1、1非开挖技术在市政给排水管道的应用及研究摘要：城市市政给排水管道设计施工过程中经常会遇到穿越铁路、公路、河流、建筑物等障碍物，常常由于受到外部施工环境的影响，无法采用开槽施工，因此非开挖技术便应运而生。采用非开挖技术减少了土方开挖和回填的工作量，不必拆除地面障碍物及较浅的地下障碍物，同时所需施工空间亦较小，不会影响地面的交通及河道的正常通航，亦不受到季节及天气的影响。本文通过对非开挖技术在城市道路施工工程中的应用做出简要分析，希望能给市政给排水设计、施工中起到一定的参考作用。 关键词：非开挖技术；管道铺设；更换管道；施工技术 Abstract: water supply and drainag
2、e design of city municipal construction process often encounter through the railway, highway, river, obstacles such as buildings, often due to the impact of external construction environment, cannot use slotted construction, so the trenchless technology will emerge as the times require. The use of t
3、renchless technology reduces the earthwork excavation and backfilling work, do not have to remove obstacles on the ground and underground obstacles in shallow, at the same time needed construction space is also small, will not affect the normal traffic and navigation 2channel of the ground, is not a
4、ffected by seasons and weather. This paper makes a brief analysis on the application of Trenchless Technology in city road construction engineering, hoping to play a certain reference role for municipal drainage design, construction. Keywords: trenchless technology; pipe laying; replacing pipeline;
5、construction technology 中图分类号：TL353+.2 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013） 非开挖工程技术被广泛应用于穿越公路、铁路、建筑物、河流以及在闹市区、古迹保护区、农作物和环境保护区等不允许或不能开挖条件下市政管线的铺设、更修和修复。由于该技术的综合成本低、施工周期短、环境影响小、不影响交通、施工安全性好等优势日益受到人们的青睐，在市政给排水管线等地下管线工程施工中得以广泛的应用。 非开挖工程技术总的可以分为两大类，即新管道（线）的铺设技术和旧管道的修复和更新。新管道（线）铺设的非开挖技术施工方法主要有顶管法、微型隧道法、水平定向钻进、导向钻
6、进、水平螺旋钻进、水平顶推钻进、水平回转钻进、冲击矛法、夯管法等；旧管道的修复和更新的非开挖技术施工方法主要有爆管法、胀管法、吃管法、内衬法、软衬法、缠绕法、喷涂法、灌浆法等。 一、非开挖技术设计要点 3为了给出合理的设计，确定高效的施工工艺，选择适当的施工机具，非开挖技术设计及施工前必须进行现场踏勘、勘察、测量等调查工程查明有无阻碍施工的因素，确定非开挖给排水管道的路线，从而使非开挖施工工程经济合理、安全可靠。非开挖段施工前的调查结束后，就要进行非开挖的设计工作，非开挖设计直接关系到非开挖段的施工质量，非开挖设计应综合考虑工程性质、使用要求、地质条件、现场条件、施工技术、综合造价等因素。在非
7、开挖设计中，所选择的给排水管材必须满足如下要求：能够抵抗管道内外的侵蚀；能够承受管道内外的压力，并具有较高的轴向承载能力；进水通畅，具有较好的流态；长度方向平直，端部平整垂直；管道应具有光滑的内壁和密封的接口；成本低。管道接头应满足下列要求密封性良好；抗偏斜能力强；保证轴向力的传递。 二、 非开挖技术的特点 2.1 该技术适用范围较广，在砂土、粘土、粉土等地质中也能够适应； 2.2 施工简便，只要做好施工前对现场的必要的勘察，设计好穿越路线，待钻机就位施工即可, 具有较强的可操作性， 方便组织实施； 2.3 对环境的污染较少，在施工作业时不会产生粉尘及噪音等污染，对地貌的破坏状况也比较轻微，并
