ssaac非开挖技术在给排水管道施工技术中的应用

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摘要：随着我国经济建设的不断发展，这无疑给城市建筑给排水管道施工技术提出了更高的要求，在其施工过程中，不但要保证给排水工程的质量安全可靠，也要讲究美观，与民方便，提高生活品质。非挖开技术应运而生，本文将结合我国情况介绍和分析非开挖技术在给排水管道施工技术中的应用。

关键词：非挖开技术； 给排水管道； 铺设更换修复

Abstract: with the development of our country's economic construction, it is surely to city building water supply pipe construction technology put forward higher request, in its construction process, not only to ensure the water supply and drainage engineering quality safe, reliable, and also want to pay attention and beautiful, and people convenient, improve the quality of life. The digging up technology arises at the historic moment, the paper will be combined with our country's situation is introduced and analyzed the trenchless technology in water supply and drainage pipeline construction technology of application.

Key words: the dug technology; Water supply and drainage pipe; Laid replacement repair

中图分类号： S276 文献标识码：A 文章编号：

我国目前大多说城市给排水管道的铺设和修复的方法都是采用开挖式进行的,但随着城市化的发展，城市地下管线变得错综复杂，城市道路负荷量不断加大，使得给排水管道施工过程中出现大量的技术问题，所以给排水施工方法的选择就变得尤为重要。例如：在繁华路段和人流量大时段施工，将导致交通堵塞，影响人们的生活质量。非挖开技术就是解决此类问题的一个有效手段。

一．非挖开技术的介绍

非挖开技术发展已有近百年的历史，但其重大的发展始于20世纪50年代。60年代初波兰研制成功第一台气动矛，自此气动矛和夯管施工法因其设备简单，操作方便，投资小，成本低而受到各国青睐，至今一直是使用最广泛的一种非挖开施工方法。何为非挖开技术呢？简单讲就是无开挖技术就是采用各种方法、 材料、设备来铺设，更换或修复地下公用设施而能做到最小限度地扰民碍市。现代非挖开地下管线施工法主要包括：水平导向钻进，水平定向钻进，方向可控的水平螺旋钻，冲击钻，微型逐道，顶管掘进机等。与传统的开挖式施工方法相比，非挖开施工方法有很多优点：1. 最小的交通干扰； 2. 减少对周围物景的损坏； 3. 对周围的商业环境影响少； 4. 改善施工的效率； 5. 在难以进入的区域也可施工； 6.大大提高了铺设管道的能力。

实践证明，非挖开给排水管道施工有更好的经济效益和社会效应。它是挖开式施工的很好代替方法。

二．非挖开技术在给排水施工中的应用

非挖开技术在给排水施工中主要有铺设、更换新管道和修复置换旧管线两方面的应用。通常铺设管线采用的施工技术包括：小口径管道（d＜900mm）采用夯管法、气动矛法、水平导向钻进法；大口径管道（d＞900mm）采用顶管法、盾构法、隧道施工法等。修复旧管道施工技术包括：原位固化法、滑动内插法等。

（1）铺设管道

1. 顶管法

顶管法在给排水施工中是较为常见的，按工艺分为手掘式、土压平衡式、泥水平衡式、气压平很式等4种 。顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法。我国最早采用的非挖开施工法就是顶管法。过去顶管法是一种特殊的施工手段，但现在顶管施工已经成为一种常规手段被普遍接受。顶管施工先在管道设计路线上施工一定数量的小基坑作为顶管工作井，作为一段顶管的起点与终点，工作井的一面或者两面侧壁设有圆孔作为预制管节的出口和进口。顶管出口孔壁对面侧墙为承压墙，其上安装液压千斤顶和承压垫板。千斤顶将带有切口和支护开挖装置的工具头顶出工作井出口壁，然后以工具头为先导，将预制管节按设计轴线逐节顶入土层中，直至工具头后第一段管节的前端进入下一工作井的进口，这样就施工完一段管道的铺设。该工艺的优点：1.高功率、高效率；2.采用泥水平衡掘进施工法可进行大管径超长度施工；3.噪音小、无污染。

