微控顶管技术及其在通信线路设计中的应用

陈德海

摘 要：目前，在通信线路设计过程中，经常会遇到新建线路需要跨越铁路、国道的情况，而根据当地路政或者铁路管理部门的要求，线路不能直接拼接杆路架空跨越，这就需要运用微孔顶管技术来保障通信线路的完成。根据本省国道、省道线路设计的实地勘察情况，结合微孔顶管技术，阐述了微孔顶管技术在通信线路设计中的应用。

关键词：微孔顶管；通信线路；作业坑；管材选用

中图分类号：TU755.2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.22.133

1 概述

为加强涉路工程的建设和管理，促进公路事业的可持续发展，保障公路工程的可靠、安全运营，国家、交通部、各级地方政府和相关行业部门颁布了一系列法律法规和规范标准来保障跨路通信线路的可靠性，这就需要运用微孔顶管技术完成相关通信线路的设计。

2 微孔顶管技术

近几年来，微孔顶管技术在通信线路的设计和施工过程中得到了越来越广泛的应用。本文首先从设计流程、主要工序来简要阐述微孔顶管技术的一些基本原理，以便将微孔顶管技术应用到各种设计方式和不同的施工应用环境中。

主要流程为：先钻一导向孔→扩大孔径→管线回拉或顶入孔内。

主要工序为：地层、场地、地下管的复查和测量→导向孔施工设计→工作坑开挖及支护→放线标高测定→设备安装→导向管施工→扩孔→排土→扩孔→回拉铺管。通信管道穿越公路现场勘验如图1所示。

说明：PVC管材直径为90 cm，埋深1.5 m。

图1 通信管道穿越公路现场勘验图

3 顶管技术的设计应用

我国地域辽阔，不同地区和地质条件下所采用的顶管设计技术是不同的，因此，需要设计人员详细了解工程所在地的地质条件。笔者将从顶力问题着手分析，根据方向控制和正面土体控制来决定顶管设备的选用，然后再设计、选择作业坑，最后通过管材的选用、参照标准和需要注意的事项来分析顶管技术的实际设计应用。

3.1 顶力问题

关于顶力问题，应增加中继环和泥浆润滑。中继环间距为20～200 m。越靠近工具管，间距越小。泥浆的作用为润滑、减沉。泥浆材料为膨润土泥浆，具有稳定、失水少的优点。

注入孔设置：轴向——工具管相邻三四节为有孔管，之后每隔2～5节设有孔管；环向——周圈均匀设三四个压浆孔。

压浆原则为“先压后顶、随顶随压、及时补浆”。

3.2 方向控制

方向控制包括计算机控制、激光导向或三段双铰管。

3.3 正面土体控制

正面土体控制包括局部加压（冲泥仓）、泥水平衡和土压平衡顶管机的应用。

顶管设备如下：

千斤顶1 000 t：行程200 mm，6.5万元/只，一般需2只。

油管：20元/m。

15 kW电动泵：1.5万元。

千斤顶500 t：行程200 mm，1.8万元/只，一般需2只。

7.5 kW电动泵：1.5万元。

3.4 作业坑形状的选择

作业坑形状大致有四种，分别是矩形、圆形、多边形和腰圆形。一般情况下，长方形作业坑的长宽比例为3∶2.深孔作业坑一般为圆形，通常采用沉箱法作业。沉箱材料钢筋混凝土建造工作完成后，将井管附构建体。

矩形作业坑的对底部的大小一般需要满足下列条件：

B=D1+S. （1）

式（1）中：B为矩形工作坑的底部宽度，m；D1为管道外径，m；S为操作宽度，可取2.4～3.2 m。

L=L1+L2+L3+L4+L5. （2）

式（2）中：L为矩形工作坑的底部长度，m；L1为顶管掘进机长度，当采用管道第一节管作为顶管掘进机时，对于钢筋混凝土管，不宜小于0.3 m，钢管则不宜小于0.6 m；L2为管节长度，m；L3为输土工作间长度，m；L4为千斤顶长度，m；L5为后座墙的厚度，m。

3.5 管材选用

由于是地下设计施工，所以通信电缆必须通过一个管道，并保证该管道的稳定性和可靠性，具体要求有：①圆柱形的末端和管孔，管口不能有毛刺，避免电缆安装在筒状顶部时损伤电缆。②电力电缆管道的内壁无腐蚀。③管密封性好，不透气，不进水、砂浆或泥浆。所采用的顶管管材结构通过微型对准技术，使用PVC管材，以满足管道的机械性能要求。本工程采用微控定向顶管技术施工，管材材料采用PVC管材，管道的力学性能满足要求。

3.6 参照标准

对于公路建筑控制区，根据《中华人民共和国公路法》《公路安全保护条例》《内蒙古自治区公路条例》《公路工程技术标准》《工程建设标准强制性条文》，本工程符合有关部门的规定。需要办理报备手续的工程，要按照规定准备相应材料，提交承诺书、设计图纸、具有相应资格的勘察院出具的勘察报告、施工方案和应急处理预案等材料，必要时，还需要交警部门出具安全评价。

3.7 设计注意事项

与当地路政协商的施工期间，需由建设单位牵头，配合当地交管部门，要求施工单位按要求施工，监理单位到现场监督施工单位是否严格按照要求施工，必要时，建设单位管理人员也要到现场监督、管理，避免安全事故的发生；作业单位应对非开挖地段的作业区进行地下探测，在获得准确资料后再制订施工方案。

参考文献

[1]刘乔.浅谈顶管技术在我国的发展[J].价值工程，2012（18）.

[2]王晓惠，罗树德.浅谈顶管施工技术[J].科技风，2010（18）.

〔编辑：王霞〕