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目前，城市现存的许多设施不能满足发展的需求，如污水、自来水、煤气、电力和通讯管道的铺设和修理都是在需求的时分再对大街路面“开膛剖肚”，然后导致交通堵塞、损坏已有基础设施、环境污染等一系列问题。非开挖施工技能就是在不开挖（或者少开挖）地表的状况下进行铺设、勘探、修理和更新各种地下管线，处理城市管线施工中的难题。
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城市地下管线的铺设办法是工程制作技能水平的表现，是城市现代化的标志之一，也是社会文明进程的重要表现。

2非开挖技能的特色
现代非开挖地下管线施工技能，是近年来发展起来的一项高新技能，是钻探工程技能结合工程物探、核算机技能、岩土工程技能及新资料等技能的一项重要延伸。非开挖技能在国外已广泛运用，在国内也逐步普及。与其它技能比较，非开挖技能起步较晚。但是在最近20多年中，非开挖技能无论在理论上，还是在施工工艺方面，都有了日新月异的发展。非开挖技能是极为重要的一种铺设管道的工程手法，选用非开挖技能铺设管道具有若干得天独厚的优势。

不开挖地上就能穿越公路、铁路、河流，乃至能在修建物底下穿过，是一种安全有效的施工技能。

非开挖技能不开挖地上，故而被铺设管道的上部土层未经扰动，管道的管节端不易产生段差变形，其管道寿数亦大于开挖法埋管。

选用房下非开挖技能能节约一大笔征地拆迁费用，削减动迁用房，缩短管线长度，有很大经济和社会效益。

3非开挖技能的构成分类
非开挖技能可分为三大类：铺设新管线、修正置换旧管线、勘探原有管网。

3.1铺设新管线施工技能
包含导向钻进铺管法、定向钻进铺管法、气动矛铺管法、夯管锤铺管法、螺旋钻进铺管法、推挤顶进铺管法、微型地道铺管法、盾构法和顶管法。

3.2修正旧管线施工技能
包含原位固化法、原位换管法、滑动内插法、变形再生法、部分修正法。

3.3勘探地下管网
包含地下管线勘探仪（非金属管道勘探仪、金属管道勘探仪、塑料管道勘探仪、电力电信缆线勘探仪和井盖勘探仪等）、供水管网监测仪（流量水压记录仪、漏区诊断仪、漏点定位仪等）、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。

4非开挖技能应用
现代非开挖技能发展虽然仅20多年的时间，但其施工工艺技能的先进性、优越性所带来的经济效益和社会效益已举世瞩目，一起也鼓励了非开挖技能的不断更新，其应用领域不断拓宽。

1）穿越江河、机场、铁路、公路、修建等铺设各种地下管线；

2）地道的管棚支护、微型钻孔桩施工等；

3）水平注浆、水平降水、地下污染层处理；

4）煤层瓦斯抽排放孔施工；

5）修正置换旧管线；

6）勘探查找地下管网。

5首要非开挖技能介绍
5.1导（定）向钻进铺管法
定向钻进的基本原理：按预先设定的地下铺管轨道钻一个小口径先导孔，随后在先导孔出口端的钻杆头部设备扩孔器回拉扩孔，当扩孔至尺度要求后，在扩孔器的后端衔接旋转接头、拉管头和管线，回拉铺设地下管线。

　　水平定向钻进铺管的施工顺序为：地质勘探、规划和规划钻孔轨道、制造钻液、钻先导孔、回拉扩孔、回拉铺管、管端处理。

5.1.1地层勘测、地下建（构筑物）及地下管线勘探

地层勘测首要了解有关地层和地下水的状况，为挑选钻进办法和制造钻液供给依据。其内容包含：土层的规范分类、孔隙度、含水性、透水性以及地下水位、基岩深度和含卵砾石状况等。可选用查资料、开挖和钻探、物探等办法获取。

地下管线勘探首要了解有关地下已有管线和其它埋设物的位置，为管线规划和规划钻进轨道供给依据。一般选用综合物探法，按其定位原理分为：电磁法、直流电法、磁法、地震波法和红外辐射法等，并结合钻探、静力触探、土工试验等技能。

5.1.2钻进轨道的规划与规划

导向孔轨道规划是否合理对管线施工能否成功至关重要。钻孔轨道的规划首要是依据工程要求、地层条件、地势特征、地下障碍物的具体位置、钻杆的入出土视点、钻杆答应的曲率半径、钻头的变向才能、导向监控才能和被铺设管线的性能等，给出最佳钻孔路线。

5.1.3制造钻液

钻液具有冷却钻头（冷却和保护其内部传感器）、润滑钻具，更重要的是能够悬浮和携带钻屑，使混合后的钻屑成为活动的泥浆顺畅地排出孔外，既为回拖管线供给满足的环形空间，又可削减回拖管线的分量和阻力。残留在孔中的泥浆能够起到护壁的效果。

