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非开挖修复技术现状和发展趋势,地下管线建设的应用优点

来源:管道无损检测国产领导品牌 丨作者:深圳施罗德

 非开挖技术,即非开挖地下管线施工技术,国外称TT(Trenchless Technology)或“No-Dig”。它是指在地表不开挖的情况下,利用岩土钻掘方法,铺设、修复或更换各种地下管道和缆线的一种高科技实用新工程技术。

非开挖修复技术现状和发展趋势,地下管线建设的应用优点

从材质看,非开挖地下建设的管线可以是钢管、多类塑料管、缆线,也可以是铸铁管、钢筋砼管、强化陶管等。

目前国内外所采用的非开挖铺设新管的主要技术方法有水平定(导)向钻进法、微型隧道法、夯管法、水平螺旋钻进法、和顶管法等,可用来铺设直径40mm至2500mm的各种地下管线,距离可达上千米。对于已有旧管也可以用非开挖方法(内衬法、缠绕法、喷涂法、浇注、管片法、注浆法、补钉和机器人法等)进行修复,或用非开挖方法(爆管法、裂管法、吃管法和扩孔法等)进行更换。

传统的地下管线施工方法是“挖槽埋管法”。这种被人们戏称为“开肠破肚”的施工方法对地上交通与环境的负面影响极大。

非开挖修复技术现状和发展趋势,地下管线建设的应用优点

由于水、电力、燃气、通讯等部门各自管线的铺设存在时间差,经常导致在同一段区域内反复开挖同一段马路。另外,开挖施工使道路的质量变差,寿命变短,污染环境,而且地下管线被挖断的事故时有发生,经济损失巨大。

随着全球经济的持续发展和人口数量的迅速增长,现代化进程的不断加快,原有管线的设计容量和运行能力已不能满足发展的要求,管线需要不断进行新建、改建、修复和原位更换。如果采用传统的明挖法施工将造成交通堵塞、环境污染、绿地和园林毁坏,有时还因为河道水网、大江、港湾、铁道、高速公路、机场及建筑物的存在,根本不允许开挖施工。正是在这样的背景下,孕育和产生了地下管线建设的技术革命—非开挖地下管线建设术。

非开挖修复技术现状和发展趋势,地下管线建设的应用优点

非开挖技术广泛应用于穿越公路、铁路、建筑物、河流水域、以及在闹市区、古迹保护区、农作物和植被保护区等不允许或不宜开挖条件下对诸如供水、煤气、天然气、污水、电力、电信电缆等公用事业管线的建设,具有不污染环境、不影响交通、对地层结构破坏小、施工安全可靠、周期短、无需运输和堆放杂土、成本低、社会效益与经济效益显著等优点。

非开挖技术是对传统地下管线开挖铺设、更换、修复的一次革命,自正式进入工程施工市场至今,在较短的时期内,以其独到的技术特征与优势,日益受到人们的重视,取得了很好的社会和经济效益。

非开挖地下管线建设技术的主要优点有:

(1)解决了传统开挖施工对居民正常生活的干扰,减少了对交通、环境、周边建筑物基础的破坏和不良影响;

(2)在传统施工方法无法施工或不允许开挖施工的场合,可用非开挖技术从其下方穿越铺设,并可将管线设计在工程量最少的最佳位置穿过;

(3)可以高精度地控制地下管线的铺设方向、埋深、并可使管线绕过未曾发现的地下障碍物(如巨石和地下构筑物);

(4)在可比性相同的情况下,非开挖管线铺设、更换、修复的综合成本均低于开挖法施工。并且由于城市管线埋深有加大的趋势。开挖施工的成本随埋深、管径的加大而急剧提高,非开挖施工的优越性更为显著。

非开挖技术的应用领域不断拓宽,如:

(1)在受污染的地下水和地层中设置水平环境治理井的污染物防渗治理工程;

(2)在地铁、地下人行过道、地下车库等工程中设置管棚,用以加固软土地基的管棚支护工程;

(3)在大口径集水井中钻进中水平辐射孔的水平降水工程;

(4)对边坡、路基、大坝等钻进各种排渗孔、锚固孔和注浆孔的防护工程;

(5)在基础施工中进行钢管(板)桩、微桩、土锚、土钉等的施工;

(6)瓦斯的排放和煤层气的开采;

(7)钻孔采盐

非开挖修复技术现状和发展趋势,地下管线建设的应用优点

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