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1、非开挖施工技术简介课程：机械工程学科前沿学号：120120805姓名：余楠非开挖技术是指以最少的开挖量或不开挖的条件下铺设、更换或修复各种地下管线的一种施工新技术,已被联合国环境保护署认定为环境友好的施工新技术。它可广泛用于穿越高速公路、铁路、建筑物、河流、湖泊,以及在市区、古迹保护区、农作物或植被保护区等进行污水、自来水、煤气、电力、电讯、石油、天然气等地下管线的施工。此外,非开挖技术还可用于降水工程、隧道工程、基础工程以及环境治理工程等领域。非开挖技术的概述尽管非开挖施工技术在国外已有百余年历史,但是大规模
2、应用始于20世纪80年代,先从几个发达国家开始,继而推向世界各国。在欧洲,由于城市建设历史悠久,城市地下管网腐蚀和破损严重,因此非开挖管道更换和修复技术使用得最早、也最广。在日本,为了满足污水管道施工的需要,首先开发了小口径顶管施工(微型隧道)技术。在美国,在油气管道和通讯电缆施工的驱动下,水平定向(导向)钻进技术得以快速发展。据不完全统计,目前在发达国家中,非开挖设备制造商和材料供应商达400多家,工程承包商达4000余家,各种非开挖施工方法达百余种。非开挖技术的概述非开挖技术的发展历程非开挖技术自60年代初
3、开始在西方发达国家兴起，现已成为一项政府支持、社会提倡、企业参与的新技术。开挖技术是管道施工技术的一次革命。1900-1960——早期非开挖技术的应用1.尤其是二战后，美国、欧洲、日本等国的重建；2.简单的方法，用于穿越铁路、公路、河流等短距离施工；3.回转钻进（水平湿钻）、水平螺旋钻进（水平干钻）、 人工顶管。非开挖技术的发展历程1960-1985——现代非开挖技术的兴起和发展1.生活水平的提高、交通的发展、传统施工方法成本的提高；2.替代的方法,开发了各种非开挖铺设、更换和修复的方法和设备、奠定了现代非开挖
4、技术的基础；1985-现在——现代非开挖技术的大规模应用—非开挖方法和设备的完善，交通、环保、法律意识的增加，成本降低、政府支持—首选的方法（比例在10%左右）—形成新的产业：设备制造商（约100家）、材料供应商（约400家）、工程承包商（6000-8000多家）、咨询公司、科研院所地下管线施工：各类管线（自来水、污水、雨水、石油、天然气等管道，以及通讯、动力和信号等电缆线）的铺设、更换、修复；管棚支护：地下人行过道、地铁、地下车库等工程的结构性支护；环境治理：在受污染的地下水和地层中设置水平环境治理井；其它：
5、基础工程（钢管桩、微桩、土钉）、边坡、路基、大坝等工程（排渗孔、降水孔和注浆孔等）、以及降排水、地热井施工、瓦斯的排放和煤层气开发等。非开挖技术的应用领域非开挖地下管线施工方法大致可以分为四大类：新管铺设：铺设新的地下管线；旧管更换：在原位更换旧管线,提高管道输送能力；旧管修复：修复现有管线的局部缺陷或改善其输送性能；相关技术：主要是探测地下原有管网。非开挖技术的构成分类非开挖施工技术新管铺设——大口径（直径大于1米，可以进人）隧道法Tunnelling人工开挖 钻爆法或新奥法NATM TBM法（岩层） 盾构法
6、（土层）顶管法PipeJacking气压平衡式机械平衡式土压平衡式（粘性土） 泥水平衡式（砂土层） 混合式5.非开挖施工技术新管铺设——小口径（直径小于1米，可以进人）小口径顶管法（微型隧道法）Microtunnelling水平钻进法（水平湿钻）HorizontalDrilling水平螺旋钻进法（水平干钻）AugerBoring定向钻进DirectionalDrilling导向钻进法GuideBoring气动矛法ImpactMoling夯管法PipeRamming顶杆法RodPushing5.非开挖施工技术旧管
7、更换爆管法PipeBursting裂管法PipeSplitting吃管法PipeEating相关技术现场勘察SiteInvestigation管线探测PipeDetection管线检测Survey旧管修复传统的内衬法ConventionalSliplining改进的内衬法ModifiedSliplining软衬法SoftLiningorCIPP缠绕法SpiralLining喷涂法SprayLining局部修复法LocalRepair其它方法Others非开挖技术AugerBoring螺旋钻进法PipeBurst
8、ing爆(裂)管法Microtunneling微型隧道法PipeJacking顶管法H.D.D.水平定向钻进法定（导）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迹钻一个小口径先导孔，随后在先导孔出口端的钻杆头部安装扩孔器回拉扩孔，当扩孔至尺寸要求后，在扩孔器的后端连接旋转接头、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、规划和设计钻孔轨迹、配制钻
