专利名称：一种电力排管的非开挖施工方法
技术领域：
本发明属于施工领域，尤其涉及一种用于电カ排管的敷设方法。
背景技术：
随着城市经济的快速发展和城市化进程的加快，电カ工程建设项目日益增多。不需要在路面架设杆塔和导线，不占地面空间，易于保持市容整齐美观的电カ电缆工程也越来越多。常规电缆工程的施工都是开槽铺设电力管道，造成令市民深恶痛绝的马路“拉链现象”。同时在建设电カ通道过程中，不免遇到无法按传统开挖エ艺穿越的节点如各类市政管线交叉点、公路、鉄路、桥梁、河道和地面建筑物等。因此，常规的大开挖施工技术越来越不适应城市发展的需要。近年来ー项新兴技术——非开挖技术在电力管道工程中得到了越来越广泛的应用。非开挖技术虽然起步较晚，但随着应用的普及，非开挖技术无论在理论上，还是在施工エ艺方面，都有了突飞猛进的发展。虽然非开挖技术以高科技的优势独占熬头，但是非开挖技术在施工中还存在许多直接和间接的风险。由于地表下施工具有现场性、复杂性、突变性和综合性特点，施工中易造成地表建筑物沉陷、路面沉降开裂、地下构筑物及地下已有管线的损坏等等问题。由于水平定向钻进技术相对于传统开挖的方法有诸多优势，使得其在铺设城市电力管道的应用越来越广泛。电カ管道施工存在多管组合回拖和压密注浆等施工特点，不仅使得回拖时的阻力増加，而且作用在管道外壁上的注浆压カ同时会降低管道抗外压能力，与单根管道的回拖施工有明显差別。为保证管道自身的安全和工程的质量，在回拖管道之前应对施工中的回拖カ进行计算，并对电カ排管进行受力分析，从而保证管道回拖和注浆施工中的安全。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电カ排管的非开挖施工方法，其考虑多管回拖效应，将排管的管束看成整体，利用管束的等效半径和管束与孔壁的等效摩擦系数，对常用的ASTM回拖カ计算方法进行改进，使其更适用电カ管道回拖カ计算；同时将注浆压カ作为管道所受外压力，分析注浆时管道的应力，从而保证管道回拖和注浆施工中的安全。本发明的技术方案是提供一种电カ排管的非开挖施工方法，包括水平定向钻进施工法，其特征是所述的非开挖施工方法至少包括下列步骤先按照设计曲线钻ー个导向孔，所述的导向孔由依次连接的入土点、第一造斜段；水平段、第二造斜段和出土点构成；将多根电カ排管组成ー个电カ排管管束的组合结构；把电カ排管管束沿着导向孔回拖到导向孔中，完成管线穿越工作；其中，在回拖过程中，考虑多管回拖效应，将电力排管管束看成整体，并且不考虑注水回抱；在此前提下，确定电力排管在回拖过程中沿钻孔轨迹各点的管束所受总的拉力、平均每根管道相应的轴向拉应カ和回拖管道受拉安全条件；电カ排管管束回拖就位后进行压密注浆时，把注浆压力作为管道所受外压考虑在内；通过上述方法，保证电カ排管回拖和注浆施工中的安全。进ー步的，在所述的导向孔钻完后，将导向孔进行扩孔；把电カ排管管束沿着扩大了的导向孔回拖到导向孔中，完成管线穿越工作。具体的，其所述电カ排管在回拖过程中沿导向孔轨迹各点的管束所受总的拉カ參数，按照下列表达式确定
权利要求
1.一种电カ排管的非开挖施工方法，包括水平定向钻进施工法，其特征是所述的非开挖施工方法至少包括下列步骤 先按照设计曲线钻ー个导向孔，所述的导向孔由依次连接的入土点、第一造斜段；水平段、第二造斜段和出土点构成； 将多根电カ排管组成ー个电カ排管管束的组合结构； 把电カ排管管束沿着导向孔回拖到导向孔中，完成管线穿越工作； 其中，在回拖过程中，考虑多管回拖效应，将
2.按照权利要求I所述的电力排管的非开挖施工方法，其特征是在所述的导向孔钻完后，将导向孔进行扩孔；把电カ排管管束沿着扩大了的导向孔回拖到导向孔中，完成管线穿越工作。
