一种电力排管的非开挖施工方法

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。

主权项

一种电力排管的非开挖施工方法，包括水平定向钻进施工法，其所述的水平定向钻进施工法先按照设计曲线钻一个导向孔，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；其特征是所述的非开挖施工方法至少包括下列步骤：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，保证电力排管回拖和注浆施工中的安全；其中，所述电力排管在回拖过程中沿导向孔轨迹各点的管束所受总的拉力参数，按照下列表达式确定：$T_1=e^{{\upsilon }_a\alpha }\left[{\upsilon }_a{\omega }_a(L_1+L_2+L_3+L_4)\right]$$T_2=e^{{\alpha }_b\alpha }(T_1+T_h+{\upsilon }_b|{\omega }_b|L_2+{\omega }_{b}H-{\upsilon }_a{\omega }_a{L}_2{e}^{{\upsilon }_a\alpha })$$T_3=T_2-e^{{\upsilon }_b\alpha }\left({\upsilon }_a{\omega }_a{L}_3{e}^{{\upsilon }_a\alpha }\right)+T_h+{\upsilon }_b\left|{\omega }_b\right|L_3$$T_4=e^{{\upsilon }_a\beta }[T_3+T_h+{\upsilon }_b|{\omega }_b|L_4-{\omega }_{b}H-e^{{\upsilon }_a\alpha }\left({\upsilon }_a{\omega }_a{L}_4{e}^{{\upsilon }_a\alpha }\right)]$$T_h=P_h\frac{\pi }{8}(D_h^2-D_m^2)$$D_m=\sqrt{n}D$${\omega }_a=\frac{1.06\mathrm{n\pi }{D}^2{\gamma }_a(\mathrm{DR}-1)}{{\mathrm{DR}}^2}$${\omega }_b=\frac{\pi D^2{\gamma }_b}{4}-\frac{1.06\pi D^2{\gamma }_a(\mathrm{DR}-1)}{{\mathrm{DR}}^2}$其中，T₁为入土点处管束总的回拖力(KN)；T₂为第一造斜段终点处管束总的回拖力(KN)；T₃为第二造斜段起点处管束总的回拖力(KN)；T₄为出土点处管束总的回拖力(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)；H为管束距地面的高度(m)；υ_a为管束与地面的摩擦系数，取0.5；υ_b为管束在孔内的摩擦系数，取0.3，多管回拖时在0.3～0.5之间，最大取υ_a；ω_a为单位长度空管束总的重量(KN/m)；ω_b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)；γ_a为单位体积管道材料的重量；γ_b为单位体积环空中泥浆与岩屑混合物的重量(KN/m³)；P_h为环空泥浆对管道的动压力，取0.035～0.070MPa；D为单根管道的外径(m)；D_h为钻孔直径(m)；D_m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；n为管束内包含管道的数目。