论文部分内容阅读
摘要:随着我国经济建设的不断发展,对城市给排水施工技术提出了更高的要求。在给排水施工技术中,不开槽施工技术由于对周围环境影响较小,且具有良好的经济效益等特点而得到广泛应用。本文分析了不开槽施工技术的特点,并对给排水工程中各种不开槽施工技术进行了探讨。
关键词:给排水 不开槽 施工技术
目前,在我国的大多数城市中,给排水管道的铺设和修复都是采用开槽方式进行的,但随着城市化的发展,城市地下管线变得错综复杂,城市道路负荷量不断加大,使得给排水管道施工过程中面临着新的难题,例如:在繁华路段和人流量大时段施工,将导致交通堵塞,影响人们的生活质量。不开槽施工技术就是解决此类问题的一个最有效的手段。
1不开槽施工技术概述
1.1不开槽施工技术的发展
传统的管道开槽施工技术成本很高,并且对施工区域周围的人群影响很大,不开槽施工技术就是在这种情况下应运而生的。早在20世纪70年代末期,英国、美国等国家就开始有人在使用这门技术了。最初,这门技术只是被应用在石油,天然气等行业中,主要用于油、气管道的修复,后来才逐渐被应用到给排水工程中。如今,不开槽施工技术已经成为给排水工程的主要技术措施,是现代城市建设中的一项重要举措,越来越受到业内人士的重视。
1.2不开槽施工技术的特点
不开槽施工技术是指不在地面全线开挖,只在管线特定部位开挖,以完成管线的铺设、更换、修复、检测和定位的工程施工技术[1]。在大多数情况下,尤其是在繁华市区和管线埋层较深的地段,不开槽施工更具有明显的优势;在某些特殊情况下,如无破坏性地穿越公路、铁路、河流、建筑物等,不开槽施工则是唯一经济可行的施工方法。
与开槽施工技术相比,不开槽施工技术具有不影响地质、不破坏坏境、施工周期短、综合施工成本低、社会效益显著等特点,主要表现在以下几个方面:
第一,不开槽施工对社会生产和人们生活的影响较小。不开槽施工可以避免对施工点周围居民正常生活的干扰,它不会破坏绿地、植被,也不会阻断交通,不会影响到商店、医院、学校和居民的正常生活和工作秩序。
第二,不开槽施工对环境的破坏较小。不开槽施工在施工过程中不会产生噪音、粉尘等污染,减少了对周围自然环境的损坏程度,也降低了对周围商业环境的影响,有利于城市环境的保护和稳定。
第三,不开槽施工对施工条件的要求较低。不开槽施工不受季节和气候的影响,全年都可以施工,而且施工速度较快,工程的周期也较短,能加快整体工程的施工速度,提高了工作效率。
第四,不开槽施工的社会效益高。不开槽施工由于不需要在地表开槽,减少了工程量,因此施工速度较快,节约了整体工程造价费用。
第五,不开槽施工对城市规划的影响较小。不开槽施工有利于城市建设的整体规划和工程建设的最佳设计,有利于提高城市现代化的规划设计和建设水平。
2 给排水不开槽施工技术
2.1顶管法施工技术
顶管施工技术是一种不开槽地下铺设管道技术,就是在不开挖地表的情况下,利用液压顶进工作站,从顶进工作坑将要铺设的管道顶入,是一种在顶管机之后直接铺设管道的施工技术。
顶管施工技术的工作原理[2]:借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力,把工具管或顶管机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起,与此同时,把紧随工具管或顶管机后的管道随顶管机同时推进埋设在两坑之间。
顶管施工技术的优点:⑴施工风险较小、安全性较高,顶管施工只需要开挖工作坑和接收坑,开挖土方少,对周围环境影响较小;⑵在顶进施工过程中,开挖的土方比开槽施工的挖土量少很多;⑶管内的拼装工作量小;⑷施工速度相对较快,工期较短,特别适用于施工进度较紧的给排水工程;⑸施工完成后管道适应变形的能力强;⑹施工管径的范围大,适用于埋设直径在600mm~4000mm的管道。
