非开挖图册(2)开挖技术源于20世纪70年代,并于90年代传入我国,目前被广泛应用于给水、排水、电力、通信、燃气等领域的新管道建设和旧管道修复,也可以应用于文物、古建筑的保护等方面。
⑴引入了管线轨迹的测量和控制;
⑵大大提高了铺管能力(长度2000m,直径3m);
⑶快速高效;
⑷增强了在复杂地层条件下施工的能力;
⑸使管道的原位修复成为可能。
施工方法 | 典型应用 | 常用管材类型 |
顶管法 | 各种大口径管道、穿越孔 | 混凝土、钢、铸铁 |
微型隧道法 | 小口径管道、管棚、穿越孔 | 混凝土、钢、铸铁 |
水平定向钻进 | 长穿越孔、水平环境井 | 钢、塑料 |
水平螺旋钻进 | 钢套管、穿越孔 | 钢套管 |
水平顶推钻进 | 压力管道、钢套管 | 钢、混凝土 |
水平回转钻进 | 钢套管、穿越孔、水平降水井 | 钢套管 |
冲击矛法 | 压力管道、电缆线、穿越孔 | 钢、塑料 |
夯管法 | 钢套管、穿越孔、管棚、打入桩 | 钢套管 |
潜孔锤施工法 | 穿越孔 | 铜管、混凝土管 |
施工方法 | 典型应用 | 常用管材类型 |
顶管法 | 各种大口径管道、穿越孔 | 混凝土、钢、铸铁 |
微型隧道法 | 小口径管道、管棚、穿越孔 | 混凝土、钢、铸铁 |
水平定向钻进 | 长穿越孔、水平环境井 | 钢、塑料 |
水平螺旋钻进 | 钢套管、穿越孔 | 钢套管 |
水平顶推钻进 | 压力管道、钢套管 | 钢、混凝土 |
水平回转钻进 | 钢套管、穿越孔、水平降水井 | 钢套管 |
冲击矛法 | 压力管道、电缆线、穿越孔 | 钢、塑料 |
夯管法 | 钢套管、穿越孔、管棚、打入桩 | 钢套管 |
潜孔锤施工法 | 穿越孔 | 铜管、混凝土管 |
施工方法 | 典型应用 | 常用管材类型 |
爆管法 | 各种重力和压力管道 | PE、PP、PVC、GRP |
胀管法 | 各种重力和压力管道 | PE、PP、PVC、GRP |
吃管法 | 各种重力和压力管道 | PE、PP、PVC、GRP |
施工方法 | 典型应用 | 常用管材类型 |
爆管法 | 各种重力和压力管道 | PE、PP、PVC、GRP |
胀管法 | 各种重力和压力管道 | PE、PP、PVC、GRP |
吃管法 | 各种重力和压力管道 | PE、PP、PVC、GRP |
施工方法 | 典型应用 | 常用管材类型 |
传统的内衬法 | 各种重力和压力管道 | PE、PP、PVC、GRP |
改进的内衬法 | 各种重力和压力管道 | HDPE、PVC、MDPE |
软衬法 | 各种重力和压力管道 | 树脂+纤维 |
缠绕法 | 各种重力管道 | PE、PVC、PP、PVDF |
喷涂法 | 各种重力和压力管道 | 水泥浆、树脂 |
灌浆法 | 各种重力和压力管道 | 水泥浆、树脂 |
非开挖技术措施按施工工艺可分为:导向钻进铺管技术、遁地穿梭矛铺管技术、顶管掘进机铺管技术、顶管铺管技术。
施工方法 | 典型应用 | 常用管材类型 |
传统的内衬法 | 各种重力和压力管道 | PE、PP、PVC、GRP |
改进的内衬法 | 各种重力和压力管道 | HDPE、PVC、MDPE |
软衬法 | 各种重力和压力管道 | 树脂+纤维 |
缠绕法 | 各种重力管道 | PE、PVC、PP、PVDF |
喷涂法 | 各种重力和压力管道 | 水泥浆、树脂 |
灌浆法 | 各种重力和压力管道 | 水泥浆、树脂 |
⑴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施工。
⑵适用范围