在不同的地质条件下，需求不同成份的钻液。钻液由水、膨润土和聚合物组成。水是钻液的首要成份，膨润土和聚合物通常称为钻液添加剂。钻液的品质越好与钻屑混合越恰当。当遇到不同地层时，及时调整钻液的性能以习惯钻孔要求。

5.1.4钻导向孔

运用造斜或稳斜原理，在地上导航仪引导下，按预先规划的铺管线路，由钻机驱动带锲型钻头的钻杆，从A点到B点（见图1）钻一个与规划轨道尽量符合的导向孔（平面差错100毫米）。

钻导向孔的关键技能是钻机、钻具的挑选和钻进进程的监测和操控。要依据不同的地新疆非开挖质条件以及工程的具体状况，挑选合适的钻机、钻具和钻进办法来完结导向孔的钻进。

监测与操控：在钻进导向孔时能否按规划轨道钻进，钻头的准确定位及变向操控非常重要。钻进进程中对钻头的监测办法首要经过随钻丈量技能获取孔底钻头的有关信息。孔底信号传送的办法首要有：电缆法和电磁波法。电磁波法的丈量规模较小，一般在300m以内水平发射间隔，丈量深度在15m左右。电磁波法丈量的原理为：在导向钻头中设备发射器，经过地上接收器，测得钻头的深度、鸭嘴板的面向角、钻孔顶角、钻头温度和电池状况等参数，将测得参数与钻孔轨道进行比照，以便及时纠正。地上接收器具有显示与发射功能，将接收到的孔底信息无线传送至钻机的接收器并显示，以便操作手能操控钻机按正确的轨道钻进。目前，电磁波法在中小型钻机上应用较多，缺陷是必须随钻跟踪监控。电缆法在长间隔穿越中，特别是地势复杂的工程中应用较多。长处是抗干扰才能强，不要随钻跟踪；但其操作复杂，选用的信号线必须强度高（不易拉断）、耐磨、绝缘性能好。

5.1.5回拉扩孔

导向孔钻成孔后，卸下钻头，换上恰当尺度和符合地质状况的特殊类型的回扩钻头，使之能够在拉回钻杆的一起，又可将钻孔扩大到所需尺度。一般选用逐级扩孔；预埋管径以内选用排土法扩孔，以外选用挤压法成孔，以确保铺管后地上不致于沉降，不留隐患。在回扩进程中和钻进进程一样，从头到尾泥浆拌和体系要向钻头和回扩钻头供给满足的泥浆。

扩孔器类型有桶式、飞旋式、刮刀式等：穿越淤泥粘土等松软地层时，挑选桶式扩孔器较适合，扩孔器经过旋转，将淤泥挤压到孔壁四周，起到很好的固孔效果；当地层较硬时，挑选飞旋或刮刀式扩孔器成孔较好。一般要求挑选的最大扩孔器尺度按下表考虑。或按铺设管径的1.2～1.5倍，这样能够保持泥浆活动畅通，确保管线能安全、顺畅的拖入孔中。

铺 设 产 品   口 径

扩 孔 口 径

〈200mm

管线直径+100mm

200-600mm

管线直径×1.5

>600mm

管线直径+300mm

5.1.6铺管

扩孔结束，在拖管坑一端的钻杆上，再装扩孔器与管前端通万向接、特制拖头等衔接结实，发动导向钻机回拉钻杆进行拖管，将预埋管线拖入孔内，完结铺管作业。在拖管的一起参加专用防润土进行泥浆护壁。在条件答应的状况下，可将全部管线一次性衔接。

5.1.7管端处理

当拖管结束后，选用挖掘机将扩孔器及管前端挖出，撤除扩孔器及万向接，处理造斜段，施工检查井，康复路面，清场。

                

图1  定向钻铺管进示意图

5.1.8施工注意事项

1）定向钻进施工前应掌握施工位置的地质状况，挑选恰当结构的钻头。

2）细心清查钻进轨道中的地下管线状况，掌握地下管线的埋深、管线类新疆非开挖型和管线资料，依据实际状况编制施工计划。

3）导向孔施工前应对导向仪进行标定或复检，以确保探头精度。

4）导向孔每3米测一次深度，如发现误差应及时调整，以确保导向孔误差在规划规模内。

5）迁延管线前应作好安全辅助作业，特别是迁延非金属管线时，防止损害管材。

6）管线迁延结束后，应按管道试压规程进行试压，检验合格后方可进行管道接驳。

5.2顶管铺管法
顶管法是依靠设备在管道头部的钻掘体系不断地切削土屑，由出土体系将切削的土屑排出，边顶进，边切削，边输送，将管道逐段向前铺设，在顶进的进程中经过激光导向体系纠偏来调理铺管方向。

