來(lái)源：www.smart-landlord.com 作者：遠鼎塑業(yè) 發(fā)布時(shí)間：2021-08-04 13:56

 

　　解釋?zhuān)悍情_(kāi)挖技術(shù)是指利用微開(kāi)挖或不開(kāi)挖的相關(guān)技術(shù)對地下管線(xiàn)、管道和電纜進(jìn)行鋪設、修復或更換的一門(mén)科學(xué)。

　　一、非開(kāi)挖技術(shù)的起源

　　社會(huì )發(fā)展的事實(shí)證明，地下管線(xiàn)的人均擁有量與一個(gè)國家的經(jīng)濟發(fā)展水平和人民生活密切相關(guān)，歐洲發(fā)達國家人均擁有上下水管道分別為1.45和1.2米，隨著(zhù)我國現代化建設的迅猛發(fā)展，地下管線(xiàn)的鋪設也越來(lái)越多，據不完全統計，目前全世界每年約有40多萬(wàn)公里地下設施需要新建，我國每年需新鋪上水管線(xiàn)5000公里，下水管線(xiàn)3000公里，電訊管線(xiàn)26000公里，還有30000公里的管線(xiàn)需要更換和修復，市場(chǎng)非常巨大，另外，我國許多城市的現有地下管線(xiàn)也需要維護和更換。

　　非開(kāi)挖技術(shù)自問(wèn)市以來(lái)已有近百年的歷史，初期是采用人工錘打或掏挖等方法，當時(shí)它僅僅是一種避開(kāi)地表障礙物的施工技巧。隨著(zhù)社會(huì )和技術(shù)進(jìn)步，特別是微電子技術(shù)、機械、自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，非開(kāi)挖技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一種不開(kāi)挖地表或最少開(kāi)挖的條件下探測、檢查、修復、更換和鋪設管線(xiàn)的高新技術(shù)。并且日益受到政府支持和社會(huì )提倡。

　　二、非開(kāi)挖技術(shù)的應用范圍和分類(lèi)

　　1、非開(kāi)挖施工技術(shù)應用范圍

　　非開(kāi)挖技術(shù)可以廣泛應用于多種管道，涵洞的地下施工。就管道工程來(lái)看，幾乎所有的管道都可以使用非開(kāi)挖方式施工。

　　2、非開(kāi)挖施工方法分類(lèi)

　　三、開(kāi)挖施工和非開(kāi)挖施工優(yōu)勢比較

　　與傳統的"明挖法"比較，非開(kāi)挖的施工技術(shù)具有不影響交通、不破壞環(huán)境、施工周期短、綜合施工成本低、社會(huì )效益顯著(zhù)等優(yōu)點(diǎn)。特別在穿越高速公路、鐵路、建筑物、河流、鬧市區街道和保護區等條件下，非開(kāi)挖技術(shù)有著(zhù)比開(kāi)挖施工明顯的優(yōu)越性。

　　四、常用非開(kāi)挖施工方法介紹

　　1、管道鋪設

　　1） 水平導向鉆機施工法

　　采用水平導向鉆機，延管道鋪設設計軌跡鉆一個(gè)導向孔，然后卸下導向鉆頭，換上擴孔頭進(jìn)行反向擴孔，同時(shí)將待鋪設管線(xiàn)拉入孔中，擴孔次數根據鉆機能力和待鋪管線(xiàn)口徑?jīng)Q定。

　　鉆機施工前要對穿越路徑進(jìn)行查勘，查明障礙和其他管線(xiàn)，以在施工中注意避讓和避免損壞其他管線(xiàn)設施。

　　鉆機施工中的導向，一般采用無(wú)線(xiàn)電傳感儀器測控，發(fā)射單元位于鉆頭內，連續的發(fā)出電磁波，接收單元位于導向員或機械操作者處，接收機能檢測倒鉆頭深度、水平位置、頃角、鉆頭板角度、溫度等數據，通過(guò)這些數據指導操作手操作鉆機。

