论文部分内容阅读
摘要：随着近年来我国市政建设工程的不断发展，城市化进程也是越来越加快。下文主要讲述了市政道路建设中，管道施工非开挖技术相关施工要点，以及该技术在城市市政建设中的应用。
关键词：市政建设 管线 非开挖施工
一、引言
现阶段我国的市政工程如改建、修复和新建市政管线的施工方法主要可以分为两大类：分别为非开挖施工法和明挖施工法。非开挖施工技术的定义是指，在施工过程中不开挖地表的条件下对工程进行检查、修复、探测、铺设和更换各种地下公用设施（电缆和管道等）的一种实用高科技技术。通常情况下如果采用传统的明挖施工则会造成园林和绿地毁坏、交通堵塞。近年来采用的新方法是要不破坏原有建筑物和路面的基础上进行施工，称之为“非开挖市政道路管线施工”。与“明挖施工法”相比，非开挖施工技术具有不破坏环境、施工周期短、综合设施成本低、社会效益显着、不影响交通等优点，可以用于在古迹保护区、闹市区、植被保护区和农作物等条件下进行煤气、电力、供水、天然气、电讯、石油等管线的修复、更新和铺设，以及广泛用于穿越铁路、河流、公路、建筑物。
二、国外非开挖技术的发展
2.1国外非开挖技术的发展
非开挖技术在国外虽然已有近百年历史的非开挖施工技术，但20世纪50年代是其重大的发展，特别是近十多年。目前它已成为一个新技术增长点在地下管线工程中在发达国家，它成为一个新兴的产业（机械制造业和工程承包业）凭借自身的广阔的市场前景和技术优势逐渐发展。
据统计，目前在西方发达国家中，各种非开挖施工方法达百余种，工程承包商达4000余家，材料供应商和非开挖设备制造商也达400多家。近年来占全部地下管线工程量10%的是非开挖管线工程施工量，个别地区已达到40%左右如柏林市。地下管线施工的一项技术革命是非开挖技术，它以广阔的市场前景和独特的技术优势在世界各国得到极大重视。国外非开挖管线施工技术的发展，大致可分为三个阶段：
①人工（或用简单机械）地下挖掘后再铺设管线。
②常规掘、钻机械铺设、挖掘阶段。
③采用专用技术和设备，把管线的铺设、更换和地下挖掘等各项作业有机地合成为一体，并能准确控制管线铺设方向，形成了非开挖管线施工技术上的现代化。
2.2国内非开挖技术的发展
针对于国外相比较，我国非开挖施工中一系列设备的研制、开发和技术工作都是起步较晚，相应的尚处于初期阶段科学试验与研究，相比之下与国外先进国家差距较大。但近20年来我国发展速度较快的是非开挖事业。中国的非开挖施工技术的发展进程和应用，大致可以分为三个阶段：第一阶段（1953年~1985年）使用非开挖技术传统的阶段；第二阶段（1985年~1994年）引进国外现代装备阶段与非开挖技术；第三阶段（1994年至今）自行研发相应技术与非开挖装备阶段，在引进的同时。
三、非开挖技术的应用
3.1非开挖技术在管道铺设中的应用
在管道铺设中可选用不同的施工方法根据管径：通常采用顶管施工法对于大口径管道（d＞900mm）的铺设；可以采用微型隧道施工法、冲击矛法、导向钻进法等对于小口径管道（d＜900mm）的铺设。
①最早使用的一种施工方法是顶管法，较为常见的是在市政道路管線施工中。
②一种可导向、遥控的顶管施工方法是微型隧道铺管，主要应用于铺设非进入管道对于精度要求较高。微型隧道铺管可准确地控制铺管方位，有效地控制地面沉降，平衡地层压力，实现地下管道非开挖铺设。
③一般只用于铺设小口径（d＜250mm）的各种管线是冲击矛法，例如PE、HDPE、PVC、电缆、钢管等管线。冲击矛法铺设的工作原理是作往复运动在压力作用下气动矛内的活塞，矛头不断收到冲击，矛头通过挤压周围的土层形成钻孔，并带动矛体前进。随着气动矛的前进，将直径比矛体小的管线拉入孔内，以完成管线铺设。
④发展最快的一种非开挖铺设管线施工法是导向钻进法，它主要用于长度较短的小口径地下管线在松软的地层铺设。
3.2非开挖技术在管道置换中的应用
