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1、非开挖施工技术是指在不开挖地表的条件下 铺设尧修复和更换各种地下公用设施的任何一种技 术和方法遥 与传统的施工方法相比袁具有不影响交 通尧不破坏环境尧施工周期短尧综合成本低尧安全性 好等优点遥 排水管道的非开挖技术主要有三大类袁 一为非开挖施工袁如顶管法施工尧盾构法施工尧定向 钻进法施工等曰二为旧管线更换袁如吃管法尧爆管法 等曰三为非开挖修理袁主要是指采用非开挖的方式 对已有排水管道进行修理遥 非开挖技术排水管道铺设技术1.顶管法 顶管施工法主要用于跨越孔施工时顶进钢套 管袁随着技术的改进袁顶管法也可用于无套管情况 下顶进永久性的公用管道袁主要是重力管道遥 一个 完整的顶管施工主要包括以下几个
2、部分院工作坑和接受坑尧顶管掘进机尧主装置中继间尧顶铁尧基坑导 轨尧后座墙尧顶进用管尧输土装置尧地面起吊设备尧测 量和校正系统尧注浆系统尧供电和照明系统尧通风和 换气系统辅助施工遥2.导向钻进铺管技术 采用方向可控和以水射流破土为主的钻进技 术袁使用地表放置的钻机袁按设计轨迹钻一个导孔袁 然后在扩孔和回拉的同时铺入管线遥 根据钻机能 力尧铺管直径和地层条件袁也可先进行一次或两次 扩孔后再拉管遥 采用带斜面的钻头袁通过对其回转 状态的控制袁进行钻孔方向的调控遥 钻头的定位和 导航通过采用手持式仪器测量钻头附近探头发出 的电磁信号来实现遥导向钻进主要用于小口径管线的施工袁适用管 径渊50350冤mm
3、遥 施工长度渊20400冤m遥 适用管材院 钢管尧塑料管遥 本方法不适用于砂层和砾石且深度 受到限制遥3.定向钻进铺管法 定向钻进铺管是利用定向钻进技术来钻孔而 后铺管的施工方法遥一般采用定向钻进按设计轨迹 钻出一先导孔袁然后经过一次尧二次或多次回拉扩 孔袁最后拉管的技术方法遥 该方法施工原理同导向 钻进铺管法大体相似遥4.冲击矛铺管技术 冲击矛铺管技术是以气动冲击矛为动力袁靠挤 密成孔的铺管方法遥气动冲击矛核心为一气动冲击 锤袁施工中它不需要钻杆袁它在孔中能自行前进袁它 与孔外的唯一连接是输送压缩空气的胶管遥该方法 具有配套机具简单袁操作尧维修尧运输尧安装方便袁施 工成本低和铺管速度快等优点
4、遥主要适用于可挤密 的地层袁用于各类管线的分支管线的施工遥 适用于不含水的均质土袁如粘土尧粉质粘土等遥 适用管径渊30250冤mm袁施工长度渊20100冤m遥 适用于钢管尧 塑料管遥 冲击矛法要求复土厚度大于矛体外径的10 倍遥 5.夯管锤铺管法 夯管锤铺管技术是用夯管锤直接将钢管夯入 土层的施工方法遥 该方法铺管是靠一个低频尧大冲 击功的气动锤(夯管锤)将欲铺设的钢管直接夯入地 层遥 夯管锤的工作原理与气动矛相似袁有的气动矛 也可兼做夯管锤遥 该方法只能用于铺设钢管袁钢管非开挖技术在排水管道中的应用喻靖重点工程60重点工程间靠焊接连接遥铺管的直径最大可达 2m袁铺管长度根据地层和夯管锤的不同
5、袁在渊10耀80冤m 之间变化遥 该方法对地层适应性较强袁 可在含水或不含水的砂尧上层或含少量砾石(直径须小于钢管内径)的软 层中使用遥 其特点是简单易行尧设备投资低尧效率高袁铺管时不产生地面沉降遥6.微型隧道铺管法 微型隧道铺管是非开挖铺管领域中的一项高 新技术袁 要求有较高的操作水平和严格的工艺规程遥微型隧道铺管技术主要应用于铺设精度较高的 非进人管道遥 微型隧道铺管是一种遥控的尧可导向 的顶管施工遥整个系统由钻掘系统尧激光导向系统尧 顶管系统尧泥浆润滑系统尧出渣系统和操作控制系 统 6 部分组成遥 排渣方式分为螺旋(干式)和冲洗循 环(湿式)两种遥 该方法适应地层范围广袁在软尧硬岩 中皆
6、可使用袁并可在水施工袁可用于铺设混凝土尧铸 铁尧强化树脂尧钢尧PVC 等各种材质的管道遥 铺管直 径为渊2503000冤mm袁铺管长度一般为渊90200冤m袁 有时长达 500m 或更多遥 该方法的另外一个特点是 控向精度高袁 曾有铺设 456m 管道袁 偏差仅为25.4mm 的记录遥由于系统较复杂袁设备和施工成本 都比较高遥7.顶杆法 顶杆接在小直径钻杆前端的钻头在顶推力作 用下挤开土层成孔遥待钻头在另一端的工作坑中出 露后袁换接扩孔器扩孔袁然后铺入直径较大的管线遥 该方法的主要特点是简单易行尧占地少尧施工成本 低袁但只适合于在土层中铺设小直径和短距离的水平管线袁一般用来铺设直径 200mm
