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非开挖技术排水管道铺设技术

2023-08-18 14:05:07 阅读：665 评论（0）
非开挖技术在排水管道铺设方面有着重要的应用
1、顶管法
顶管施工法最早源自美国，最初主要用于跨越孔的施工，后来逐渐发展成为一种适用于无套管情况下铺设永久性公用管道的方法，尤其适用于重力管道。
顶管施工的基本流程如下：首先在管道设计路线上建设工作井，作为顶管的起点和终点。工作井的侧壁设有出口和进口圆孔，用于预制管节的出口和进口。工作井的出口侧设有承压壁，用于安装液压千斤顶和承压垫板。施工时，借助管顶油缸和中继间的顶进力，将工具管或顶管掘进机从工作坑内穿过土层顶进到接收坑内，并将管道埋设在两个工作坑之间。顶管施工需要涉及多个部分，如工作坑和接受坑、顶管掘进机、主装置中继间、顶铁、基坑导轨、后座墙、顶进用管、输土装置、地面起吊设备、测量和校正系统、注浆系统、供电和照明系统、通风和换气系统，以及辅助施工。（见图示）

图1顶管施工示意图

2、导向钻进铺管技术
导向钻进铺管技术采用方向可控和以水射流破土为主的钻进方法，通过地表放置的钻机，在设计轨迹上钻导孔，然后在扩孔和回拉的同时铺入管线。钻头采用带斜面的设计，通过控制其回转状态来调整钻孔方向。钻头的定位和导航通过测量钻头附近探头发出的电磁信号来实现。导向钻进主要用于小口径管线的施工，适用于管径在50-350mm之间，施工长度在20-400m之间。可以使用钢管和塑料管作为适用管材。然而，这种方法在砂层和砾石层，以及深度受到限制的情况下并不适用。（见图示）

图2钻孔铺管示意图
3、旧管道改造铺设技术
传统的改造方法通常涉及开挖并敷设一条新的管道，但由于超龄管道多分布于人口密集、商业繁荣的市区，周围环绕着其他市政管道和设施，因此改造工程存在一定难度。原位换管法是一种以要更换的旧管道为导向的方法，它将旧管道切碎或压碎，并同步将新管道拉入或推入，适用于同直径或加大直径的管道。此方法可以根据破碎旧管和置入新管的方式进一步分为爆管法和吃管法，前者通过气动锤冲击破碎旧管并同时拉入新管，后者则通过微型隧道设备掘进破碎旧管并铺入新管。
4、非开挖拉管管理施工技术
非开挖拉管技术的准备包括地质勘测和机械设备两部分。地质勘测涉及对施工现场的地下结构详细勘测，根据收集到的数据设计管道的路径、直径、扩孔次数、回扩器型号等。机械设备方面，需要将水平钻井机运送至现场，并在合适的位置进行固定支撑。拉管施工技术的步骤包括导向孔轨迹的设计、回拉力的计算及定向钻机的选择、管材的选用、泥浆的配制以及导向孔的施工。

图3 铺设HDPE管的导向孔轨迹示意图
5、非开挖修理技术
非开挖修理技术主要包括点状修复和线状修复。点状修复是对管线中已损坏的某一部分进行修复，又称部分修复技术。线状修复技术则是对检查井之间的整段管进行修复。
非开挖点状修理技术：许多管道在使用不到10年的情况下，尽管管体结构完好，但存在接口渗漏问题。对于这类管道，采用点状修理技术是一种合理的解决方法。早期的点状修理方法相对简单，通常需要人员进入管道内进行修理，因此该技术仅适用于直径超过800mm的管道。
非开挖整体修理技术：整体修理是针对两个检查井之间的管段进行的加固修理，可分为涂层法和内衬管法两种主要类型。涂层法是通过使用水泥砂浆、环氧树脂等喷涂材料，利用卷扬机上的旋转喷头或人工方法将材料逐层喷涂在旧管道内，形成总厚度为3.5mm的加固层。经过自然养护，这层加固材料将形成一个与主管道内壁贴合的一衬里复合管，尽管并没有显著增强管道结构强度，但可以提高管道的耐压、耐腐蚀和耐磨损性能，延长管道的使用寿命。另一种方法是翻转法，该法使用灌浸有热硬化性树脂的软管材料，通过水和空气的压力将材料翻转送入管道内，并使其与管道内壁紧密结合。通过热水、蒸汽、喷淋或紫外线加热的方式，树脂材料会固化，从而在旧管内形成一根高强度的内衬树脂新管。
以上是关于非开挖技术在排水管道铺设方面的一些介绍，这些技术在工程施工中发挥着重要的作用，提高了施工效率，降低了对环境的影响且有效提升了管道的可靠性和使用寿命。

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