3.按照权利要求I所述的电力排管的非开挖施工方法，其特征是所述电カ排管在回拖过程中沿导向孔轨迹各点的管束所受总的拉カ參数，按照下列表达式确定 2i=e^[u, a(4+I2 + I3+4)]7; = (7 + Tu +v^\L1 + (i}kH-V^oL1 グ) 7; = 7; — (ノ声人め")+ ろ,+R |叫 IA T4 =+ Tu+vh \ω}\ ^-ω,Η - & υ及/.4 e1'パ)] Th=Ph^(D2h-Dl) Dm=Sn \ ΜιιπΙ γ, (J)R — I) DR- π!)'γ,. I .06/γ/): ,,( /:)Λ) -I) 4DR- 其中，T1为入土点处管束总的回拖カ(KN) ;Τ2为第一造斜段终点处管束总的回拖カ(KN) ;Τ3为第二造斜段起点处管束总的回拖カ(KN) ;Τ4为出土点处管束总的回拖カ(KN)；L1为管束的附加长度(m) ;L2为管束入土点到造斜终点的水平长度(m) ;L3为管束水平段长度(m) ;L4为管束水平段终点到出土点的水平长度(m)出为管束距地面的高度(m) ;ua为管束与地面的摩擦系数，通常取O. 5 ; u b为管束在孔内的摩擦系数，通常取O. 3，多管回拖时在O. 3^0. 5之间，最大取u a ; Coa为单位长度空管束总的重量(KN/m) ；ω,为单位长度管束向上的净浮力(KN/m) ； α为回拖时管束的入土角(rad) ； β为回拖时管束的出土角(rad)；Ya为单位体积管道材料的重量；Yb为单位体积环空中泥浆与岩屑混合物的重量(KN/m3)；Ph为环空泥浆对管道的动压力，通常取O. 035 0. 070MPa ；D为单根管道的外径(m) ；Dh为钻孔直径(m) ;Dm为管束面积等效后直径(m) ;DR为单根管道外径与壁厚的比值；η为管束内包含管道的数目。
4.按照权利要求I所述的电力排管的非开挖施工方法，其特征是所述的平均每根管道相应的轴向拉应カ參数，米用下列表达式来确定
5.按照权利要求I所述的电力排管的非开挖施工方法，其特征是所述的回拖管道受拉安全參数条件，必须满足下列条件
6.按照权利要求5所述的电力排管的非开挖施工方法，其特征是在对所述的管束进行抗拉验算时，管束中的每根管道的许用拉应カ參数，必须小于其轴向拉应カ与弯曲应カ的和，即0 allow< 0 X+ 0 a ； 其中，Qallmt为每根管道的许用拉应力，σχ为导向孔相应点平均每根管道内轴向拉应力(MPa)，σ a为相应点所在弯曲段内管道最大弯曲应カ(MPa)。
7.按照权利要求I所述的电力排管的非开挖施工方法，其特征是在进行所述压密注浆时，管道所受的外压カ參数采用下列表达式确定 Pnet=P+ Y C3H+Pch-Pi 其中，P为注浆压カ(MPa) ; Yes为单位体积水泥浆的重量(KN/m3)出为上覆土层的厚度(m) ;Ρ 为水泥浆对管道的动压カ(MPa)，近似等于Ph ;Ph为环空泥浆作用在管道上的动压カ(MPa)め为作用在管道上的内压カ(MPa)。
8.按照权利要求I至7任意之一所述的电力排管的非开挖施工方法，其特征是所述的施工方法及各个參数确定表达式，适用于对电カ排管非开挖工程的设计、施工、管材方面的管理标准，还适用于相对应的施工监理标准。
全文摘要
一种电力排管的非开挖施工方法，属施工领域。包括水平定向钻进施工法，其非开挖施工方法至少包括下列步骤先按照设计曲线钻一个导向孔，将多根电力排管组成一个电力排管管束的组合结构，把电力排管管束沿着导向孔回拖到导向孔中，完成管线穿越工作；其中，在回拖过程中，考虑多管回拖效应，将电力排管管束看成整体，并且不考虑注水回拖；在此前提下，确定电力排管在回拖过程中沿钻孔轨迹各点的管束所受总的拉力、平均每根管道相应的轴向拉应力和回拖管道受拉安全条件；电力排管管束回拖就位后进行压密注浆时，把注浆压力作为管道所受外压考虑在内；通过上述方法，保证电力排管施工中的安全。可广泛用于电力管道的设计、施工和监理领域。
文档编号F16L1/028GK102734556SQ20121019955
公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月15日 优先权日2012年6月15日
发明者周陶宏, 殷迪清, 王恺 申请人:上海市电力公司