8、不会影响正常的交通运行； 2.4 施工速度快，效率高，钻机在一般的施工现场环境上都可以进行作业，并且还能够比较灵活进出施工现场； 2.5 经济效益明显。采用的是非开挖方式进行施工作业时，会大大4节约了土方挖填、 基坑抽水等费用，降低成本； 2.6 安全可靠性高。非开挖技术的施工人员基本都是在地面作业，所以无需在深基坑等不良条件下进行施工，这样大大提高了施工安全系数，由于管道焊接工作也是在地面完成的，从而保障了焊接质量，这样整个工程的施工质量都得到了有效保证。 三、非开挖施工技术施工方法 结合本人的工作实践，探讨研究总结可以在给排水非开挖施工方法时可按其用途可分为管线修复、管线更换和管线铺设三大
9、类，详细介绍如下： 4.1 管线修复 管道修复一般是指对已经破损，泄露的输送管道通过采取相应的技术对其进行修复。可分为外防腐层修复与内修复两种： 4.1.1 复合软管 复合软管翻转内衬是指在采用水压或气压时将柔韧的内衬材料翻转使其进入管道的内壁，同时利用热水或蒸汽的作用，使内衬材料潮化从而形成坚硬的管道内壁。 4.1.2 PE 管缩颈 该技术主要是利用了 PE 材料具有的恢复 “记忆”的特性，将 PE 进行缩颈后穿入旧管中，再利用气压或自然恢复使 PE 管能紧贴旧管从而达到旧管内衬的修复。 4.1.3 高压射水 该方法主要是针对一些管道内壁存在大量的结垢、沉积物从而影响5管道正常工作的情况。出
10、现该情况时可利用高压清洗车的喷头能喷射出高压射水流，强力的射水流能够将管道内的各种结垢冲刷干净，从而使管道恢复正常运行，特别注意为了防止出现结垢变硬后难以用水冲去的情况，应结合各个管道使用情况，定时进行高压冲洗。 4.1.4 不锈钢薄板 不锈钢薄板内衬是在对旧管道进行修复的一项新的技术创举，不锈钢内衬因为具有对水质无污染、耐腐蚀、修复后使用寿命长的特点，因此在管道修复施工作业中，采用不锈钢薄板内衬会变的越来越普遍。 4.2 管线更换 4.2.1 爆管法( 胀管法) 爆管法在全国范围内的适用范围是最为广泛的一项管线更换方式。其操作方法主要是将一个圆锥型的爆管工具插入到欲换管道中，再通过拉（或顶入
11、）的方法使爆管工具进入原管道并使其破裂，尽量让管道碎片挤到管道周围的土壤里面，从而使连接在爆管头后面的新管道可以快捷的铺设到原管道的位置。 4.2.2 吃管法 在一些比较小的隧道掘进方法中施工的一种变通方法叫吃管法， 又称原位管线替换法，吃管法是以专门的隧道掘进机，按照旧管的方向，把旧的管道破碎，使其形成更大的孔，在此期间顶入直径更大的管道。通过使用该技术可以更好的增大管道的流通能力。 4.3 管线铺设技术 4.3.1 顶管法 6在采用该方法施工时，主要是通过使用液压千斤顶支承于基坑后座上并将新管压入土层中，于此同时要挖除并运走管道上面的泥土。在第一节管全部顶入土层后，再紧接着将第二节管接在后
12、面继续顶进，将一节节管子顶入，注意作好接口。 4.3.2 微型隧道施工法 微型隧道施工法施工作业时主要是依靠安装在管道初始位置的钻掘系统进行不断切削土屑，并由出渣系统将其排出，按照边顶进、边切削、边输送的原理进行施工，然后将管道逐段向前铺设，另外要特别注意的是在顶进过程中要通过激光导向系统和操作系统来纠偏或者调节铺管方向。 4.3.3 螺旋钻进法 螺旋钻进法是一项简单的施工方法。在施工时只要将螺旋钻机以水平方式安放在预先掘好的工作坑内，再而只需依靠螺旋钻杆传递钻压、扭矩并排除土屑，并将切下的土屑推入工作坑内即可。 五、非开挖技术在市政给排水方面应用的展望 非开挖技术对市政给排水管网的建设及更修
13、来说，拥有千载难逢的大好机遇。 5.1 高速发展的基础设施建设需求为非开挖技术开拓了广阔的市场，5.2 管道修复技术的“黄金季节”即将到来 自我国成立以逾半个多世纪，建国以后修建的市政给排水管网也基本到了老龄期，需要修复和更换的工作量很大，估计在今后 20 年中，市7政给排水管网非开挖管道的修复和更换技术在我国将会具有广阔的市场前景，并逐步取代开挖管道铺设技术目前在我国的市场主导地位。 5.3 劳动力成本的提高和市政管线埋深的增加将加快非开挖技术的推广应用。 目前，大城市道路两侧的市政管网已非常密集，为了避开现有的管网系统，新铺设管线的埋深必然加大，从而为非开挖技术提供了明挖施工难以抗衡的技术
14、市场。 5.4 环保要求和社会公众意识将促进非开挖技术的应用 随着环保意识的逐渐加强，开挖道路进行市政给排水管网的施工导致的社会问题、交通问题和环境污染问题已越来越受到人们的关注，市政管理部门限制开挖道路铺管的法规也陆续出台，对非开挖技术的推广无疑会产生极大的推动作用。 六、结语 随着我国的经济发展越来越大强大和政府及民众对环境的日益重视，非开挖技术在市政给排水管网上的应用将会呈现高速增长的态势，其将形成一个新兴的产业。极具潜力的非开挖技术将具有十分广阔的应用前景经济效益和社会效益也将非常巨大。 参考文献 【1】 马保松. 非开挖工程学 【2】 黄敦飞. 非开挖拉管在粗砂地层中的应用 A2009 年非开挖技术会议论文集 C . 2009( 8) 8【3】 马奋涛， 汪润青市政给排水工程中的顶管施工技术 J 科技创新导报， 2009， ( 21) 【4】 郭振强;刘卫杰;浅谈市政道路排水管道施工技术J 科技传播，2011 年 09 期 【5】 陈世勇;关于完善城市排水系统的几点建议J 中国商界(下半月);2009 年 10 期 【6】 刘广建;城市道路给排水设计的探讨J 黑龙江科技信息;2010 年 11 期