顶管法的技能特色：

1）噪音以及轰动都很小；

2）能够在很深的地下敷设管道；

3）对施工周边的影响很小；

4）能够穿越障碍物。

5.3盾构铺管法
盾构法是地道暗挖施工法的一种，它是运用盾构机前端是与盾构机体平等直径的刀盘，在与土壤触摸时新疆非开挖进行旋转，并参加适量的液体，使切削下来的土与液体在刀盘旋转的拌和效果下，成为泥状流塑体，经过螺旋输送机送到地上。机头行进后，在机后留出的空间里，把提前预制好的混凝土管片拼装成环状。

盾构法施东西有施工速度快、洞体质量比较稳定、对周围修建物影响较小等特色，适合在软土地基段施工。盾构法施工的基本条件：

1）线位上答应制效果于盾构进出洞和出碴进料的作业井；

2）地道要有满足的埋深，覆土深度宜不小于6m；

3）相对均质的地质条件；

4）从经济视点讲，连续的施工长度不小于300m。

5.4气动矛铺管法
气动矛由钢质外套(矛体)、活塞和配气设备组成。气动矛在压缩空气效果下，矛体内的活塞作往复运动，不断冲击锋芒，锋芒在土层中挤压周围土体，构成钻孔并带动矛体行进。构成钻孔后能够直接将待铺管道拉入，也可经过拉扩法将钻孔扩大，以便铺设更大直径的管道。

气动矛技能特色：

1）设备简单，操作方便，投资少；

2）可铺设PE管、PVC管和钢管；

3）适用于短间隔（30m以内）、小直径管道的穿越铺设；

4）适合在狭小空间内施工。

5.5无缝衬设备换法
无缝衬设备换法是一种修理管道的施工办法，是将直径大于或等于原有管道管径的PE管衬入管道内，所运用的PE管一般为低、中密度的薄壁聚乙烯管材。管道衬装前要想办法减小管的截面积。截面改变的变形能够是弹性的、也能够是半永久的塑性的，办法有两种，一种是将PE管拉长，以减小管径，然后减小截面积，PE管衬入后，由于不再受新疆非开挖拉力的效果，长度将缩短，管径将变大，复原后内衬管线将与原有管线紧紧套在一起，两层管线之间不再需求灌水泥沙浆固定。 减小内衬管截面积的另一种办法是将管道横截面变形，可在PE管出厂前经过专用的设备将横截面变为“U”或“C”字形，也能够在施工现场拉入PE管前将PE管沿管壁圆周方向歪曲，然后到达变形的目的。变形后的管道能够按滑（拉）入衬装的办法由卷扬机拉入，然后再运用气压水压或高温水的效果将变形的管线复原。

施工中需具备的条件：无缝衬装需求较高的技能水平，要准确核算内衬PE的管的横截面改变状况，一起，PE管衬装还需求对接热熔焊机及特制的内衬管缩径钢模或歪曲钢模等特殊的设备。

5.6管道翻衬置换法
管道翻衬的内衬资料一般是由较柔韧的聚合物、玻璃纤维布或无纺纤维等多孔资料做骨架，饱和浸渍树脂资料而成，资料的外层一般覆盖一层隔水膜，翻转衬入管道后，该隔水膜成为新管道的内层，首要起止水效果。翻转在水压、气压或卷扬机拉力的效果下，内衬资料回转进入管道的内壁，完结后，在热水水温的效果下，树脂固化，内衬资料构成坚固的管道内壁，成为管道骨架的一部分。

施工中需具备的条件：管道翻衬的特色是施工简单，占地少，无须投入专用的设备，一次翻衬的长度可达几百米，翻衬完结后，在支管、消火栓、阀门等处要挖作业坑进行人工开孔，也可经过专用设备开口。但翻衬施工的工期较长，且由于给水管道中的水质要求较高，用于给水管道上的内衬骨架资新疆非开挖料和树脂是有约束的，应加以稳重挑选。

5.7爆（碎）管衬设备换法
该办法首要适用于原有管线为易脆管材，如灰口铸铁管等，且管道老化严峻的状况。新管的管径能够比原有管道管径大，具体施工办法是将碎管设备放入旧管中，由卷扬机拉动沿旧管行进，沿途由碎管设备将旧管破碎，在碎管设备后连着扩管头，扩管头的管径比原有旧管大，担任将破碎的旧管压入到周围的土壤中，紧跟着是内衬管线，一般为PE管材，管径小于扩管头，在卷扬机的拉动下拖入原有管道的管位。

施工设备有许多种，大致能够分为三类，一类为阿勒泰气动碎管设备、一类为阿勒泰液压碎管设备，一类为刀具切新疆非开挖开碎管设备。其中刀具切开碎管设备较为常用，其结构由半径大于原有管道的切开圆周向的切开刀具构成，在切开刀具后面紧接衬装新管。另一种为阿勒泰液压碎管设备，操作简便。碎管衬装彻底摆脱了PE管内衬时减小过水才能的缺陷，其施工工期较短，一次设备的长度可达几百米，在支管、消火栓、阀门等处需求部分开挖。对于埋深较浅的管线，碎管设备的轰动或许会对地上形成影响。

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