非开挖施工方法分类

非开挖技巧的定义为在地表开挖量来完成各类地下管线的铺设，改换，修复，检测和定位的工程施工技巧。

非开挖施办法大致可分为三类：

管线铺设：铺设新的地下管线。

管线改换：在原位改换旧管线。

管线修复：修复现有管线的部分缺陷或改善其功能。

经历统计，在全部铺设的各类地下管线中，直径在250mm以下的大约占84%，直径在250～900mm之间的约占15%，直径在900mm以上的仅占1%。重要说明小口径的地下管线的非开挖的施工办法。目前，铺设，改换和修复地下管线的施工办法重要就是开挖和非开挖两种。两者比拟各有其长处。开挖施工法的长处是施工容易，间接本钱低，适用于在开阔的地表，不存在任何妨碍物（河流，街道，建造物等），施工不会影响交通的要求下铺设地下管线。在郊区，由于以下缘由，开挖施工法越来越遭到来自政治，经济和环境方面的压力和束缚：

施工引发的乐音，粉尘，振动和废气。

阻碍交通（梗塞，中缀或改线）；

毁坏环境（绿化带，公园和花园）；

影响市民生活和商店的营业；

平安性差；

综合施工本钱高。

非开挖施工法和其相比具有不毁坏环境，不影响交通，施工周期短，综分解本低，社会效益明显等长处，此外，它还可在少许没法施工开挖作业的地域（繁华的郊区，古迹维护区，农作物和植被维护区，以及穿越高速公路，铁路，建造物，河流，湖泊等）实行各类地下管线施工。

我国非开挖技巧的市场前景与古代化建立的进程亲密相干，为了加快根底设备和根底工业的建立是最根本的前提，因而对石油，煤气，电力，电讯，自来水，污水等各类地下管线的需求可望在较长的时刻内有较大幅度的增长，这为我国非开挖技巧的开展提供了有利的要求，市场潜力宏大。

为了避开现有的密集管网零碎，大城市管线埋深有加大的趋向，例如上海，北京等，有些管线的埋深已达10m左右。开挖施工的本钱随埋深的加大而进步，非开挖施工的杰出性更为明显。探讨标明，当埋管深度超越4m时，开挖施工的本钱开端高于非开挖施工的本钱，此外，随着设备应用率的进步，施工经历的丰厚，非开挖的施工的本钱也会逐步降低。

此外，随着古代文明认识和环抱认识的逐步增强，开挖路面实行地下管线施工招致的社会Issue(问题)，交通Issue(问题)和净化Issue(问题)已越来越遭到人们的关心。城市束缚开挖施工的法规将持续出台，其适用面将逐步扩展，这对非开挖工程的推行使用无疑会发生极大的推进作用。例如，为了维护城市路途，增加地下管线施工招致的交通梗塞，国务院于1996年10月1日发布的《城市路途管理条例》规则，新建路途5年内不准开挖；修复路途3年内不准开挖。

总的来说，非开挖地下管线施工技巧由于具有不净化环境，不影响交通，施工周期短，综合施工本钱高等长处，无疑会在地下管线施工中取得较普遍的使用。

水平定向钻的施工工艺

(1)管材的选择目前,应用于燃气输配的管道有钢管、PE管和铸铁管。铸铁管由于采用承插式和机械接口,加上本身柔性差,不适合用水平定向钻铺设。钢管、PE管既可拉又可弯,适合用于水平定向钻,其中盘卷PE管最为理想。