顶管施工在覆土深度大的情况下比开槽埋管更加经济,一般不适用于覆土较浅的工程,而且在软土层中容易发生偏差。
2.2 盾构法施工技术
盾构法施工技术即微型遂道法施工技术,是不开槽施工技术中的一项高新技术,要求有较高的操作水平和严格的工艺规程,并且由于系统较复杂,设备和施工成本都比较高,主要应用于铺设精度较高的非进人管道。
盾构法施工技术是一种遥控的、可导向的顶管施工技术,整个系统由钻掘系统、激光导向系统、顶管系统、泥浆润滑系统、出渣系统和操作控制系统六部分组成。排渣方式分为螺旋(干式)和冲洗循环(湿式)两种。
盾构法施工技术有两个特点:一是适应范围较广,在软硬岩中都可以使用,并可在水中施工,可以用于铺设混凝土、强化树脂、铸铁、钢、PVC等各种材质的管道,铺管直径为250mm~3000mm,铺管长度一般为90m~200m,有时甚至长达 500m 以上;二是控向精度高,曾有铺设 456m 管道偏差仅为25.4mm 的记录。
2.3水平定向钻施工技术
水平定向钻施工技术也称为往复式潜钻施工技术(Horizontal Directional Drilling)[3],是指在无法以传统开挖、推进及作业人员无法进入工作区,须用机械方法来操作钻掘、排土、清渣及方向控制,并在扩孔后将各种管材埋入地下的施工方法。一般采用水平定向钻进,按设计轨迹钻出一个先导孔,然后经过一次、二次或多次回拉扩孔,最后拉管的技术方法。
水平定向钻施工方法的技术特点:⑴应用范围广,适用性能强。适宜在粘土、粉土、砂土等土质条件下采用;可铺设塑料管(PVC、PE等)、钢管或铸铁管,管径在DN40到DN2000之间;大型钻机铺管长度可达到500m以上;⑵钻机布置灵活。钻孔过程可在预先挖好的发射坑和接受坑之间进行,也可在安装钻机的场地,以小角度直接从地表钻进;⑶施工设备的穿越精度高,可满足管道高程的控制要求;⑷施工过程不产生噪音、粉尘,不破坏地貌和环境,满足环保的各项要求;⑸机具进出场灵活便捷,对于场地条件要求不高,施工速度快。
水平定向鉆施工技术适用于高速路等不允许开挖或管线复杂地区的给排水管道施工,尤其是在穿越江河的给排水项目上更具有独特的优势。
2.4气动矛施工技术
气动矛施工技术是以气动冲击矛为动力,靠挤密成孔的一种不开槽施工技术。气动冲击矛核心为气动冲击锤,施工时靠着压缩空气的作用在孔中自行前进,同时将土排向周边并压密土体。
气动矛施工技术具有以下特点:⑴配套机具简单;⑵容易操作和维修;⑶运输安装方便;⑷施工成本低;⑸施工速度快。气动矛施工技术主要适用于可挤密的地层和不含水的均质土,如粘土、粉质粘土等,主要用于各类管线的分支管线的施工,埋设的管材一般为钢管和塑料管,管径为30mm~250mm,施工长度在20m~100m之间,冲击矛施工技术要求复土厚度大于矛体外径的10 倍。
2.5夯管法施工技术
夯管法施工技术就是使用低频、大冲击的夯管锤直接将钢管夯入土层的一种施工方法。夯管法施工技术的工作原理与气动矛施工技术相似,但只能用于铺设钢管,钢管间靠焊接连接,遥铺管的直径最大可达2m,铺管长度根据地层和夯管锤的不同,在10m~80m之间变化
夯管法施工技术的特点是:简单易行、设备投资低效率、施工效率高、铺管时不会产生地面沉降,可以在含水或不含水的砂土层或含少量砾石(直径须小于钢管内径)的软土层中使用。
3 结论
近年来,不开槽施工技术已经成为我国给排水工程中的一个重要的施工技术,为给排水工程的建设提供了可靠保证。事实上,不开槽施工技术涉及到很多内容,并且都有其自身的优点与缺点,我们应该在给排水工程中,做到因地制宜,充分利用不同不开槽施工技术的优点,全面考虑各个因素的带来的影响,只有这样,才能充分利用好不开槽施工技术,从而获得更大的经济效益与社会效益。
参考文献:
[1] 李红梅,李勇虎.市政给水排水管道不开槽设计及施工技术[J].价值工程,2011(22).
