效果是電力電纜地下敷設(shè)方式，由原先開挖地面方法改進為水平定向鉆孔方法，保護自然生態(tài)環(huán)境和節(jié)約土地資源有積極的意義。電力電纜穿管用灌水拖拉方法，有效解決了長距離穿管拖拉發(fā)熱的難道，促使電纜施工技術(shù)向前跨進一步。


圖1是本發(fā)明實施例導(dǎo)向鉆孔示意圖； 圖2是本發(fā)明實施例擴孔示意圖。
具體實施方式
_實施例1如圖1所示一種不開挖地面電力電纜穿越方法，包括如下步驟1)地下水平導(dǎo)航鉆孔成孔技術(shù)；包括a)現(xiàn)場勘察，查明工作區(qū)內(nèi)的地下管線的分布情況(走向、深度)，了解河床水流、土壤性質(zhì)、地下水情況，航運、道路交通情況；勘察成果是施工現(xiàn)場地下管線的狀況圖，河床斷面圖，鉆孔機械器具布置圖。b)電纜軌跡，按彎頭一斜直一弧曲一平直一弧曲一斜直一彎頭設(shè)計鉆孔軌跡；其中兩端“彎頭”工井時，人工弧曲MPP管即成，入地角20°，斜直長度35 m，河底弧曲半徑10 m，所有軌跡與河床近距6 m以上。c)鉆機安裝；水平定向鉆機4安置在電纜出口井IOm處(河兩岸端電纜工井在電纜保護管鋪設(shè)后澆筑施工)，鉆桿中心線與電纜中心線一致，鉆機旁邊設(shè)置一個泥漿筒，因機器鉆動過程有縱向水平力，故用地錨和鋼索將其固定。d)基坑和泥漿，泥漿5經(jīng)泵機注入鉆桿1，在鉆頭處流出，使孔壁穩(wěn)定潤滑，防止坍塌?；?面積50-100 m2，深2 m，緊靠鉆孔入地口處。按2_4%加入膨閏土添加劑，使泥漿潤滑有粘性；e)導(dǎo)向鉆孔，如圖1所示，第一根鉆桿1頭部裝鉆刀2 (又叫斜鐵)，其內(nèi)部裝探棒3 (監(jiān)測參數(shù)及信息發(fā)射器)，然后鉆桿1 一根接續(xù)一根，螺栓式連接。鉆機4動力帶動鉆桿1旋轉(zhuǎn)，鉆桿拉動方向如A。若一邊旋轉(zhuǎn)一邊推進，鉆孔呈直線延伸，即鉆出一個直孔，若鉆頭只推進不旋轉(zhuǎn)，使鉆頭朝斜面法線的反方向鉆進，鉆出一個曲線孔；鉆機操作人員根據(jù)地表的接收器測出鉆進參數(shù)(鉆頭的位置、深度、方向和刀具面向角等)，判斷鉆孔位置與設(shè)計軌跡的偏差，并隨時進行調(diào)整，以確保成孔軌跡與設(shè)計一致。f)擴孔，如圖2所示，當鉆桿1穿出對岸地面后，換下鉆頭2和探棒3，裝上鼓形鉆頭7，鼓形鉆頭7切削土壤，同時擠壓孔壁，起到護壁作用，后面接續(xù)旋轉(zhuǎn)器8和鉆桿1，接鉆桿1目的是進行擴孔循環(huán)操作，鉆桿拉動方向如B，擴孔200 mm為一檔，梯級換大，工程最終擴孔直徑為940mm 以上；擴孔時鉆機作轉(zhuǎn)動回拉，同時向鉆桿1泵入泥漿，泥漿在鼓形鉆頭7外緣流出，土屑與泥漿混合物一部分帶出地面，其它充滿在孔內(nèi)。
2)多根保護管鋪設(shè)工藝；采用MPP聚丙烯管，一支管內(nèi)穿一根IlOkV電力電纜，雙回六根電纜為一組，7根管子(一根備用)捆成一束，外緣寬度684 mm，整體置入一個孔內(nèi)；具體包括如下步驟a)保護管對接，跨距380 m,由64根MPP管接續(xù)成一支，管子對接步驟 清頭一卡瓦固定一切屑一熱熔一施壓一松開卡瓦；要求接頭允許拉伸力為管身的85 %， MPP內(nèi)壁接縫凸出的邊角及時除去，并保持光滑；做一個捅把，無縫鋼管做柄，鋼管頭部焊上圓面鋼板(保護管內(nèi)徑稍小此)，背側(cè)焊上鋼筋彎溝，圓面伸入接縫處向外一拉，環(huán)形角料隨著捅把帶出來，連續(xù)捅幾下；b)保護管內(nèi)穿導(dǎo)引繩，導(dǎo)引繩是Φ8迪尼瑪(纖維繩)，然后導(dǎo)引繩更換為15 mm編織鋼絲，再由鋼絲繩牽引電纜；當MPP管接續(xù)后，導(dǎo)引繩應(yīng)放入保護管內(nèi)；在導(dǎo)引繩端部栓上一個M20螺帽放入管內(nèi)，然后用一個100 g重的磁鐵并系上一根小繩，磁鐵緊靠在MPP管外壁，此時管內(nèi)螺帽與管外的磁鐵吸在一起，拉動小繩磁鐵沿管壁移動，螺帽及迪尼瑪繩在管內(nèi)跟著移動，迪尼瑪繩輕松穿過64根保護管。