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非开挖技术在市政工程中的应用

孙超，禹华谦
(西南交通大学土木工程学院，四川成都610031)

【摘要】针对非开挖技术在市政工程中的不断推广应用，系统介绍谊非开挖技术的各种施工方法以
厦其优缺点。
【关键词】非开挖技术；市政工程；地下管线施工

【中圈分类号】TU990．3【文献标识码】B

伴随着科学技术的进步，经济和社会的快速发展，以
2非开挖技术的施工方法
及城市化进程的推进，城市的高层建筑以及其他一些市政
工程设施不断兴建，使得城市的地面空间在不断减少，因非开挖的管道施工技术在管道铺设、管道置换和管道
而传统的开挖式铺设地下管线施工方式，逐日表现其局限修复三方面都有其广泛应用。其施工方法有十几种，现将
性与不足之处：它不仅会干扰到居民的正常生活；会对交其主要施工方法介绍如下：
通、环境以及周边建筑基础等产生破坏或不良影响；而且2．1管道铺设
还会在穿越河流、湖泊以及重要建筑物时遇到障碍。非开2．1．1定向或水平定向钻孔法(HDD)
挖技术也称无槽技术，是指在不开挖地表或地层结构破坏定向钻孔法基本上是由程控钻探装置和钻头定位测量
很小的条件下探测、检查、铺设、更换和修复各种地下公系统组成。其施工过程包括两个阶段：先沿计划管线的中
用设施的技术方法，是地下管线施工的一项技术革命。心线打一个小口径的导向孔，然后在钻杆柱端部接大直径
的扩孔钻头和直径小于扩孔钻头的待铺设管线，在拉回钻
1国内外非开挖技术现状
杆的同时将导孔扩大，并同时拉入需铺设的管道。主要优
非开挖技术大致经历了三个发展阶段：(1)人工地下点：安装快速，且环境效益高，长而复杂的交叉能够快速
挖掘或使用简单机械地下挖掘后再铺设管线。(2)常规钻经济地完成，由于钻探操作的可监控性，其精度极高。主
掘机械挖掘铺设阶段。(3)采用专用的技术和设备的现代要缺点：操作专业化，设备和操作的费用很高，所用的管
非开挖管线施工技术。在国外，非开挖技术大致于2O世纪道类型只限于在接头处也能承受足够轴向张力的管道，因
8O年代后期发展起来的。以其独特的技术优势和广阔的市此，此法主要用于安装钢管或高密度聚乙烯管(HDPE)。
场前景得到了世界各国的极大重视。l986年。国际非开挖2．1．2微型定向钻孔法．
技术协会(IS13'：InternationalSocietyforTrenchlessTechnolo-微型定向钻孔法是指安装小直径、长度较短的管线，
gy)在伦敦成立，每年举办l一2次国际性的技术交流会和利用非对称钻头斜面反力作用改变钻进方向和调节钻头射
技术展览会，1990年开始定期出版专业性刊物人角度，由机械或射流切割形成小孔径的钻孔，然后牵引
《NO—DIGINTERNATIONAL)。有效的促进了非开挖技术新的公用管线通过之。根据钻孔设备的不同，可以分为控
的发展，并得已广泛应用。制射流法和流体辅助机械切割法。
我国的非开挖技术始于1953年北京的人工手掘式顶(1)控制射流法。其原理是土壤被小口径的高压水或
管，设备相当简陋。从1985年开始，随着不允许挖槽埋管液化的粘土(膨润土)切割，利用高压水来形成小孔径的
需求的日益增多，现代的非开挖技术开始引入中国。2002钻孔。主要优点：系统简单，易于设置，不需要任何探坑。
年2月，中国石油管道三公司在天然气穿越钱塘江工程中，喷射的外泥衬隧道墙壁平整光滑，降低了安置管道的摩擦
采用回拖力为4540kN的RB—5型大型水平定向钻机创造阻力。主要缺点：连续的拉直和缠绕盘管。引起金属疲劳，
了2308m的世界最长穿越纪录，使我国在世界定向穿越技从而限制了管材的寿命，每6个月或使用200次后需要更
术上跃居世界领先地位。但不可否认，我国无论在施工技换一次。
术装备上，还是在制造工艺上，仍处于较落后的状态。就(2)流体辅助机械切割法。系用机械钻头切割土壤，
其应用而言，近几年在穿越新管线方面的发展，主要是在操作是靠倾斜探测头来完成，并利用中压低流量的钻探用
于穿越工程和一些小工程，在管线置换领域少有涉足，在泥浆以协助钻孔过程。主要优点：系统简单，易于设置，特
管线探测和修复方面刚刚起步。一些科技含量高投资大的
设备基本处于空白状态。所有这些都制约着我国非开挖技【收稿日期]2005-05—22
术的发展。[作者简介]孙超，女，市政工程硕士研究生。

l38四川建筑第26卷1期2006．2

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别在于它的操作性能，在遇到障碍物时，钻头能被引导绕护，同时改善旧管道内的流体流动性和修复结构的破坏，
过障碍物，不需要任何探坑。主要缺点：因为此法利用电以达到延长管道使用寿命的目的。其主要的修复方法有：
磁接收。不能用手安装簪线的深度大于15m的情况，每(1)现场修复管道法(CIPP法)。现场