[2] 王少承.浅析市政给排水工程顶管施工技术[J].科技资讯,2012(32).
[3] 贾向英.排水工程水平定向钻非开挖施工技术[J].山西建筑,2009(2).
关键词:给排水 不开槽 施工技术
目前,在我国的大多数城市中,给排水管道的铺设和修复都是采用开槽方式进行的,但随着城市化的发展,城市地下管线变得错综复杂,城市道路负荷量不断加大,使得给排水管道施工过程中面临着新的难题,例如:在繁华路段和人流量大时段施工,将导致交通堵塞,影响人们的生活质量。不开槽施工技术就是解决此类问题的一个最有效的手段。
1不开槽施工技术概述
1.1不开槽施工技术的发展
传统的管道开槽施工技术成本很高,并且对施工区域周围的人群影响很大,不开槽施工技术就是在这种情况下应运而生的。早在20世纪70年代末期,英国、美国等国家就开始有人在使用这门技术了。最初,这门技术只是被应用在石油,天然气等行业中,主要用于油、气管道的修复,后来才逐渐被应用到给排水工程中。如今,不开槽施工技术已经成为给排水工程的主要技术措施,是现代城市建设中的一项重要举措,越来越受到业内人士的重视。
1.2不开槽施工技术的特点
不开槽施工技术是指不在地面全线开挖,只在管线特定部位开挖,以完成管线的铺设、更换、修复、检测和定位的工程施工技术[1]。在大多数情况下,尤其是在繁华市区和管线埋层较深的地段,不开槽施工更具有明显的优势;在某些特殊情况下,如无破坏性地穿越公路、铁路、河流、建筑物等,不开槽施工则是唯一经济可行的施工方法。
与开槽施工技术相比,不开槽施工技术具有不影响地质、不破坏坏境、施工周期短、综合施工成本低、社会效益显著等特点,主要表现在以下几个方面:
第一,不开槽施工对社会生产和人们生活的影响较小。不开槽施工可以避免对施工点周围居民正常生活的干扰,它不会破坏绿地、植被,也不会阻断交通,不会影响到商店、医院、学校和居民的正常生活和工作秩序。
第二,不开槽施工对环境的破坏较小。不开槽施工在施工过程中不会产生噪音、粉尘等污染,减少了对周围自然环境的损坏程度,也降低了对周围商业环境的影响,有利于城市环境的保护和稳定。
第三,不开槽施工对施工条件的要求较低。不开槽施工不受季节和气候的影响,全年都可以施工,而且施工速度较快,工程的周期也较短,能加快整体工程的施工速度,提高了工作效率。
第四,不开槽施工的社会效益高。不开槽施工由于不需要在地表开槽,减少了工程量,因此施工速度较快,节约了整体工程造价费用。
第五,不开槽施工对城市规划的影响较小。不开槽施工有利于城市建设的整体规划和工程建设的最佳设计,有利于提高城市现代化的规划设计和建设水平。
2 给排水不开槽施工技术
2.1顶管法施工技术
顶管施工技术是一种不开槽地下铺设管道技术,就是在不开挖地表的情况下,利用液压顶进工作站,从顶进工作坑将要铺设的管道顶入,是一种在顶管机之后直接铺设管道的施工技术。
顶管施工技术的工作原理[2]:借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力,把工具管或顶管机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起,与此同时,把紧随工具管或顶管机后的管道随顶管机同时推进埋设在两坑之间。
顶管施工技术的优点:⑴施工风险较小、安全性较高,顶管施工只需要开挖工作坑和接收坑,开挖土方少,对周围环境影响较小;⑵在顶进施工过程中,开挖的土方比开槽施工的挖土量少很多;⑶管内的拼装工作量小;⑷施工速度相对较快,工期较短,特别适用于施工进度较紧的给排水工程;⑸施工完成后管道适应变形的能力强;⑹施工管径的范围大,适用于埋设直径在600mm~4000mm的管道。
顶管施工在覆土深度大的情况下比开槽埋管更加经济,一般不适用于覆土较浅的工程,而且在软土层中容易发生偏差。
2.2 盾构法施工技术