7、 以下尧一次铺管 长度 20m 以内的各种管线遥 近年来袁导向钻进的控向原理引入了该方法袁使其铺管长度明显增加遥 可 达到 100m 或更多遥 排水管道旧管线更换技术传统的改造方法是开挖敷设一条新的管道(旧 管道报废)袁 但由于这些超龄管大都敷设在人口稠密尧商业繁荣的市区袁雨尧污水管道的周边充塞着煤 气尧热力尧电力尧通讯电缆等其他市政管道和设施袁 因此改造工程的实施存在着相当的难度遥 原位换管法是一种以欲更换的旧管道为导向袁将其切碎或压碎袁同步将新管道拉入或推入的换管技术遥该技术用于原位更换同直径或加大直径的管 道袁可用来更换 PE(聚乙烯)尧PVC尧铸铁尧水泥尧陶土等管道遥 该方法根据破碎旧
8、管及新管置入方式不同袁可再分成院淤爆管法院气动锤在绞车钢绳的牵引下袁冲 击破碎旧管并同时拉入新管曰于吃管法院微型隧道设备掘进破碎旧管并铺入新管遥员. 爆管法 爆管法又称碎管法或胀管法袁是使用爆管工具 从进口坑进入旧管管口袁 在动力作用下挤碎旧密袁 并用扩孔器将旧管的碎片挤入旧管周围的土层中袁 同时牵引等口径或更大口径的新管即时取代旧管 的位置袁以达到去旧换新的目的遥 根据地层条件的 不同袁更换的新管直径最大可为旧管直径的 150%遥 该方法可使管道的过流能力不变或增大袁施工效率 高袁成本低遥 爆管法在近几年得到了广泛使用遥 爆管施工法一般分为三个步骤院 准备工作尧爆 管更换和清洗遥具体施工方法
9、是将碎管设备放入旧 管中袁由卷扬机拉动沿旧管前进袁沿途由碎管设备 将旧管破碎袁在碎管设备后连着扩管头袁扩管头的 管径比原有旧管大袁负责将破碎的旧管压入到周围 的土壤中袁紧跟着是内衬管线袁一般为 HDPE 管材袁 管径小于扩管头袁在卷扬机的拉动下拖入原有管道 的管位遥 2. 吃管法 吃管法是使用特殊的隧道掘进机袁以旧管为导61表 2 管道整体修理技术分类向袁将旧管连同周围的土层一起切削破碎袁形成相 同直径或更大直径的孔袁同时将新管顶入袁完成管线的更换遥 该技术能增大管道的过流能力袁主要应 用于深的污水管道的更换遥 该法是由微型隧道施工法演变而来的袁 主要用于更换埋深较大 (大于4m) 的非加筋污
10、水管道遥 吃管法适用于管径为 渊100耀800冤mm袁 管线长度为 200m 左右的陶土管尧 混凝土管或加筋的混凝土管等的更换遥 非开挖修理技术管道的非开挖修复一般分为点状修复和线状 修复遥 点状修复即对管线中已损坏的某一部分进 行修复施工的技术袁又称部分修复技术曰线状修复 技术即对检查井之间的整段管进行修复的技术遥1. 非开挖点状修理技术 有许多损坏管道的使用年限还不到 10 年袁管 体结构完好袁只是接口出现渗漏遥 对这类管道采用 点状修理显然是合理的遥 早期点状修理的方法比 较简单袁主要靠人员进入管内进行修理袁因此该技 术只能用于直径 800mm 以上的管道遥 点状修理详 见下页表 1遥2
11、. 非开挖整体修理技术 整体修理就是对两个检查井之间的管段整段 加固修理袁可分为两大类院一类是涂层法袁另一类是内衬管法遥 整体修理详细的分类如表 2 所示院结论从最近几年非开挖技术的发展和应用来看袁非 开挖技术确实非常适合于城市排水管道的铺设尧更 换及修理遥 但在工程施工以及材料和设备的研究尧 人员的培训等方面还有很多的工作要做遥 一方面 要加强材料和工程设备的研究袁争取早日利用国产 材料和设备袁 另一方面加强非开挖技术人员的培 训袁 这样才可以用较小的代价获得较大的收益袁才 可以改变目前非开挖技术因为造价太高而不易推 广的状况遥 可以肯定的说:由于工程建设在社会和 环境方面所付出的代价袁把非开挖技术应用于排水工程的铺设袁修复和更新袁是我们的最佳选择遥渊 作者单位院厦门市安兜自来水有限公司冤表 1点状修理技术分类重点工程62