c)拖管，首先保護管端部作如下處理，在保護管端部側(cè)壁200 mm和400 mm位置垂直上下打直徑22 mm的四個洞，用直徑17 mm鋼絲短繩穿四洞并連套，用鋼絲繩夾子固定鋼絲繩并為拉環(huán)；然后用直徑約200 mm的圓木，截高200 mm，做成瓶塞形狀，將MPP管口塞住，7支保護管捆成一束， 第隔20 m繩子捆扎。鉆桿端部接續(xù)鼓形頭(清除浮泥開道)和旋轉(zhuǎn)器，拉住MPP管頭部鋼繩環(huán)，電纜管的入口處，應(yīng)做相應(yīng)寬度馬道。此時鉆機作轉(zhuǎn)動拉回，同時向鼓形頭供水，使孔道潤滑；MPP管必須按孔的入口方向延伸放置，放置MPP管的地方可能與道路或建筑物帶來影響。d)水泥灌漿，由于擴孔孔徑大于實際鋪管所需寬度，以防施放電力電纜時MPP管移動，需將鋪設(shè)的MPP管兩端的孔隙封住，把Φ40的塑料管伸入孔內(nèi)，用高壓泥漿泵，將制好的水泥漿灌入孔隙。
3)電力電纜牽引技術(shù)包括a)布置電纜施放場地，電纜施放場地主要考慮電纜盤堆放和運輸通道，電纜盤直徑3. 5 m，整盤電纜重6 t多，因此還應(yīng)考慮吊車進出。電纜入保護管應(yīng)在管口延長線上，電纜地面走線角度不超45°。在河對岸工作井處，設(shè)置卷揚機(絞磨機)場地，電纜著地點和拐彎處用托輥撐上。b)采用一種無損傷電纜拖動方法一保護管內(nèi)灌入拖動，水可以潤滑，可以降溫。電纜整根比重1.55 g/cm3，考慮水的浮力后，對MPP管壓力減少64. 5 %，電纜在水中拖動，改變了阻力性質(zhì)，由單一摩擦阻力變成水阻力及摩擦阻力，避免了局部摩擦發(fā)熱。c)電力電纜在制造過程中，進行了縱向防水(半導(dǎo)電阻帶)、徑向防水(皺紋鋁)和雙層外護套防水(mdpe，hdpe)措施。牽引頭制作工藝采用在皺紋鋁處雙焊封措施，將內(nèi)襯壓蓋(鋁質(zhì))套入纜芯，防水0型橡皮圈和圓螺母壓實，與波紋護套管端部焊封，裝入鋁錐體后，再將牽引頭鋁護管套住皺紋鋁并再次焊封。
權(quán)利要求
1.一種不開挖地面電力電纜穿越方法，其特征在于包括如下步驟1)地下水平導(dǎo)航鉆孔成孔技術(shù)；2)多根保護管鋪設(shè)工藝；3)電力電纜牽引技術(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種不開挖地面電力電纜穿越方法，其特征在于所述的步驟1)地下水平導(dǎo)航鉆孔成孔技術(shù)包括a)現(xiàn)場勘察，查明工作區(qū)內(nèi)的地下管線的分布情況，了解河床水流、土壤性質(zhì)、地下水情況，航運、道路交通情況；b)電纜軌跡，按彎頭一斜直一弧曲一平直一弧曲一斜直一彎頭設(shè)計鉆孔軌跡；c)鉆機安裝；水平定向鉆機安置在電纜出口井IOm處，鉆桿中心線與電纜中心線一致，鉆機旁邊設(shè)置一個泥漿筒，因機器鉆動過程有縱向水平力，用地錨和鋼索將其固定。
3.d)基坑和泥漿，泥漿經(jīng)泵機注入鉆桿，在鉆頭處流出，使孔壁穩(wěn)定潤滑，防止坍塌； 基坑面積50-100 m2，深2 m，緊靠鉆孔入地口處，按2-4%加入膨閏土添加劑，使泥漿潤滑有粘性；e)導(dǎo)向鉆孔，第一根鉆桿頭部裝鉆刀，其內(nèi)部裝探棒，然后鉆桿一根接續(xù)一根，螺栓式連接；鉆機動力帶動鉆桿旋轉(zhuǎn)，同時作軌道式推進；f)擴孔，當鉆桿穿出對岸地面后，換下鉆頭和探棒，裝上鼓形鉆頭，鼓形鉆頭切削土壤，同時擠壓孔壁，起到護壁作用，后面接續(xù)旋轉(zhuǎn)器和鉆桿，接鉆桿目的是進行擴孔循環(huán)操作，擴孔時鉆機作轉(zhuǎn)動回拉，同時向鉆桿泵入泥漿，泥漿在鼓形鉆頭外緣流出，土屑與泥漿混合物一部分帶出地面，其它充滿在孔內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種不開挖地面電力電纜穿越方法，其特征在于所述的步驟2)多根保護管鋪設(shè)工藝采用MPP聚丙烯管，一支管內(nèi)穿一根IlOkV電力電纜，雙回六根電纜為一組，7根管子(一根備用)捆成一束，外緣寬度684 