盾构法施工技术即微型遂道法施工技术,是不开槽施工技术中的一项高新技术,要求有较高的操作水平和严格的工艺规程,并且由于系统较复杂,设备和施工成本都比较高,主要应用于铺设精度较高的非进人管道。
盾构法施工技术是一种遥控的、可导向的顶管施工技术,整个系统由钻掘系统、激光导向系统、顶管系统、泥浆润滑系统、出渣系统和操作控制系统六部分组成。排渣方式分为螺旋(干式)和冲洗循环(湿式)两种。
盾构法施工技术有两个特点:一是适应范围较广,在软硬岩中都可以使用,并可在水中施工,可以用于铺设混凝土、强化树脂、铸铁、钢、PVC等各种材质的管道,铺管直径为250mm~3000mm,铺管长度一般为90m~200m,有时甚至长达 500m 以上;二是控向精度高,曾有铺设 456m 管道偏差仅为25.4mm 的记录。
2.3水平定向钻施工技术
水平定向钻施工技术也称为往复式潜钻施工技术(Horizontal Directional Drilling)[3],是指在无法以传统开挖、推进及作业人员无法进入工作区,须用机械方法来操作钻掘、排土、清渣及方向控制,并在扩孔后将各种管材埋入地下的施工方法。一般采用水平定向钻进,按设计轨迹钻出一个先导孔,然后经过一次、二次或多次回拉扩孔,最后拉管的技术方法。
水平定向钻施工方法的技术特点:⑴应用范围广,适用性能强。适宜在粘土、粉土、砂土等土质条件下采用;可铺设塑料管(PVC、PE等)、钢管或铸铁管,管径在DN40到DN2000之间;大型钻机铺管长度可达到500m以上;⑵钻机布置灵活。钻孔过程可在预先挖好的发射坑和接受坑之间进行,也可在安装钻机的场地,以小角度直接从地表钻进;⑶施工设备的穿越精度高,可满足管道高程的控制要求;⑷施工过程不产生噪音、粉尘,不破坏地貌和环境,满足环保的各项要求;⑸机具进出场灵活便捷,对于场地条件要求不高,施工速度快。
水平定向鉆施工技术适用于高速路等不允许开挖或管线复杂地区的给排水管道施工,尤其是在穿越江河的给排水项目上更具有独特的优势。
2.4气动矛施工技术
气动矛施工技术是以气动冲击矛为动力,靠挤密成孔的一种不开槽施工技术。气动冲击矛核心为气动冲击锤,施工时靠着压缩空气的作用在孔中自行前进,同时将土排向周边并压密土体。
气动矛施工技术具有以下特点:⑴配套机具简单;⑵容易操作和维修;⑶运输安装方便;⑷施工成本低;⑸施工速度快。气动矛施工技术主要适用于可挤密的地层和不含水的均质土,如粘土、粉质粘土等,主要用于各类管线的分支管线的施工,埋设的管材一般为钢管和塑料管,管径为30mm~250mm,施工长度在20m~100m之间,冲击矛施工技术要求复土厚度大于矛体外径的10 倍。
2.5夯管法施工技术
夯管法施工技术就是使用低频、大冲击的夯管锤直接将钢管夯入土层的一种施工方法。夯管法施工技术的工作原理与气动矛施工技术相似,但只能用于铺设钢管,钢管间靠焊接连接,遥铺管的直径最大可达2m,铺管长度根据地层和夯管锤的不同,在10m~80m之间变化
夯管法施工技术的特点是:简单易行、设备投资低效率、施工效率高、铺管时不会产生地面沉降,可以在含水或不含水的砂土层或含少量砾石(直径须小于钢管内径)的软土层中使用。
3 结论
近年来,不开槽施工技术已经成为我国给排水工程中的一个重要的施工技术,为给排水工程的建设提供了可靠保证。事实上,不开槽施工技术涉及到很多内容,并且都有其自身的优点与缺点,我们应该在给排水工程中,做到因地制宜,充分利用不同不开槽施工技术的优点,全面考虑各个因素的带来的影响,只有这样,才能充分利用好不开槽施工技术,从而获得更大的经济效益与社会效益。
参考文献:
[1] 李红梅,李勇虎.市政给水排水管道不开槽设计及施工技术[J].价值工程,2011(22).
[2] 王少承.浅析市政给排水工程顶管施工技术[J].科技资讯,2012(32).
[3] 贾向英.排水工程水平定向钻非开挖施工技术[J].山西建筑,2009(2).