(2)现场勘察在钻进轨迹设计和施工前,应对工作区及管线经过区域进行地面和地下的勘察。地面勘察包括对地形地貌的测量,确定施工区域是否有足够的场地保证设备的安放和正常施工。地下勘察包括地质条件的勘探和地下管线及设施的探测。地质条件从根本上决定施工难易程度。岩层、碎石层、砂层、粉土层不适合用水平定向钻施工。粘性土既容易钻进,孔道成型又好,适合用水平定向钻钻进。当然这些都不是的,例如目前已实现了在岩土层钻进。土质分析判断可以通过沿设计轨迹钻勘探孔取样,具体方法可以参照有关规范。在穿越城市道路时,地下管线的情况往往是错综复杂的,既有污水管、给水管、煤气管,还有高压电缆、通信电缆。在实际情况中,往往档案资料不全,原参照标志不清。在这种情况下,地下管线的探测任务尤为重要。对于金属管道和电缆,通常用电磁感应法探测,如地下管线探测仪,它是通过接收地下管线的电磁信号判断管线位置。对于非金属管线只能采用电磁波法,如IDS探达,它是通过分析管线反射回来的电磁波判断管位。

(3)钻机选择钻机型号应根据回拖管道所需拉力选择。回拖力估算公式为:Fh=(Ff-W)LfFf=π4D2ρngW= πDδρgg式中:Fh回拖力,N;Ff单位长度管道悬浮在泥浆中产生的浮力,N/m;W单位长度管道的重量,N/m;L管道长度,m;f管线与孔壁之间的摩擦系数,可取1.0;D管道外径,m;ρn泥浆密度,kg/m3;δ管道壁厚,m;ρg钢管材的密度,kg/m3。

(4)钻进轨迹设计地下情况探明,出土、入土点确定后,根据管道埋深,就可以设计规划钻进轨迹。钻进轨迹通常由入土点斜直线段、曲线段、水平直线段、过渡段、直线段、出土点组成。曲线段的曲率半径应大于钻杆和管道的弯曲半径,例如材料S135,长度5 m的钻杆弯曲半径为70 m左右。钢管的弯曲半径根据经验一般取大于管道外径的1 200倍。PE管有较强的柔性,能适应钻杆钻出的任何孔道。钻具的入土角较大,而曲率半径一定时,将使钻孔深度加深。入土角较小,有利于钻杆受力和管道回拖。

(5)钻进操作导向孔钻进:司钻根据导向仪传递的有关钻头参数,调整实际钻进轨迹与设计轨迹的偏差,确保正确钻进。扩孔:导向孔完成后,在出土点换上旋转接头和扩孔器进行回扩。经回扩的最终孔道直径应是管道直径的1.5～2.0倍。若一次回扩不能满足要求,可进行多次回扩,扩孔器后面应接入钻杆,以保证下一次回扩的顺利进行。拖管:拖管可与最后一次扩孔同时进行。对于PE管,作用在管道上拉力不能太大,以免拉伤PE管。对于目前普遍使用的高密度PE管,其允许拉力如表1所示。

(6)管道外防腐采用水平定向钻铺设的钢管一般深度较深,铺设后外防腐很难检测。即使发生泄漏,也不可能进行开挖抢修,因此对钢管的防腐涂层提出了很高要求。除了要有良好的电绝缘性,能耐腐蚀、抗菌外,还要有足够的机械强度;有较好的耐磨性,以防止与土壤摩擦而损伤;有良好的抗弯曲性,以确保防腐层在一定曲率半径下不致损坏。另外,若钢管采用阴极保护,就要求防腐蚀层应具有一定耐阴极剥离强度的能力。环氧粉末由于具有优良附着力、柔韧性、耐化学腐蚀性强、电绝缘性好等的优点,在穿越钢管上有广泛应用。为了提高单层环氧粉末的耐机械撞击力,防水性,现在已经有了双层环氧粉末的涂层结构和环氧粉末外加挤压聚乙烯(PE夹克)的防腐技术,保证了重要燃气输气管道的万无一失。

(7)压力试验管道回拖前应进行强度试验和严密性试验,管道回拖结束应当再进行严密性试验。随着能源结构的调整,天然气作为一种洁净能源将逐步代替人工煤气。在天然气管网建设中,水平定向钻作为一项高精度、高效率、环保好、安全的施工技术,将得到越来越广泛的应用。

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