用于铺设电力、通信、煤气和自来水管线,铺管直径、长度和材料范围较宽,适合1000mm以下管径,主要有 PE管铺设和钢管铺设。
⑴施工方法
①拉管法;
② 顶管法。
⑵施工优点
①冲击力大,穿透性强;
②速度快,工期短;
③可穿越流泥流沙和 卵石带;④适宜各种管材。
⑶适用范围
①适宜于铺设各类13~150mm;
②小管径长度<50m或距离较长的;
③ 钢管或铸铁管最大口径可达1.5m最大长度可达100m。
⑴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。
⑵适用范围
①隧道、涵洞和大口径管道。
⑴设备
①导向探测仪;
②导向钻机;
③ 液压顶管机。
⑵施工方法
①导向钻孔定向;
②液压顶进、人工挖掘。
⑶优点
①造价低;
②定向准确、精度高、安全、无噪音污染;
③可适用于各种地质条件;
④适用于大口径小场地各种管道施工。
⑷适用范围
①适用于铺设3000mm以内钢管、混凝土管、铸铁管、其它材质管道可采用套管法铺设。
非开挖施工技术:就是在不开挖(或者少开挖)地表的情况下进行铺设、探测、维修和更新各种地下管线,解决城市管线施工中的难题。城市地下管线的铺设方式是工程建设技术水平的体现,是城市现代化的标志之一,也是社会文明进程的重要体现。
特点:
▲不开挖地面就能穿越公路、铁路、河流,甚至能在建筑物下穿过,是一种安全有效的施工技术。
▲不开挖地面,故而被铺设管道路的上部土层未经扰动,管道的管节端不易产生段差变形,其管道寿命亦大于开挖法埋管。
▲采用房下非开挖技术能节约一大笔征地拆迁费用,减少动迁用房,缩短管线长度,有很大经济和社会效益。
非开挖技术可分为三大类:铺设新管线、修复置换旧管线、探测原有管网。
1.铺设新管线施工技术:盾构法、顶管法、导向/定向钻进铺管法、气动矛铺管法、夯管锤铺管法和微型隧道铺管法等,其中顶管法应用最早。
2.修复旧管线施工技术:原位固化法、原位换管法、滑动内插法、变形再生法、局部修复法等。
3.探测地下管网:地下管线探测仪、供水管网监测仪、电信线路故障定位仪、气体故障检测仪、管中摄影仪、探地雷达、声纳系列等。
我司常用的非开挖技术采用导向钻管法,以下以东明河顶管工程实例详细介绍导向钻管的技术。
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岐江河东明大桥西侧穿越工程位于 中山市东明大桥西侧,穿越地点选在东明大桥侧河道,离南岸桥支墩38m位置,两岸河堤之间宽度为112m,水深5m。由于石岐河水位受涨潮退潮影响,航道需正常通航,不能封航,因此工程采用定向钻技术,以非开挖方式进行煤气管道穿越。该工程为一条φ273×9钢管穿越,穿越长度约为280m,最大穿越深度:自然地面以下10m;钻机入土点位于河南侧,出土点位于河北侧。入土角度为10°,出土角度6°,钻进曲率半径为488m。该工程为小型穿越,定向钻技术具有相对成本较低,工期短,不阻碍交通等优点,随着工艺的不断改进,该种施工工艺在管道燃气、自来水、电力和电信部门已开始普遍使用。现以上例子介绍一下其具体操作过程及注意事项。
①《输油输气管道线路工程施工及验收规范》SY0401—98;
②《水平定向钻进管线铺设工程技术规范》CSTT;
③《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》SY/T4079—2003;
④《长输管道线路工程施工及验收规范》SYJ4001—98;
⑤《原油和天然气输送管道穿越工程设计规范穿越工程》SY/170015.1—98;
⑥《输气管道工程设计规范》GB50251—94;