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1、非开挖铺管技术吴新华一.非开挖铺管技术的概述.非开挖技术,即是非开挖地下管线施工技术。国外称“TT或NO-DIG”。是指在不开挖地表的情况下,利用地质工程的技术手段,铺设,修复或更换各种地下管道和电缆的一种高科技实用新技术。非开挖技术的分类：非开挖铺管技术分类导向钻进定向钻进冲击矛夯管微隧道水平顶管空气干钻泥浆排渣泥浆马达气动液动人工挖掘机械挖掘螺旋排渣泥浆排渣一,概述:1.非开挖技术,是指在不开挖地表的情况下,利用地质工程的技术手段,铺设,修复或更换各种地下管道和电缆的一种高科技实用新技术.2.特点;具有不污染环境，不影响交通，
2、对地层结构破坏小，施工安全可靠，周期短，无须运输和堆放杂土，成本低，社会效益与经济效益显著等优点。3.发展;微型隧道施工法,于20世纪70年代初在日本首次出现.1972年,小松制作公司研制出首台小口径顶管机.三和公司于1977年研制出螺旋式小口径顶管机.日本主要是用微型隧道施工法铺设市内污水管道.英国主要是修复或更换年久而破损的现有管道,因而其发明和开发了非开挖管线更换或修复的方法.1896年,美国首次施工顶管法,在铁路下顶进一根混凝土管.20世纪70年代,定向和导向钻进在美国首次获得使用,并得迅速发展.美国其定向和导向钻进施工方
3、法的发展是极为迅速的.我国,1959年,北京地质学院首次采用水平定向钻进法穿越刚完工的北京市三里河路,铺设了三条高压动力电缆,长度为48.5M.20世纪80年代初,导向钻进技术,夯管法等现代非开挖技术逐渐被引进中国,对我国非开挖技术进步起到推动作用.90年代中以来,我国非开挖技术开发应用的速度明显加快,用于非开挖施工的设备从无支有,其中小型钻机,成为国产钻机的主体,与国外同类型钻机相比,具有较强的竞争力.水平导向钻进；1，概念；是利用水平导向钻机以可控钻孔轨迹的方式,在不同地层和深度进行钻进并通过定位仪导向到达设计位置并铺设地下管
4、线的施工方法.也就是将钻机置于地表，采用水射流，挤压方式成孔，在地表跟踪钻头，接收钻头内的电磁信号，来实现钻孔轨迹控制，反拉扩孔回拖管线的技术方法。2，工序主要有；导向孔钻进---扩孔---回拖三个步骤。3，水平导向钻进在使用中所受到的限制；受管道的材料限制；一般只适用于PE管，钢管，塑料管。但随着技术的发展，管材适用的范围有所扩展。受管道的直径限制；一般在700—800MM以下，大于1M的最好用顶管的方法。受管道的用途；一般不适用于重力管线，如下水管。但随技术的发展，下水管已开始用水平导向钻进的方法铺设。受管道的埋深；管道的埋深
5、取决于导航仪。一般不超过7-8M，否则实测效果不佳，如要加深，须用有线导航仪。受地质条件限制；一般在土层中使用不存在问题，即便是有一定含量沙或卵石，但应注意流沙层，卵石层。在基岩中钻进，须用专门的钻具，钻头。对多变复杂地质条件，尚存在技术上的不足；水平导向钻进用于均质土层的穿越能取得满意效果,但在杂填土,砂卵石层,硬岩层中的穿越难度大,成功率低.以上几种条件的限制，并不是绝对的，在一定的条件下，采取一定的措施，可转化，应综合考虑。4，安全性；水平导向钻进有其利就必有其不利之处；1.对原有管线的损坏。施工前对原有管线了解不清，定位不
6、准是造成管线损坏的主要原因。因此，在施工前必须对施工范围内的场地进行仔细的地下管线勘测和地质条件的勘测。2.施工过程中对管线的损坏。有了正确的原有地下管线位置图也不一定保证在施工过程中不损坏原有地下管线。这是因为设备的制导性能和设备操作人员的技术熟练程度和责任心直接关系到能否使钻具避开原有管线。3.孔内事故。主要指钻进，顶进或回拖过程中对钻具和管道造成的事故，包括卡钻，钻杆断裂，顶管或管道卡死在孔内等事故。孔内事故会造成整个钻具，钻孔，和管道的报废，造成重大损失。对于导向钻进来说，高质量的钻具材质和加工精度，良好的钻杆连结方式和合
7、理的钻杆直径可有效地防止孔内事故的发生。同时合理的使用泥浆也可大幅度地减少孔内事故的发生。4.人身事故。主要是注意钻机的固定；人工拧卸钻杆时的安全；特别是不能用钻机的动力来拧卸钻具；对于地下电缆管线必须勘测清楚。水平导向钻进原理；1.大多数的导向钻进使用一种射流辅助切削钻头，钻头上带有一个斜面，（15度斜角）当钻杆不停地给进匀速回转时，设钻头周围的土层硬度大致相同，不考虑钻头本身的质量情况下，在一定时间内可认为反力对钻头的作用互相抵消，同时，水射流在孔底切出相同深度的圆槽，导向钻头进行保直钻进----钻出一直孔。2.当钻头只给进不
8、回转时，即只有推力作用时，则反力作用方向始终朝某一方向，水射流也只冲蚀该方向上的土层，从而实现造斜钻进。3.当钻头前方为空洞时将难以造斜。另外，给进速度对造斜效果也有影响。在老孔时，要改变方向，一是须将钻杆撤至一拐点处，二是，给进的速度要加快，三是
