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非開挖技術的研究

非開挖技術在世界上已經經歷了100多年的歷史，并逐漸走向成熟，是地下管線施工的一項技術革命，它以*的技術優(yōu)勢和廣闊的市場前景得到世界各國的極大重視。隨著城市經濟的不斷發(fā)展，非開挖技術越來越顯示其*性，并廣泛地被人們認識和接受。

非開挖技術，英文叫“Trenchless Technologies”，是指利用各種巖土鉆掘設備和技術手段。在地表不開挖溝槽的條件下，鋪設、更換或修復地下公用設施的赫工技術，與傳統(tǒng)的挖槽施工法相比，非開挖麓工技術具有不影響交通、對周圍環(huán)境影響小、施工周期短、社會效益和經濟效益顯著等優(yōu)點，尤其適用于無法實施開挖作業(yè)的地區(qū)，如穿越鬧市區(qū)、鐵路、高速公路、堤壩、建構筑物、河流等。

我國的非開挖技術與西方國家相比起步較晚，但近年來，隨著我國地下管線建設的蓬勃發(fā)展，非開挖技術已從單一的頂管施工迅速發(fā)展起來，并已逐步建向成熟。

一、非開挖技術的特點

非開挖技術和傳統(tǒng)的開挖技術相比，非開挖工程技術有以下幾方面的優(yōu)點：

1、對公眾和交通干擾小
2、環(huán)境效益好，對周圍物景的損失減少，對周圍的商業(yè)環(huán)境影響少
3、全年可施工，施工安全性好、效率高
4、社會效率高，且綜合成本低，施工周期較短
5、需要的工作場地和空間較小
6、在不開挖地表的情況下，可以進行管道擴容
7、有利于城市建設的整體規(guī)劃和工程建設的*設計。有利于提高城市現代化設計和建設水平

二、非開挖技術在捧水工程中的主要施工方法
1）鋪設管線的非開挖施工方法

1、水平導向鉆機施工法

水平導向鉆進法是一種無需挖掘工作井就能快速鋪設地下管線的鉆進方法。采用水平導向鉆機，施工時，通過管道鋪設設計軌跡鉆一個導向孔，然后卸下導向鉆頭，換上擴孔頭進行反向擴孔，同時將待鋪設管線拉入孔中，擴孔次數根據鉆機能力和待鋪管線口徑決定。該工藝施工具有效率高、定位精度高、距離長等優(yōu)點，適合于長距離管線鋪設，根據鋪管長度和管徑的要求，拉力為幾噸到數百頓不等。_般來說，定向鉆機適用于均質地層的施工，但遇到砂夾卵石地層時，在導向和成孔方面都存在問題。

2、夯管施工法

夯管施工是采用氣動夯管錘安裝于待鋪設鋼管的后端，利用錘的沖擊作用將鋼管直接延鋪設路徑擊打入土層中。鋼管在鋪設途中管內因切削土層裝滿的泥土，在鋪設完成后可用氣壓或水壓擠出而形成竣工的管線。夯管施工主要用于鋼管鋪設，適用鋪管口徑范圍寬，錘的沖擊力可達2000噸，除大型卵石地層外，其他地層均可使用。該項技術靠動荷載夯進，在施工時不需要靠背支撐。旌工時不掏土，也不會發(fā)生局部沉降，其地層適應性廣泛，設施相對簡單，施工速度快。成本較低等。需要注意的是，由于錘的沖擊對周邊土體擾動較大．施工時應遠離重要的建筑物。由于管道夯進后方向不可人為改變，施工前需預先查明地下障礙，設計好穿越路徑，避免損壞其他管線設施和導致工程失敗。

3、頂管法
頂管法施工工藝是一種歷史比較長的地下管道施工方法，主要應用于大型排水管道和壓力管道的安裝。它是利用液壓頂管機將需要安裝的管材頂入設計位置，一般是大口徑的水泥管、鋼管，其用途是城市大口徑排水管道、其它介質輸送管線的護管通道、纜線的護管通道等。它施工定向精度較高。但是施工速度慢，工程造價較高 由于是采取先挖土方后頂管，對地下土層結構質地要求高，只適應粘土和一般性沙土地層，沙層或流沙層容易產生流空或塌方，安全保障性不好。

三、更換舊管線的非開挖旌工方法

1、爆管法。爆管法是使用爆管工具從管內將舊管破碎，并將碎片擠壓到周圍的土層．同時將新管或套管拉入，完成管道的更換工作。
2、吃管法。吃管法使用經改進的微型隧道施工設備或其它的水平鉆機。以舊管為導向，將舊管從端部連同周圍的土層一起切削破碎。同時頂入商徑相同或稍大的管道完成管線的更換。主要用于更換埋深較大(> 4 m)的非加筋污水管道。

四、修復舊管線的施工方法

l、傳統(tǒng)的內襯法。傳統(tǒng)的內襯法是將一根直徑稍小的新管直接插入或拉入J日管內。然后向新舊管之間的環(huán)形間隙灌漿，予以固結

2、改進的內襯法。改進的內襯法是在施工前將新管(主要是聚乙烯管)通過機械，使其斷面產生變形。隨后將其送入舊管內，zui后通過加熱、加壓或靠自然作用使其恢復到原來的形狀和尺寸，從而與舊管形成緊密的配合。

3、軟襯法。軟襯法采用閉路電視攝像機檢查欲修復的管道內部情況，施工時將含有熱凝樹脂的柔性紡織管從人井或其它工作坑通過絞車拉入。

3今后發(fā)展趨勢
地下管線是城市基礎設施的重要組成部分，是城市賴以生存和發(fā)展的物質基礎，非開挖技術在我國具有非常廣闊的發(fā)展前景，經濟效益和社會效益也將非常巨大。許多城市都還在大量的使用很早以前鋪設的地下管道，都已到了更新期，但由于這些管大都敷設在人口稠密、商業(yè)繁榮的市區(qū)，管道周邊充塞著給水、污水、雨水、煤氣、熱力、電力、通訊電纜等市政管道和設施，有部分管線上方還騎壓著建筑物或*被壓在道路下方，如果用傳統(tǒng)辦法全部更新．投資巨大。影響交通，損壞道路，而利用非開挖技術，可妥善解決這一難題。非開挖技術將成為今后地下管線施工技術發(fā)展的*選擇，也將日益受到政府支持和社會提倡，市場潛力巨大。