　　鉆機施工具有效率高、距離長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)，適合于長(cháng)距離管線(xiàn)鋪設，根據鋪管長(cháng)度和管徑的要求，拉力為幾噸到數百頓不等。隨著(zhù)設備能力的不斷擴大，現在大型鉆機可鋪設直徑達600毫米，一次鋪設長(cháng)度可達2－3公里。解決了管線(xiàn)穿越向我國長(cháng)江，黃河這樣的大江大河的工程。

　　一般來(lái)說(shuō)，定向鉆機適用于均質(zhì)地層的施工，但遇到砂夾卵石地層時(shí)，在導向和成孔方面都存在問(wèn)題，為了對付這種地質(zhì)條件，一種全地層的鉆機可以解決這個(gè)問(wèn)題。

　　導向鉆機在三年前還是進(jìn)口機型的天下，當時(shí)主要是以美國、德國的鉆機為主，如威猛、溝神、TT、凱斯、奧格等為代表，這類(lèi)鉆機普遍具有功率大，可靠性高、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，但昂貴的價(jià)格使不少施工企業(yè)望而卻步。近幾年隨著(zhù)國內非開(kāi)挖行業(yè)迅速發(fā)展，國內鉆機技術(shù)消化引進(jìn)速度也非常之快，而國產(chǎn)鉆機技術(shù)水平和進(jìn)口機已不相上下，更由于價(jià)格合理已逐步占領(lǐng)國內鉆機市場(chǎng)。

　　2） 夯管施工法

　　夯管施工是采用氣動(dòng)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(mǎn)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(xiàn)。

　　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。

　　夯管施工的優(yōu)點(diǎn)有設施相對簡(jiǎn)單，無(wú)需建造大型的反作用力后背支座，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(dòng)較大，施工時(shí)應遠離重要的建筑物。由于管道夯進(jìn)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(xiàn)設施和導致工程失敗。

　　非開(kāi)挖管道鋪設方法多種多樣，適用于多種地層、管材、上文介紹只是其中的幾種，需要說(shuō)明的是，這些方法并不是彼此孤立的使用，在特定的條件下，有時(shí)需要把兩種方法組合起來(lái)使用。

　　3）隧道法

　　在大口經(jīng)管道（隧道）工程中，高效率、高質(zhì)量的佼佼者非隧道法沒(méi)屬，巨型隧道機在世界各地的隧道、地鐵施工中讓世人驚嘆，管道非開(kāi)挖施工中微型隧道機更是在發(fā)揮巨大作用。

　　微型隧道法是采用由隧道機頭，控制中心，循環(huán)系統等單元組成的施工設備。在全自動(dòng)監控中，特別適用于惡劣條件下大口經(jīng)、長(cháng)距離管道鋪設。特殊的機頭可以切削破碎堅硬的巖石，實(shí)時(shí)監控保證精確的軌跡控制，高效率使鋪管速度為同口徑管道施工中最快的。

　　2、管線(xiàn)更換

　　當地下管線(xiàn)年久失修，無(wú)法再正常運行時(shí)，需要更換一條新的管線(xiàn)。本文談到的更換主要指在原有的管線(xiàn)位置進(jìn)行更換，因此也叫管道原位替換法。

　　非開(kāi)挖管線(xiàn)更換施工技術(shù)，是在不全部將原管線(xiàn)上部覆土層開(kāi)挖的情況下，延原管位開(kāi)挖必要的工作坑，從坑中拉入新管更換原管。

　　更換的新管可以是與原管同口徑，也可以大于原管的口徑。通常采用爆管法。

　　替換時(shí)用液壓管道破碎機，在破碎舊管的同時(shí)拉入新管，常用于300毫米以下的陶土管、鑄鐵管等管道，拉入性能優(yōu)良的新型管道，如HDPE管。

