非开挖管道施工技术

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1、非开挖管道施工技术1第一节非开挖管道施工技术第二节穿越河流施工本章主要内容2第一节非开挖施工技术指利用各种岩土钻掘的设备和技术手段，在地表不开挖沟槽的条件下，铺设、更换和修复各种地下管线的施工技术，国外叫做TT技术（TrenchlessTechnology）。3第一节非开挖施工技术特点及用途：被广泛应用于穿越河流、公路、铁路、建筑物以及在闹市区、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进行油气管道、燃气、电力、供排水管道、电讯、有线电视线路等的铺设、更修和修复。它与传统的挖槽铺管的施工方法相比

2、，具有不影响交通、环保、施工时间短、成本低、应用广泛等许多特点。目前发达国家应用此技术铺设管线的已占到7%-10%。4第一节非开挖施工技术根据用途不同，可将非开挖技术大致分为：（1）非开挖管道敷设技术（2）非开挖管道更换技术（3）非开挖管道修复技术5一、非开挖管道敷设技术——顶管管道敷设技术——水平定（导）向钻管道敷设技术——盾构隧道管道敷设技术6（一）顶管法工作原理：运用液压传动产生巨大的顶进力向土壤内顶进套管或顶管掘进机，再将管道安装在套管内。7顶管施工法分类顶管施工技术常见的工艺有手掘式顶管、土压平衡

3、式掘进顶管、泥水平衡式掘进顶管、气压平衡式掘进顶管等四种，目前应用最多的是泥水平衡式。此外，还有气动冲击矛顶管，气动夯锤顶管等工艺。81、手掘式顶管手掘式顶管是非压力平衡式施工技术，施工时，机头内不含机械掘进机只有一个工具管，通过人工挖土、人工出土的方式，将土体挖除，其掘进断面是开放式的（土压力已卸荷）。91、手掘式顶管10手掘式顶管适宜水位较低的土层，适宜管径800~3000mm。1、手掘式顶管11在被顶进的管道前端安装上机械钻进的掘土设备，通过螺旋输送机将土体从密封舱内输出，再通过人工方式用手推车运出管

4、道，当管前方土体被掘削成一定深度的孔洞时，利用顶管设施，将连接在钻机后部的管子顶入孔洞。2、土压式掘进机顶管122、土压式掘进机顶管在被顶进的管道前端安装上机械钻进的掘土设备，配置挖土和皮带运土机械以代替人工挖运土，当管前方土体被掘削成一定深度的孔洞时，利用顶管设施，将连接在钻机后部的管子顶入孔洞。对粘土、砂土及淤泥等土层均可顺利进行顶管。但运土与掘进速度不易同步，出土较慢。遇到含水土层或岩石地层时因无法更换机头，所以不能使用。13土压式掘进机顶管施工工作原理14适宜于粘土、砂土及淤泥等土层，管径1000~

5、3000mm，不适用于含水土层或岩石地层时（因无法更换机头，所以不能使用）。2、土压式掘进机顶管153、泥水式掘进机顶管当掘进机正常工作时（旋转掘进），进排泥阀均打开，机内旁通则关闭，泥水从进泥管经过排泥阀门而进入掘进机的泥水密封仓里，而泥水仓里的泥水则通过排泥管排出，只要调节好进、排泥水的流量，就可以使掘进机的泥水仓中建立一定的压力，以平衡地下水压力和土压力。163、泥水式掘进机顶管17泥水式掘进机（不能破碎岩石）18泥水式掘进机（可破碎粒径不超过顶管机直径1/3的砾石或卵石层）19通过刀盘以及顶速平衡正

6、面土压力，调节循环水压力用以平衡地下水压力。采用流体输送切削入泥仓的土体，顶进过程中不间断，施工速度快。无需地盘改良或降水处理，施工后地表沉降小。适用于土层、软岩层以及不超过顶管机直径1/3的砾石或卵石层，适宜管径600~3000mm。3、泥水式掘进机顶管204、气动冲击矛顶管其工作原理为：压缩空气提供动力，驱动冲击矛内冲锤反复向前冲击并借助矛体周围的土层提供的摩擦力，使得冲击矛快速穿越土层。21气动冲击矛224、气动冲击矛顶管主要用于非开挖穿越公路、铁路、河流及建筑物等的塑料管或钢管的直线铺设，广泛适用于

7、不同土质的地层短距离、中小口径的穿越施工，理想施工长度为5~25m，施工管径为45~200mm，管道埋深约1m。235、气动夯锤顶管工作原理:气动夯锤以压缩空气为动力，驱使夯锤反复向前冲击，从而将力传递给钢管并将钢管夯入地层中，视作业坑条件许可，决定每节被夯管的长度，每夯入一节钢管后卸下夯锤击夯环，按照并焊好下一节钢管，然后重新安装夯锤及夯环并夯击。如此反复，待被夯钢管抵达终止坑后，清理钢管内残土即完成埋设。245、气动夯锤顶管主要用于非开挖穿越公路、铁路、河流及建筑物等的钢管直线铺设。施工管径为200~2

8、000mm，施工长度比气动冲击矛长许多，最多可达100m以上。25(二）水平定（导）向钻施工定向钻进和导向钻进是从石油钻井技术中引进和开发的，两者之间并没有十分严格的界限。由于小型定向钻进采用的钻机轨迹测量控制技术与大中型的不一样，因此国际分类方法是将小型定向钻进称为“导向钻进”，大中型定向钻进称为“定向钻进”。26导向钻施工过程(1)27施工工序：钻孔和管道组焊工序并列就位一次完成。具体作法是在河流一岸设置钻机