随着现代化城市的发展，已经无法满足当今现代化城市发展的需要对于以前铺设的管线，需进行置换这些不能满足需要的管线。常用的方法有吃管法、爆管法等。
①使用特殊的隧道掘进机的是吃管法，以旧管为导向，将旧管一起切削破碎连同周围的土层，形成更大直径或相同直径的孔，为完成管线的更换同时将新管顶入。
②爆管法又称胀管法或称碎管法。是使用爆管工具进入旧管道口从进口坑，挤碎旧管在动力作用下，将旧管的碎片用扩孔器挤入旧管周围的土层中，为达到去旧换新的目的，即时取代旧管的位置同时牵引更大口径或等口径的新管进入。
3.3非开挖技术在管道修复中的应用
随着使用时间的延续，不可避免的是地下管道产生腐蚀，管道的腐蚀会引起泄露，将造成环境污染和管内输送介质的流失等一系列的问题，需及时进行管道的修复。常用的方法有软衬法、喷涂法、内衬法等。
①软衬法，也可称原为固化法，是衬一层热固性物质在现有的旧管内壁上，通过加热（利用热气、紫外线或热水等）使其固化，形成薄衬管与旧管紧密配合，而几乎没有损失的过流断面管道，但流动性能就大大提高了。
②主要用于管道的防腐处理是喷涂法，也可形成结构性内衬用于在旧管内。施工时，在绞车的牵引下高速回转的喷头，一边后退一边将环氧树脂或水泥浆液均匀地喷涂在旧管道的内壁上。
③内衬法，也可称插管法，是采用比原管道等径或直径小的塑料管插入原管道内，环形间隙灌浆在新旧管道之间，予以固结，管道形成一种管中管的结构，从而使金属材料机械性能和塑料管道的防腐性能合二为一，改进管道的工作性能。
四、结束语
随着我国社会和经济的高速发展，以及城市化进程的推进，原有开挖式地下管线施工方式受到限制。实践证明，非开挖技术是一项实用性强、技术先进、效益好的、适用面广的施工技术。非开挖技术的推广，对保护城市环境，加快城市基础设施建设都有着深远和十分重要的意义。目前非开挖铺设方式中夯管锤夯管设备主要有风动夯管锤和液压夯管锤，在工程中采用的是风动夯管锤。液压夯管锤有输出功率大、能量利用率高、使用寿命长、危害小、工作性能可调范围大等优点，其发展势头强劲，具有非常广阔的应用前景。
关键词：市政建设 管线 非开挖施工
一、引言
现阶段我国的市政工程如改建、修复和新建市政管线的施工方法主要可以分为两大类：分别为非开挖施工法和明挖施工法。非开挖施工技术的定义是指，在施工过程中不开挖地表的条件下对工程进行检查、修复、探测、铺设和更换各种地下公用设施（电缆和管道等）的一种实用高科技技术。通常情况下如果采用传统的明挖施工则会造成园林和绿地毁坏、交通堵塞。近年来采用的新方法是要不破坏原有建筑物和路面的基础上进行施工，称之为“非开挖市政道路管线施工”。与“明挖施工法”相比，非开挖施工技术具有不破坏环境、施工周期短、综合设施成本低、社会效益显着、不影响交通等优点，可以用于在古迹保护区、闹市区、植被保护区和农作物等条件下进行煤气、电力、供水、天然气、电讯、石油等管线的修复、更新和铺设，以及广泛用于穿越铁路、河流、公路、建筑物。
二、国外非开挖技术的发展
2.1国外非开挖技术的发展
非开挖技术在国外虽然已有近百年历史的非开挖施工技术，但20世纪50年代是其重大的发展，特别是近十多年。目前它已成为一个新技术增长点在地下管线工程中在发达国家，它成为一个新兴的产业（机械制造业和工程承包业）凭借自身的广阔的市场前景和技术优势逐渐发展。
据统计，目前在西方发达国家中，各种非开挖施工方法达百余种，工程承包商达4000余家，材料供应商和非开挖设备制造商也达400多家。近年来占全部地下管线工程量10%的是非开挖管线工程施工量，个别地区已达到40%左右如柏林市。地下管线施工的一项技术革命是非开挖技术，它以广阔的市场前景和独特的技术优势在世界各国得到极大重视。国外非开挖管线施工技术的发展，大致可分为三个阶段：
①人工（或用简单机械）地下挖掘后再铺设管线。
②常规掘、钻机械铺设、挖掘阶段。