　　該方法的主要特點(diǎn)是設備簡(jiǎn)單；操作簡(jiǎn)便；施工成本低。施工時(shí)對周邊影響較小。其不足之處是對原有閥門(mén)、三通、管道變徑處必須事先處理，也不適用于急曲線(xiàn)管段。受工藝和設備的限制，目前一次施工長(cháng)度大都在100米內，長(cháng)距離施工可分多段完成。

　　3、管道修復

　　地下管線(xiàn)在長(cháng)期使用中會(huì )受到腐蝕或機械外力作用而損壞，這種損壞往往是局部的。但如果不及時(shí)處理，會(huì )帶來(lái)嚴重的后果。如輸水管道因腐蝕損壞，會(huì )使水質(zhì)在輸送過(guò)程中受到二次污染降低，腐蝕造成的管內壁結垢會(huì )縮小管徑、減小輸水量、增大能耗。受損嚴重的管道會(huì )在運行中突發(fā)性爆管，造成財產(chǎn)損失、和安全事故和負面影響。

　　管道是營(yíng)運商投巨資建設的主要設施，是其固定資產(chǎn)的重要組成部分，保證這些設施正常和長(cháng)期發(fā)揮作用，是降低營(yíng)運成本和增加利潤的策略。由于管線(xiàn)的建設是逐年進(jìn)行的，早期建設的管道有的運行時(shí)間已達數十年。這些管線(xiàn)的受損壞程度各不相同，完全更換需投入巨大的資金，帶來(lái)的損失是顯而易見(jiàn)和驚人的。切實(shí)可行的辦法是在有計劃的檢查和評估后，對于具有修復價(jià)值的管線(xiàn)應采用修復的辦法處理。

　　1）穿插法

　　對舊管首先清洗除垢，用新管穿插入需修復的舊管，形成二合一復合管結構，加強了管道的強度，大大延長(cháng)管道使用壽命，如采用HDPE管穿插內襯的管道，以其優(yōu)良的防腐性能，光滑內壁極小的阻力系數，改善了輸送條件，使水質(zhì)水量得以提高。由于內襯本身具有一定機械強度，對于腐蝕嚴重的管道（穿孔）都適用。

　　穿插法主要用于600毫米及以下管道修復，在閥門(mén)、三通等設施處，需預先拆卸，施工完畢后恢復連接。穿插法適用于管道中設施較少的輸水管線(xiàn)，配水管道由于設施較多不宜采用。

　　穿插法以其相當于新建管道三分之一的造價(jià)，換取一倍以上的延長(cháng)使用壽命?，F已廣泛用于自來(lái)水管道修復工程中。

　　2）軟翻襯法

　　管狀軟質(zhì)基材（毛氈、無(wú)紡布等）擠涂樹(shù)脂后，用氣或水翻轉壓入管道內，保持氣或水壓使基采貼于待修復的管道上，形成內襯，修復受損的管道。由于內襯自身強度有限，多用于修復重力管道，如污、雨水管。

　　3）噴涂法

　　對于極大和極小口徑管道，較好的是使用噴涂法，大口經(jīng)管道在預先局部處理后，可用水泥沙漿噴涂修復。水泥砂漿內襯成本低廉，使用壽命長(cháng)，防腐性能優(yōu)良，技術(shù)成熟。在大口徑管道防腐工程中具有明顯的經(jīng)濟核技術(shù)優(yōu)勢。

　　通常直徑小于100毫米管道都為配水管道，結構復雜，不利于設備在管內作業(yè)。施工時(shí)先對管道分段熱噴砂除銹，后直接噴涂飲用水級環(huán)氧涂料，固化后恢復。

