[发明专利]用于将地下电缆或地下管线近表面地敷设在地下的系统和方法

说明书

本发明涉及一种用于将地下电缆或地下管线近表面地敷设在地下的系统，所述地下电缆或地下管线敷设在沿着起点(100)与目标点(110)之间的敷设路线(101)的钻孔(102)中，所述系统具有钻孔装置(10)、用于制造所述钻孔(102)的顶进头(12)并且具有钻杆(11)和/或套管(14)，其中，所述顶进头(12)的直径大于所述套管(14)或钻杆(11)的直径，从而在钻孔壁(102)与套管(14)或钻杆(11)之间产生环形空间(121)，该环形空间(121)设有润滑部，并且所述顶进头(12)是排挤钻头(15、16、41)或者是用于使土壤松动的包括钻孔工具(19)和钻孔工具驱动器(22)的钻头系统(18)。

技术领域

本发明涉及一种用于将地下电缆或地下管线近表面地敷设在地下的系统，所述地下电缆或地下管线敷设在沿着起点与目标点之间的敷设路线的钻孔中，该系统具有钻孔装置、用于制造所述钻孔的顶进头并且具有钻杆和/或套管，并且本发明涉及一种用于将地下电缆或地下管线近表面地敷设在地下的方法，所述地下电缆或地下管线敷设在沿着起点与目标点之间的敷设路线的钻孔中，在该方法中使顶进头沿所述敷设路线运动，其方式为利用钻孔装置经由钻杆传递推进运动或传递推进运动和旋转。

背景技术

在建设电网时、例如在制造380kV管线时，除了制造电力管线之外也需要将这些管线敷设在地下。

在近表面地敷设地下电缆时使用露天的开挖式建造方式。这部分地导致显著的沿着路线的环境干扰并且这与在开挖沟槽时以及在回填沟槽时不可低估的耗费相关联。对于380kV电缆路线的制造来说，例如要制造两个分别5.5m宽和2.15m深的沟槽轮廓。各个土层的分离已被证明是特别耗费的，所述分离需要多个分开的堆。这点是必要的，以便在之后回填沟槽时使土壤质量重新恢复到原始状态。此外，在建造作业期间必须开放大约40m的建造所需面积，而在建造作业结束之后必须保持有大约23m的电缆保护带可供使用。这些在露天敷设的范畴内在建造阶段期间非常耗费的干扰以及在作业结束之后的影响为发展符合需求的地下敷设方法的必要性奠定基础。

为了此外使在建造阶段期间对自然的干扰保持小并且使建设花费保持小，需要在非开挖式敷设的情况下实现大的掘进长度在此应力求长达1500m的掘进长度。在近表面敷设时的问题在于管线的小覆盖层(überdeckung)(例如仅2m至6m)。在此要敷设的管线的直径在小于800mm的范围内波动，部分甚至在小于300mm的范围内波动。

已经由管道建造提供非开挖式钻孔方法。(微型隧道掘进、HDD 钻进)然而，利用所述方法不可能实现覆盖所需参数。

因此已经存在多种钻孔方法，这些钻孔方法能够敷设希望的直径范围，然而这些方法由于技术原因而限制于短得多的路径长度。在此例如涉及多达300mm的微型隧道钻孔技术。对于长达1.5km以上的掘进长度来说，目前仍必须采用直径为大约1000mm的微型隧道钻孔技术。然而，施工现场设备的空间需求以及费用随着直径增加而显著提高。因此不能使用该技术。

利用水平定向钻进(HDD)方法可设想在对直径和路径长度的要求方面的敷设。所述方法已经特定地应用于穿越河流或道路。在所述方法中，首先使用旋转钻头和钻杆从起点朝向目标点制造一个先导孔。在此，由安装在钻头后面的测量系统确保位置准确性。渣土利用膨润土悬浮液被输送至表面。所述膨润土悬浮液通过钻杆直接被泵送至安装在钻头上的喷嘴。所述悬浮液与已松动的土壤混合并且通过在钻杆与土壤之间的环形空间流回至起点。然而，为了干净地排出已松动的土壤而需要高的冲洗压力。但是，为了防止在表面上不希望地出现冲洗液(Spülungsaustritt)，在HDD方法中在该情况下需要尽可能大的敷设深度并且因此需要例如多于30m的覆盖层。在常规HDD方法中，在小于10m范围内的敷设深度在特定土质的情况下可能导致不希望地出现冲洗液。

发明内容

本发明的任务是提供用于将地下电缆或地下管线近表面地敷设在地下的一种系统和一种方法，利用该系统和方法能够克服之前所说明的缺点并且能够实现将地下电缆或地下管线近表面地敷设长达1500m 的掘进长度。