③采用专用技术和设备，把管线的铺设、更换和地下挖掘等各项作业有机地合成为一体，并能准确控制管线铺设方向，形成了非开挖管线施工技术上的现代化。
2.2国内非开挖技术的发展
针对于国外相比较，我国非开挖施工中一系列设备的研制、开发和技术工作都是起步较晚，相应的尚处于初期阶段科学试验与研究，相比之下与国外先进国家差距较大。但近20年来我国发展速度较快的是非开挖事业。中国的非开挖施工技术的发展进程和应用，大致可以分为三个阶段：第一阶段（1953年~1985年）使用非开挖技术传统的阶段；第二阶段（1985年~1994年）引进国外现代装备阶段与非开挖技术；第三阶段（1994年至今）自行研发相应技术与非开挖装备阶段，在引进的同时。
三、非开挖技术的应用
3.1非开挖技术在管道铺设中的应用
在管道铺设中可选用不同的施工方法根据管径：通常采用顶管施工法对于大口径管道（d＞900mm）的铺设；可以采用微型隧道施工法、冲击矛法、导向钻进法等对于小口径管道（d＜900mm）的铺设。
①最早使用的一种施工方法是顶管法，较为常见的是在市政道路管線施工中。
②一种可导向、遥控的顶管施工方法是微型隧道铺管，主要应用于铺设非进入管道对于精度要求较高。微型隧道铺管可准确地控制铺管方位，有效地控制地面沉降，平衡地层压力，实现地下管道非开挖铺设。
③一般只用于铺设小口径（d＜250mm）的各种管线是冲击矛法，例如PE、HDPE、PVC、电缆、钢管等管线。冲击矛法铺设的工作原理是作往复运动在压力作用下气动矛内的活塞，矛头不断收到冲击，矛头通过挤压周围的土层形成钻孔，并带动矛体前进。随着气动矛的前进，将直径比矛体小的管线拉入孔内，以完成管线铺设。
④发展最快的一种非开挖铺设管线施工法是导向钻进法，它主要用于长度较短的小口径地下管线在松软的地层铺设。
3.2非开挖技术在管道置换中的应用
随着现代化城市的发展，已经无法满足当今现代化城市发展的需要对于以前铺设的管线，需进行置换这些不能满足需要的管线。常用的方法有吃管法、爆管法等。
①使用特殊的隧道掘进机的是吃管法，以旧管为导向，将旧管一起切削破碎连同周围的土层，形成更大直径或相同直径的孔，为完成管线的更换同时将新管顶入。
②爆管法又称胀管法或称碎管法。是使用爆管工具进入旧管道口从进口坑，挤碎旧管在动力作用下，将旧管的碎片用扩孔器挤入旧管周围的土层中，为达到去旧换新的目的，即时取代旧管的位置同时牵引更大口径或等口径的新管进入。
3.3非开挖技术在管道修复中的应用
随着使用时间的延续，不可避免的是地下管道产生腐蚀，管道的腐蚀会引起泄露，将造成环境污染和管内输送介质的流失等一系列的问题，需及时进行管道的修复。常用的方法有软衬法、喷涂法、内衬法等。
①软衬法，也可称原为固化法，是衬一层热固性物质在现有的旧管内壁上，通过加热（利用热气、紫外线或热水等）使其固化，形成薄衬管与旧管紧密配合，而几乎没有损失的过流断面管道，但流动性能就大大提高了。
②主要用于管道的防腐处理是喷涂法，也可形成结构性内衬用于在旧管内。施工时，在绞车的牵引下高速回转的喷头，一边后退一边将环氧树脂或水泥浆液均匀地喷涂在旧管道的内壁上。
③内衬法，也可称插管法，是采用比原管道等径或直径小的塑料管插入原管道内，环形间隙灌浆在新旧管道之间，予以固结，管道形成一种管中管的结构，从而使金属材料机械性能和塑料管道的防腐性能合二为一，改进管道的工作性能。
四、结束语
随着我国社会和经济的高速发展，以及城市化进程的推进，原有开挖式地下管线施工方式受到限制。实践证明，非开挖技术是一项实用性强、技术先进、效益好的、适用面广的施工技术。非开挖技术的推广，对保护城市环境，加快城市基础设施建设都有着深远和十分重要的意义。目前非开挖铺设方式中夯管锤夯管设备主要有风动夯管锤和液压夯管锤，在工程中采用的是风动夯管锤。液压夯管锤有输出功率大、能量利用率高、使用寿命长、危害小、工作性能可调范围大等优点，其发展势头强劲，具有非常广阔的应用前景。