犁埋铺管施工技术
随着电信技术的不断发展,一种专门用于敷设电视、光缆以及光缆套管(硅芯管)的犁埋新技术,已经在欧美国家广泛使用。犁埋技术和其专用设备犁埋机的出现,使人们改变了传统挖沟辐射电缆、光缆的施工方法。利用犁埋技术进行光缆、电缆及硅芯管的敷设作业,既可节省机械、人力等施工成本,同时也对保护环境极为有利。
国外应用情况
犁埋技术的专用设备——犁埋机以柴油机为动力源,整机全液压驱动,电脑控制,极易操作和掌握。全自动操作杆在驾驶员身体右侧,通过脚踏板的控制可获得任意的速度,方便的按钮式速度选择器,在控制中将使驾驶员达到最终的目的。该机驾驶室宽敞舒适,可视度极高。全液压式设计减少了机械驱动本身所固有的复杂性和保养问题,是一种低维修机械。密封的电器系统防止了灰尘、雨雪、油污的腐蚀影响。提升式座椅和翻板,使机械、电路和液压系统都易于维护保养。电瓶、滤清器、燃料油箱设计适度,便于检查。大容量的工具箱可使驾驶员存放各种维修工具,检查端口的封闭保护降低了污染的可能性。
随着世界电信技术的不断发展,20世纪80年代后期犁埋技术已在美国和欧洲等地区开始使用,并受到了业主和土地所有者及政府的赞同。随后,一些亚洲国家也引进了犁埋技术和设备,并推动了这一技术的发展,从而使犁埋技术在电缆、光缆的敷设中占有相当大的份额。
中国石油天然气管道局有关人员自1995年便开始接触犁埋技术和设备,并于1996年初到美国考察了犁埋机的生产企业,同时到现场观看了犁埋机的作业演示,对整机各系统进行了详细的技术考察。大家认为犁埋技术敷设电缆、光缆或硅芯管,确实比传统敷设的效果好,是替代传统敷设的最佳技术。
犁埋机适用范围
犁埋机是一种适用于长距离敷设电缆、光缆或硅芯管的专用机械,除了岩石和沼泽不适应其敷设作业外,其他地质条件均能采用犁埋机敷设。特别是在人员稀少、社会条件差、地表植被相对稠密的地区,其优越性更为显著,见表1。
表1 犁埋机在不同地质条件下的工作效率(F115型) | ||||
序号 |
地质条件 |
敷设速度 |
地质结构 |
备注 |
1 |
黄土 |
2.5km/h |
普通 |
现场实际测得 |
2 |
沙土 |
2.5km/h |
土、沙各半 |
现场实际测得 |
3 |
流沙 |
1.5km/h |
纯沙不含土 |
现场实际测得 |
4 |
硬质土 |
1.8km/h |
白浆土 |
现场实际测得 |
5 |
风化岩 |
1.5km/h |
风化质软 |
现场实际测得 |
6 |
卵石 |
1.5km/h |
中等颗粒含土 |
现场实际测得 |
犁埋机技术性能
目前,国外生产犁埋机的厂家和机型种类较多,下面主要介绍F115型犁埋机的技术性能。
F115型犁埋机自重11,34t,机身长2.9m,轮轴距2.02m。牵引动力85.3kW,燃料油箱容量355L。双向反转履带液压驱动,行走速度:低速30.48m/min、中速48.8m/min、高速54.9m/min。FD一96推土铲,宽2.44m,高0.76m,前配重1.134t。犁埋机配有177.5kN的震打箱,下部配有可调液压泡沫橡皮轮,校正量为0.15m。犁地震打力177.9kW,而且独立于其他震动犁的附件,减少了牵引机的震动。可调液压推动铲有利于电缆敷设。P21 1 5震动犁,可以根据土壤条件及业主要求确定深度和宽度。RC-6000放线轴可承载2.722t的电缆、光缆或硅芯管,放线轴直径2.44m,宽度1.37m。
施工方法及技术要求
(1)按设计提供的线路图进行实地勘察,深入了解并详记各种地质结构,根据不同地质制定合理的犁埋技术方案。
(2)根据施工图给定的坐标,测量电缆、光缆及硅芯管的中心平面位置。