mm，整體置入一個孔內(nèi)；具體包括如下步驟a)保護管對接，跨距380 m,由64根MPP管接續(xù)成一支，管子對接步驟清頭一卡瓦固定一切屑一熱熔一施壓一松開卡瓦；要求接頭允許拉伸力為管身的85 %，MPP內(nèi)壁接縫凸出的邊角及時除去，并保持光滑；做一個捅把，無縫鋼管做柄，鋼管頭部焊上圓面鋼板，背側(cè)焊上鋼筋彎溝，圓面伸入接縫處向外一拉，環(huán)形角料隨著捅把帶出來，連續(xù)捅幾下； b)保護管內(nèi)穿導(dǎo)引繩，導(dǎo)引繩是Φ8纖維繩，然后導(dǎo)引繩更換為15 mm編織鋼絲，再由鋼絲繩牽引電纜；當MPP管接續(xù)后，導(dǎo)引繩應(yīng)放入保護管內(nèi)；在導(dǎo)引繩端部栓上一個M20螺帽放入管內(nèi)，然后用一個100 g重的磁鐵并系上一根小繩，磁鐵緊靠在MPP管外壁，此時管內(nèi)螺帽與管外的磁鐵吸在一起，拉動小繩磁鐵沿管壁移動，螺帽及纖維繩在管內(nèi)跟著移動，纖維繩輕松穿過64根保護管。
5.c)拖管，首先保護管端部作如下處理，在保護管端部側(cè)壁200 mm和400 mm位置垂直上下打直徑22 mm的四個洞，用直徑17 mm鋼絲短繩穿四洞并連套，用鋼絲繩夾子固定鋼絲繩并為拉環(huán)；然后用直徑約200 mm的圓木，截高200 mm，做成瓶塞形狀，將MPP管口塞住，7 支保護管捆成一束，第隔20 m繩子捆扎；鉆桿端部接續(xù)鼓形鉆頭和旋轉(zhuǎn)器，拉住MPP管頭部鋼繩環(huán)，電纜管的入口處，應(yīng)做相應(yīng)寬度馬道；此時鉆機作轉(zhuǎn)動拉回，同時向鼓形頭供水，使孔道潤滑；MPP管必須按孔的入口方向延伸放置；d)水泥灌漿，由于擴孔孔徑大于實際鋪管所需寬度，以防施放電力電纜時MPP管移動，需將鋪設(shè)的MPP管兩端的孔隙封住，把Φ 40 的塑料管伸入孔內(nèi)，用高壓泥漿泵，將制好的水泥漿灌入孔隙。
6.如權(quán)利要求1所述的一種不開挖地面電力電纜穿越方法，其特征在于所述的步驟3)電力電纜牽引技術(shù)包括a)布置電纜施放場地，電纜施放場地主要考慮電纜盤堆放、運輸通道和吊車進出；電纜入保護管應(yīng)在管口延長線上，電纜地面走線角度不超45° ；在河對岸工作井處，設(shè)置卷揚機(絞磨機)場地，電纜著地點和拐彎處用托輥撐上；b)管內(nèi)灌水拖電纜，保護管內(nèi)灌水拖動，水可以潤滑，可以降溫；c)電纜防水，電力電纜在制造過程中，進行了縱向防水、徑向防水和雙層外護套防水措施；牽引頭制作工藝采用在皺紋鋁處雙焊封措施，將內(nèi)襯壓蓋(鋁質(zhì))套入纜芯，防水0型橡皮圈和圓螺母壓實，與波紋護套管端部焊封，裝入鋁錐體后，再將牽引頭鋁護管套住皺紋鋁并再次焊封。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種不開挖地面電力電纜穿越方法，包括如下步驟1)地下水平導(dǎo)航鉆孔成孔技術(shù)；2)多根保護管鋪設(shè)工藝；3)電力電纜牽引技術(shù)。本發(fā)明在不開挖地面的情況下，電力電纜仍然穿越河流、道路、管道及建筑物。
文檔編號H02G9/06GK102522723SQ201110419999
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者丁自強, 俞國榮, 應(yīng)劍烈, 戚柏林, 施進, 邊奇峰 申請人:紹興電力局