文档介绍：给排水管道非开挖施工新技术
许文澧
引言
随着我国城市化进程加快,市政给排水管道建设量猛增。目前,国内大部分城市仍采用开槽埋管的作业方式。开挖路面施工会影响交通、污染环境,给市民生活带来诸多不便,也容易造成路面质量下降,缩短使用寿命。政府部门将出台限制开挖政策以消除路面“拉链”现象。城市的给排水管道超期服役,由于管位有限,新管往往要铺设在车道下或穿过构筑物,按传统的施工方式不仅耗资巨大,实施上也有一定的难度,这就使得管道更新改造无法完成。
非开挖技术的发展为解决上述问题提供了有效的途径。厦门水务集团有限公司在管网的建设中,应用水平定向钻非开挖技术完成了多项给排水管道穿越工程,均取得较好效果。
非开挖技术概述:
非开挖技术是指在地表不开挖的情况下,利用岩土钻掘手段铺设、修复和更换地下管线的施工技术。
非开挖技术在给排水工程中有铺设新管线和修复置换旧管线二方面的应用。
通常采用铺设管线施工技术包括:水平定向钻进法、夯管锤法、推挤顶进法、微型隧道法和顶管法等。
修复旧管线施工技术包括:原位固化法、滑动内插法、变形再生法、原位换管法、局部修复法。
水平定向钻铺管技术
水平定向钻铺管技术作为非开挖技术的一个重要分支,是将钻探技术与控向技术巧妙结合的现代非开挖施工新技术,近年来应用于给排水管道施工。随着导向定位精度提高、施工设备能力增强、管材业的发展,铺管能力由初期的小口径、短距离、单一钢管,发展到大口径、长距离、多种管材的铺设,成为非开挖领域的发展重点,技术上已日趋成熟。
1、技术特点
(1) 应用范围广,适用性能强。适宜在粘土、粉土、砂土等土质条件下采用;可铺设塑料管(PVC、PE等)、钢管或铸铁管,管径在DN40到DN2000之间;大型钻机铺管长度可达到500 m以上。
(2)钻机布置灵活。钻孔过程可在预先挖好的发射坑和接受坑之间进行,也可在安装钻机的场地,以小角度直接从地表钻进。
(3)施工设备的穿越精度高,可满足管道高程的控制要求。
(4) 施工过程不产生噪音、粉尘,不破坏地貌和环境,满足环保的各项要求。
(5) 机具进出场灵活便捷,对于场地条件要求不高,施工速度快。
(6)适宜于高速路等不允许开挖或管线复杂地区的管道施工,尤其在穿越江河的项目上更显出其独特的优势。
2、施工工艺
(1)前期准备
了解管道穿越范围内的地质条件、现有地下管线的走向及埋深等情况,结合设计要求规划钻进轨迹,选定施工方案(主要是选定钻机、确定出入土层的角度、扩孔级数和穿越管材等)。
(2)导向钻进
定向钻头在钻机的推力作用下,由钻机驱动旋转(或使用泥浆马达带动钻头旋转)切削地层,按设计钻孔轨迹前进,完成整个导向孔的钻孔作业。钻进过程中,钻头内信号棒发出的信号被接受处理后,显示出钻头的深度、位置、角度等信息,据此及时调整钻头方向,保证所完成的导向孔曲线符合设计要求。
(3)分级扩孔
  完成导向孔施工后,采取分级扩孔的方式将钻孔扩至合适的直径。同时将钻液泵入钻孔中,保证孔洞完整和不塌方,并将切削下的土屑带回到地面,为回拉管道创造适宜的环境。
(4)回拉管道
扩孔完成立即将待铺设的管道与回拉头、扩孔头及钻杆连接,由钻机牵引将管线拉入已扩钻孔中,完成管道铺设。
3、设备构成
定向钻设备由钻机系统、动力系统、控向系统、泥浆系统、