淺談非開挖技術

吉林市捷順科技開發有限公司2019-05-20 14:19:00

　　現代非開挖施工技術于二十世紀六十年代末起源于日本、英國和美國，由于其技術上的優勢，在世界各地廣泛推廣，于1986年在倫敦成立了國際非開挖技術協會。非開挖施工技術主要有水平定向鉆進施工和氣動錘施工兩種方法，并且兩種施工方法又有相結合的趨勢。而氣動錘施工方法又可分為氣動矛鉆進、夯管法、碎管法等技術。

　　非開挖施工技術是在不開挖地表的條件下，進行地下管線鋪設、更換和修復的一項施工方法，與傳統的開挖方法相比，具有不影響交通、不破壞地表設施、施工周期短、施工成本低、操作方便、社會效益顯著等優點，尤其對于需要在地下較深位置、地表有障礙物、地面附屬物修復困難等情況更具優勢，目前，廣泛應用于穿越公路、鐵路、建筑物、河流以及在城區、古跡保護區等進行市政、供水、煤氣、電力、電訊、石油、天然氣等管線的鋪設、更新和修復等工程。

　　我國非開挖施工技術與設備的開發和研究工作起步較晚，在二十世紀八十年代后期，由于不允許開挖鋪設地下管線的工程日益增多，以及各大城市改擴建工程的開展，開始引進各類非開挖施工設備，并促進了我國非開挖施工技術和設備的開發和研究工作，并成立了中國非開挖技術協會。非開挖技術在我國的發展十分迅速，2004年非開挖的工程產值和設備的投入量都達到了40~50%的增長速度，設備的國產率大幅提高，有些設備的國產化率達到了90%，年產值超過30億元。由于我國對非開挖施工技術研究起步較晚，產品系列不全，主要生產廠家有長沙中聯重科、中國地址科學院勘探技術研究所和上海隧道工程股份有限公司。

非開挖施工

　　水平定向鉆機及施工方法

　　水平定向鉆進鋪管施工方法為：采用水平定向鉆機，首先鉆進一個較小的導向孔，然后卸下導向鉆頭，換上擴孔鉆頭進行反向擴孔，同時將待鋪設管線拉入鉆孔中，根據鉆機的能力和待鋪設管線直徑大小，有時需要進行二次或多次擴孔后再鋪設管線。

　　水平定向鉆具有可控制的鉆進系統，能進行導向鉆進。通過鉆桿的旋轉和一個特殊設計的楔形鉆頭，導向鉆進過程能進行三維控制，其原理為：當鉆進過程如果需要改變方同，鉆桿停止旋轉，將楔形鉆頭的楔面固定在相應的位置，將鉆桿向前推進即可改變鉆進方向。對于鉆頭的位置、鉆頭與地面的傾斜度、楔面角度等重要數據是通過一個電磁探測儀傳送到地面上的接收儀器中。到達目的點的楔形鉆頭將被換成一個錐形擴孔器，在回拉鉆桿時將鉆孔擴大到所需直徑，同時將管線帶入，其擴孔鉆頭如下圖，可實現巖石和土質地層擴孔。

　　定向鉆機按照不同的推拉力分為6.5t、1Ot、12t、20t、20t、150t，可用于直徑達600mm，一次管線鋪設長度可長達350mm或數公里的管線鋪設。為了滿足更大管徑和更長距離的管線鋪設要求，正在研究更大噸位的定向鉆。