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当前国外非开挖技术发展趋势.

日期:2010年7月26日 14:43
当前国外非开挖技术发展趋势     国外现有的非开挖地下管线施工技术已达百余种,按其用途可分为管线铺设、管线更换和管线修复三大类。
    一、铺设管线的非开挖施工方法
    1.顶管施工法。顶管施工法主要用于穿孔施工时顶进钢套管,或者用于无套管的情况下顶进永久性的公用管道,主要是重力管道。具有对地表的干扰少,施工时噪声和振动小等优点;缺点是需进行详细的现场调查,需开挖工作坑。适用管材一般是混凝土管、陶土管、钢管、铸铁管。
    2.微型隧道施工法。微型隧道施工法是一种摇控、可控向的顶管施工,主要用于铺设长距离、精度要求较高、埋深较大的小口径(≤1000mm)管道(主要是污水管道)。具有的优点是对地表的干扰小,埋深时施工成本比传统方法低,管线的方向和坡度可精确控制(偏差在±25mm以内);缺点是需对地层条件进行详细勘查,大的卵砾石和木头等障碍物会影响施工,设备投资大,对操作人员的技术和经验要求高,需开挖两个工作坑。适用管材可以是混凝土管、陶土管、玻璃钢管、铸铁管、钢管等。
    3.水平螺旋钻进法。目前,水平螺旋钻机在方向控制、适用地层、铺管长度和尺寸等方面,都比以前有了长足的进步。具有对地层很小或几乎没有干扰的优点;缺点是一般不可控制铺管,因而施工精度有限,在大卵砾石层或极软的土层中施工困难。适用管材为钢套管,其内可铺设各类管线。
    4.水平定向钻进施工法。水平定向钻进铺管技术是将石油工业的定向钻进技术和传统的管线施工方法结合在一起的一项施工新技术,主要用于穿越铺设大口径、长距离的石油、天然气管道以及其它压力管道。一般采用随钻测量的方法来测定钻孔的顶角、方位和工具面向角,采用弯接头来控制钻进方向。优点是施工速度快,可控制铺管方向,施工精度高;但施工场地要求较大,在非粘性土层和砾石层中施工较困难。适用管材为钢管、PE管。
    5.导向钻进施工法。导向钻进法是发展最快的一种非开挖铺设管线施工法,它主要用于在松软的地层中铺设长度较短的小口径地下管线。两种成孔方式均以斜面钻头来控制钻孔方向。对地表干扰小,施工速度快,可控制施工方向,精度较高(3%~5%),但施工时必须注意安全,防止触电和损坏相邻管线,不适用于沙石和砾石层,深度受到控制(视探测器的能力而定,一般在10m以内)。适用管材为PE管、钢管。
    6.气动矛施工法。气动矛施工法是使用得最早和最广的一种非开挖铺管方法,一般用于铺设直径较小的煤气管道、自来水管道以及通讯电缆和动力电缆等。该技术操作简单,不要求较高的专业技术,对地表的干扰小,施工成本低;但地层条件变化或遇到障碍物时易偏离设计方向,不可控制方向,精度有限,不适于硬土层或含大的卵砾石层及含水地层,可能损伤相邻的现有管线。适用管材为PVC、PE、钢管等。
    7.夯管施工法。夯管施工法是指用夯管锤(低频、大冲击功的气动冲击器)将待铺设的钢管按设计路线直接夯入地层,实现非开挖穿越铺管。该技术对地表的干扰极小,设备简单、投资少、施工成本低;但不可控制施工方向,不适用于含大卵砾石的地层。适用于钢管管材。
    二、更换旧管线的非开挖施工方法
    1.爆管法。爆管法是使用爆管工具从管内将旧管破碎,并将碎片挤压到周围的土层,同时将新管或套管拉入,完成管道的更换工作。
    2.吃管法。吃管法使用经改进的微型隧道施工设备或其它的水平钻机,以旧管为导向,将旧管从端部连同周围的土层一起切削破碎,同时顶入直径相同或稍大的管道完成管线的更换。主要用于更换埋深较大(>4m)的非加筋污水管道。
    三、修复旧管线的施工方法
    1.传统的内衬法。传统的内衬法是将一根直径稍小的新管直接插入或拉入旧管内,然后向新旧管之间的环形间隙灌浆,予以固结。
    2.改进的内衬法。改进的内衬法是在施工前将新管(主要是聚乙烯管)通过机械,使其断面产生变形,随后将其送入旧管内,最后通过加热、加压或靠自然作用使其恢复到原来的形状和尺寸,从而与旧管形成紧密的配合。
    3.软衬法。软衬法采用闭路电视摄像机检查欲修复的管道内部情况,施工时将含有热凝树脂的柔性纺织管从人井或其它工作坑通过绞车拉入,或靠液体或气体压力推送入欲修复的管道内,在液压或气压的作用下使纺织管紧贴旧管的内壁。
    4.缠绕法。缠绕法主要用于修复污水管道。施工时,借助于螺旋缠绕机,互锁的条带在旧管内缠绕成一条连续的管状内衬层。
    5.喷涂法。喷涂法主要用于管道的防腐处理,高速回转的喷头在绞车的牵引下,一边后退一边将水泥浆液或环氧树脂均匀地喷涂在管道的内壁上。
    6.局部修复法。局部修复的方法很多,主要有密封法、补丁法、灌浆法、铰接法、机器人法等。

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