　　4、非開(kāi)挖技術(shù)在我國發(fā)展歷程和推廣應用現狀

　　1986年國際非開(kāi)挖協(xié)會(huì )在倫敦成立后，有26個(gè)國家和地區會(huì )員舉辦了20多次專(zhuān)業(yè)展覽，1998年4月30日中國非開(kāi)挖技術(shù)協(xié)會(huì )在北京成立，會(huì )員單位包括全國各部門(mén)、各行業(yè)從事管線(xiàn)管理、設計、施工、制造等有關(guān)單位和專(zhuān)業(yè)人員。至今已經(jīng)召開(kāi)了9屆年會(huì )，對我國非開(kāi)挖行業(yè)起到了巨大的推動(dòng)作用。隨著(zhù)我國經(jīng)濟的高速增長(cháng)，到2005年非開(kāi)挖行業(yè)取得了飛快發(fā)展。據協(xié)會(huì )的不完全統計，2005年非開(kāi)挖施工行業(yè)總產(chǎn)值已達到67.9億元，比2004年的48.3億元增長(cháng)了41％。在四川省來(lái)看，非開(kāi)挖技術(shù)的應用雖然在全國處于起步較晚，深度和廣度不夠的狀態(tài)，但經(jīng)過(guò)幾年來(lái)政府支持，行業(yè)推動(dòng)和大力宣傳也取得了可喜的進(jìn)步。成都作為我省政治經(jīng)濟文化中心城市，在日新月異的建設中以政府為主導，行業(yè)主管部門(mén)大力推動(dòng)，從建設管理上以政府行政管理手段來(lái)制止施工中的道路反復開(kāi)挖現象，在成都的行業(yè)人士和施工單位也在積極地作大量的工作使得管理水平，技術(shù)能力得到了很大的提高。在政府主管部門(mén)地支持下成立了四川省非開(kāi)挖專(zhuān)業(yè)技術(shù)委員會(huì )，加強了行業(yè)管理和技術(shù)交流。

　　經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展努力，目前我省從事非開(kāi)挖施工的承包商以達到二十余家，工程業(yè)績(jì)也呈逐年增長(cháng)趨勢，技術(shù)水平不斷提高。政府相關(guān)部門(mén)在城市建設工程中引入非開(kāi)挖施工，起到了正面引導推動(dòng)作用。今年我市地鐵工程，首次采用巨型盾構機，使成都的非開(kāi)挖施工技術(shù)應用提高到空前的高度。本地的非開(kāi)挖施工企業(yè)也在經(jīng)過(guò)十來(lái)年的工程實(shí)踐鍛煉，管理水平和技術(shù)能力普遍得到提高，如成都沃特特種工程有限責任公司這樣的多年來(lái)一直致力于非開(kāi)挖工程研究和實(shí)踐的從事非開(kāi)挖鋪管、更換修復、地下管線(xiàn)防腐工程的公司。從進(jìn)入非開(kāi)挖工程市場(chǎng)之初既高起點(diǎn)的引進(jìn)美國DITCH WITCH 水平導向鉆機，在西南幾省尚屬首家，幾年以來(lái)他們在市政工程中完成了大量的如自來(lái)水、燃氣、污雨水、電力通訊管線(xiàn)的非開(kāi)挖施工，頂管口徑達到2400毫米，單次施工長(cháng)度達到300米，為推動(dòng)本地非開(kāi)挖事業(yè)發(fā)展做出很大貢獻。與其他單一從事鋪管工程的公司不同的是，在管線(xiàn)修復工程中，他們也做了積極的嘗試，在成都市自來(lái)水公司的支持下，在市區馬鞍路和建設路成功進(jìn)行了兩段DN300受腐蝕嚴重的鑄鐵供水管線(xiàn)的穿插修復工程。使供水水量水質(zhì)得到很大改善，管道壽命得以延長(cháng)。開(kāi)了我市舊管修復工程的先河，為大規模修復大量地下舊管線(xiàn)積累了寶貴的經(jīng)驗。

　　以上簡(jiǎn)單介紹了非開(kāi)挖管道施工技術(shù)的幾種方法，可以看出非開(kāi)挖技術(shù)是一項非常有生命力的有前途的技術(shù)。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，非開(kāi)挖技術(shù)還將取得更大的進(jìn)步和更廣泛的應用。