2. 水平导向钻进法

水平导向钻进法是一种无需挖掘工作井就能快速铺设地下管线的钻进将钻探技术与控向技术，是非挖施工法中应用较广的一种。其原理是通过预先设计的铺管线（可通过设备上的电脑进行辅助设计）由转机驱动装有锲形钻头的钻杆从地面钻入，再按照预定方向绕过地下障碍，直至抵达目的地。然后卸下钻头换装适当尺寸和特殊类型的回程扩孔器，使之能够在拉回钻杆的同时水平钻孔至所需直径，并将需要铺设的管线同时返程牵回至钻孔处，以保证铺设管线不会由于空间不足或摩擦而受到破坏。该工艺流程为：施工准备测量定位钻机就位导向孔钻进扩孔回拉管线检查井砌筑工作坑回填地貌恢复。该工艺施工优点：1.导向仪导向，快速高效准确；2.钻孔方向易控制，施工场地要求简单；3.导向探测与管线探测相结合有效调整钻头，避开管线，适合复杂地层条件下的施工。

（2）管道更换

目前非挖开管线更换方法主要有裂管法、吃管法、胀管法、抽管法等4种。目前裂管法、吃管法在管线更换中较为常用。这种方法主要应用于PE管等塑料管的更换，适用于小区改造等。

1.裂管法：它是用一组裂管器将旧管道切开并扩径后，代入一根同径或者大1-2级的PE管，以达到修复旧管道或者扩容的目的。整个系统由柴油动力源、压力机、拉杆及裂管器组成。

2.吃管法：它使用经改进的微型隧道施工设备或者其他的水平钻机，以旧管道为导向，将旧管道从端部连同周围的土层回转切削，破碎或冲击破碎的同时顶入直径相同或者稍大的管道，完成管线的更换。破碎后的旧管片和土由螺旋钻杆排出。这种方法主要用于更换埋地较深的非加筋管道。

（3）管道修复

由于受到设备和技术的限制，在我国非挖开管道修复技术刚刚起步，用于管线修复的设备基本上依靠进口，所以一些施工方法还不成熟，甚至有些工艺处于空白状态。管线修复一般分为局部修复法和内衬法两种。

（1）局部修复法是通过物理或者化学的手段，对管道内部局部已经腐蚀或者破坏的部分进行修补，达到防渗防漏的目的。它包括化学稳定法，机器人进管道修补法，喷涂法等。

（2）内存法是在施工前将新管道通过机械变形，使其端面产生变形（直径变小或者改变形状），随后将其送入旧管内最后通过加热，加压或者依靠自然作用使其恢复到原来的形状和尺寸，从而与旧管形状紧密配合。它包括传统内衬法，缠绕法，管片法等。下面就缠绕法具体介绍一下：缠绕法主要用于修复污水管道，该技术发明于澳大利亚。缠绕法是利用聚氯乙烯（PVC）或高密度聚乙烯（HDPE）制成的带T型筋和边缘公母扣的板带，用安装在井内的制管机将板带卷成螺旋形圆管并送入管内，相嵌并锁结，同时用硅胶加以密封。制管完成后再在螺旋管和混凝土母管之间灌注泥浆。具体施工工艺为：准备管道清洗CCTV检测缠绕机具就位加剂管道缠绕就位张拉钢丝空隙灌浆支管、并修复CCTV检测浸水试验。缠绕法修复管道时可带水作业，该法在澳洲、日本、德国、中国台湾等地的下水道管道修复中已广泛。在中国内陆也有成功的实例。缠绕法适用于管径为150～2500mm、管线长度为300m左右的各类给排水管道的修复。在我国大城市较大直径水管线中，有很大的应用前景。

三. 结语

非挖开技术在给排水管道施工中有广阔的应用前景。它不但减少路面开挖，降低施工费用及解决一些在传统开挖技术不能施工的问题，而且在修复及安装难度大的工程时，发挥相当大的作用。最近十年随着城市化进程的加快，人民生活水平不断提高，环境保护力度加强，非挖开式的施工方式以其不影响交通，铺管速度快，效率高等优点受到地下管道建设部的青睐。但是它也存在很多问题和局限性，如非挖开施工的技术难题和居高不下的费用，使得很多中小城市望而止步，所以我们要做的事情还很多。

首先尽快完善某些已经较为成熟的非开挖施工工艺的标准和规范，

使这个行业规范的向前发展。其次，在引入国外先进技术的同时，加大我国自主研发该技术的力度，吸收已有成熟技术，创新新技术，最终使我国建立一套具有自主知识产权的技术体系。相信不久的将来，随着技术问题的解决和施工费用的降低，非挖开给排水施工技术将应用更加广泛。

参考文献

胡郁乐. 对中国非挖开技术发展的若干见解【J】.非挖开技术，2005,22（2-3）：13.

叶建良. 非挖开铺设地下管道施工技术与实践【M】.中国地震大学出版社 2000