摘要：铁路电力工程外部电源线施工中，电源线径路复杂，常常有径路需穿越铁路、公路、市区干道、绿化景观区域等，为减少电源线施工对道路交通及市容市貌的影响，降施工的难度，简化施工手续，提高工作效率，适时地根据现场情况采取顶管施工的方式，既安全可靠又有助于大幅提高工作效率，从而节省大量人力物力的支出。本文在简单介绍了顶管技术施工特点的基础上，根据工程的实际情况就顶管施工的应用及应该注意的问题进行了分析，对于进一步提高铁路电力电源线施工质量及效率具有一定借鉴意义。
关键字：电缆敷设；顶管；应用分析
前言
铁路电力工程外部电源线是指从地方供电部门的10kV公网、35kV及以上电压等级的变电站接引的电压等级为10kV、20kV或35kV的为铁路自建的10kV配电所、20kV配电所或35/10kV配电所提供电源的电力线路，通常采用架空、电缆或者两者相混合的形式。
当铁路线路途径的地方电网建设及地方市政建设较为健全及发达时，电力工程外部电源线径路通常需途径国道、省道、城市干道甚至街区，交通繁忙，人员来往密集，按照常规开挖施工，作业风险较大、协调工作量繁琐，且施工进展将十分缓慢，此时采用顶管施工穿越作业区域，既不影响交通车辆的正常运行也不影响当地居民出行、工作。
1、顶管技术简介
顶管技术又称非开挖管道敷设技术，它具有不需要开挖面层，就能穿越地面构筑物和地下管线及公路、铁路、河道的特点，相比开挖敷设技术，工期将大大节省。同时，顶管施工技术可以降低噪音，减少粉尘，减轻对城区的交通条件和环境状况的干扰和破坏，属于真正的无污染、高效率的施工技术。概括起来，顶管施工技术具有几大方面的优点：施工面由线缩成点，占地面积小；地面活动不受施工影响，对交通干扰小；噪音和震动低，城市中施工对居民生活环境干扰小，不影响现有现有地下管线及构筑物的使用；可以在很深的地下或水下敷设管道，可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物，减少沿线的拆迁工作量，降低工程造价。顶管技术由于其上述多方面的优点，在管线敷设工程中得到了及其广泛的应用，发挥了巨大的经济效益，近年来在铁路电力线缆敷设工程中也有了较为广泛的应用，有力的推动了铁路工程建设的发展。
2、顶管技术应用分析
2.1 顶管管径的选择
铁路电力工程外部电源一般为10kV、35kV，常用的电缆截面有3*95mm²、3*120mm²、3*150mm²、3*240mm²，这些型号电缆的外径在120mm以内，穿管敷设保护管外径最小为1.5倍电缆外径，考虑到顶管钻机的最小钻头尺寸，一般顶管直径选取为200mm即可满足电缆敷设要求。
图1顶管图
2.2 顶管施工工序
图2顶管施工工序
2.2.1水源的准备。顶管钻机施工需要有水作为保证，钻头一边施工，需一边往钻孔里注水。附近有池塘或者小河，可以抽水，附近若无水源，则需要安排小货车拉水。
2.2.2地下管线探测。在顶管的径路上，用管线探测仪探测径路下方是否有管线，如遇无法避免的径路交叉，在确定地下管线的深度后，在此处加深顶管的深度，确保通讯、电力、上水、排水、煤气等其它管线安全。
2.2.3工作井的设置。为确保顶管钻机的顺利工作，钻机钻头钻入点及钻出点位置宜开挖一个1.5m（长）×0.5m（宽）×1.0m（深）的工作斜井，以便钻机钻头入土及出土。
2.2.4钻入角的设置。为了使电缆平顺穿过顶管区域，钻头钻入角度不得大于30°。
2.2.5工作记录。管进程中，每一节钻杆深度，钻进角度都要进行详细的记录，有据可查。
2.2.6管口防护。管道回拉完成后，把管道两端口用铁丝绑扎布条封堵，防止异物进入管道，并设置明显的围挡标志，电缆敷设完成后再采用封堵盖对管口进行封堵。
2.3顶管施工应用典型
2.3.1架空线路跨越城市主干道。随着城市的发展，城区内的架空线路逐步的将改为地埋式，城区内新建线路采用架空方式越来越少，铁路电力外部电源原设计方案为架空跨越城市干道的，不仅施工起来需要办理的手续复杂，且规划批复手续一般比较难通过，牵涉各方协调难度也大，严重影响施工的进度，这时宜采用顶管穿越，既节省工期，又方便施工。
2.3.2线缆径路经过街区。线缆径路穿越街区，而又无城市管沟的情况下，开挖施工不仅施工影响范围大，进度慢，而已涉及的赔偿金额数目大、协调工作难有进展，影响街区旁的门市店业主的营业、居民的出行，此类情况应采用顶管施工。
3、顶管施工关键质量控制
3.1 在顶管施工前对场地进行详细的勘察
勘察内容包括工程地质和水文地质情况，了解土层变化情况及地下水位情况；对地下管线的探查；穿越建筑物时对建筑物基础的探查。顶管机械的选择应根据所经过场地的地质合理选用。泥水平衡、土压平衡、气压平衡及人工掏土等形式的机头各有其适用范围，不同型号的机头各自的特点也不一样，在顶管机械设备的选择上，应事先做好充分的勘察探测工作，区分不同类土质，选用合适的机械设备。
3.2 选择合理的施工工艺
施工工艺是否合理对顶管施工的成败起关键性的作用。顶管施工工艺是指从机械设备开始进入场地到顶进全部结束的整个过程。其包括顶进机械的选择、顶进线路的选择、机头的进出洞技术及注浆减摩技术等。避免因盲目超前顶进、停顶后没有采取防塌措施等造成地面沉降。
3.3 文明施工
顶管过程中产生的泥浆应做好收集处理，施工结束后要清理完毕，各种施工垃圾务必清场，树立文明施工的形象。
3.4 穿越距离
由于穿越管线呈弧形，为减小电缆在两端管口的受力，不仅要求钻入及钻出角度控制在30°以内，对于配盘较长的电缆敷设，中间有顶管穿越部分，该段顶管长度不应距离太长，100m左右内为宜，当顶管距离较长时，宜设置中间检查井。
5、结束语
顶管施工技术在特定工程条件下，具有明显的可操作性和便捷性，现今顶管施工技术日益成熟完善，定向穿越精度高，加之地下管线探测仪的配合使用，安全性也有了很大的保障，工程建设中不可避免的遇到诸多线缆跨越或穿越建筑物的情况，特别是电力电源线工程，适宜的采用顶管施工，不仅节省时间，提高工作效率，更有利于工程的整体推进。
参考文献
[1]李德强，宋军.顶管技术在市政工程中的应用研究[J].华章.2011（19）.
[2]刘金龙，郭鹏.谈市政给排水施工中顶管技术的应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2011（02）.
论文作者:林自文
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
标签：顶管论文; 管线论文; 铁路论文; 电缆论文; 电源线论文; 技术论文; 钻机论文; 《电力设备》2018年第26期论文;