(3)沿敷设中心每100m打一标志桩,并沿敷设中心撤白灰线。
(4)根据中心线和坐标,确定犁埋的深度和宽度。
(5)沿敷设中心线,用大型推土机或犁埋机清除障碍物和平整作业带。
(6)犁埋机敷设作业前,应向当地市政、邮政部门详细了解线路走向的地下是否有敷设物,若有应在交叉处做出标记,如情况不明又无资料可查,可用探测仪器沿敷设的线路走向探测地下敷设物的实际位置。
(7)按设计要求选择适当的犁,设定震打力,调整液压泡沫轮,确定行走速度。
(8)抽检电缆、光缆或硅芯管,检查是否有断芯、外皮破裂脱落或折断现象。
(9)核实所要敷设光缆(电缆或硅芯管)辊轴的实际重量、直径和宽度。
(1 O)用随车起重机或汽车起重机将光缆辊轴装在犁埋机放线轴上,并将敷设缆通过驾驶室上方的滑轮引到振动犁上。
(11)开始犁埋前,应留有足够长度的缆头或管头,以便于端头的联接。
设备及人员配置
采用犁埋机敷设电缆、光缆,从设备、人员配置上比人工挖沟敷设少得多。犁埋设备及人员配置见表2。
表2 犁埋设备及人员配置 | |||||
序号 |
设备名称 |
数量 |
工种 |
人数 |
备注 |
1 |
犁埋机 |
1 |
操作手 |
1 |
|
2 |
随车起重机 |
1 |
驾驶员 |
1 |
|
3 |
接绪车 |
1 |
驾驶员、技术员 |
3 |
|
4 |
探测仪 |
1 |
操作手 |
1 |
经培训 |
5 |
推土机 |
1 |
操作手 |
1 |
|
6 |
经纬仪 |
1 |
测量工 |
2 |
有经验 |
|
合计 |
6 |
|
9 |
|
传统敷设与犁埋敷设的比较
1.敷设速度比较
采用F115型犁埋机在沙土或黄土地质上作业,埋设深度1.2m,犁埋机敷设速度为1~2.5km/h。若按每天工作10h计算,理论上每天可完成10-25km的敷设工作量。考虑到机械和操作手以及更换电缆辊轴所占的时间2h,每天也可完成8~20km的敷设任务。
传统人工挖沟敷设电缆、光缆或硅芯管,经测算每人每天工作8h,挖深度1.2m,宽度0.5m的敷设沟,最多只能进行100m。若要每天完成8~20km,则需要民工80~200人,若考虑人工回填管沟,人工将要增加1倍。
传统机械挖沟敷设,若每天开沟8~16km,需要投入单斗挖掘机5~10台,考虑到回填,还要配备2~4台推土机。
2.设备及人员比较
犁埋机敷设电缆、光缆或硅芯管,配置6台设备,9名操作手和技术人员,便可以以每天8~20km的敷设速度进行正常施工。若在地形平坦、人员稀少的地区施工,推土机、测量仪则不需配置,4台机械、7名工作人员即可正常施工。
传统人工敷设电缆、光缆或硅芯管,配置4台设备(随车吊、接绪车、探测仪、经纬仪),人员配置100~160人,才能每天完成8~16km的工作量。
传统机械挖沟敷设电缆、光缆或硅芯管,配置11~16台设备(单斗挖掘机、推土机、接绪车、探测仪、随车起重机、经纬仪),人员配置21~26人,才能每天完成8~16km的工作量。
3.环境保护比较
利用犁埋机敷设电缆、光缆或硅芯管,除了可以提高敷设速度,保证埋深外,对环境保护也有极大好处。犁埋机敷设基本不破坏地表的植被,犁埋机敷设过后,只在地表留下一个80mm宽的沟痕,地质结构未被破坏,节省恢复地貌的投资。
人工和挖掘机挖沟敷设电缆、光缆或硅芯管,破坏地质结构,所挖的沟槽和土堆要占4m宽的作业带,若采用推土机回填,整个作业带上要留下近6m宽被破坏的作业带。作业带上的植被将遭到严重破坏,若想恢复原貌,势必要投入相当数量的资金。
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