關于非開挖牽引管技術在給排水工程中的應用研究

摘 要：非開挖牽引管技術指的是在不開挖地表的情況下，鋪設、修復各種地下管道設施的技術和方法。與傳統的開挖技術不同的是，它具有不影響交通、不破壞路面以及施工成本低、周期短的有點。本文主要是從三個方面對非開挖牽引管技術在排水管道中的應用進行了深入細致的探討。

關鍵詞：非開挖；牽引管；排水工程

1 非開挖牽引管在給排水管道鋪設中的技術分析

當前對非開挖牽引管在給排水管道鋪設中的技術的研究不多，有關學者的理論研究成果和實踐方面的文章也很少。本文在整合相關的研究并且結合自己的實踐探索，從以下幾個方面展開對非開挖牽引管在給排水管道鋪設中的技術分析研究：

1.1 頂管法

在非開挖施工過程中，頂管法是最早用在排水工程施工中的，這種方法起源于美國。頂管法的技術要點包括以下幾個方面：頂管施工首先在管道設計線路上開挖一些小基坑作為頂管的工作井，在工作井的兩側設置圓孔作為管節的進出口。頂管出口孔壁對面側墻為承壓壁，然后在它的上邊安裝承壓頂板。頂管施工就是借助于管頂油缸以及中繼間的頂進力，把工具管或頂管掘進機從工作坑內穿過土層一直頂進到接收坑內吊起的。同時，上述工序完成之后要在兩個工作坑之間埋設管道。

1.2 導向鉆進鋪管技術

導向鉆進鋪管技術主要是通過鉆機，按照水射流破土的鉆進技術，先鉆一個小孔，然后在回拉和擴孔的時候把管線鋪上，進而施工人員根據鉆機的轉動能力和施工地面的條件，再適當的進行兩次或者多次擴孔拉管。通過對鉆機回轉狀態的相應控制，對鉆孔的方向進行調控。一般情況下，在施工過程中，導向鉆進鋪管主要是采用小口徑管線進行施工，適用的管道的直徑一般在50—350mm之間。

1.3 定向鉆進鋪管法

定向鉆進鋪管的施工方法是利用定向鉆進技術先鉆孔后鋪管，一般的步驟是：導孔——回來擴孔——拉管。定向鉆進鋪管的這種技法和導向鉆進鋪管的方法基本一致，但是兩者也有不同之處 。定向鉆進鋪管技術主要是采用彎接頭來進行定向鉆進，同時采用有纜式隨鉆測斜儀來進行鉆頭的定位和導航。定向鉆進鋪管技術能夠適用于各種地層，最大鋪管直徑能夠高達1.2米，鋪管長度為1500米，適應管道的直徑約為300—1500毫米。

1.4 沖擊矛鋪管技術

沖擊矛鋪管技術指的是以氣動沖擊矛作為開挖的主要動力，靠擠密成孔而進行鋪管的一種方法。氣動沖擊矛核心是一個氣動的沖擊錘，利用沖擊錘的作用，施工中就不用再使用鉆桿，它能夠在孔中自由進行，它與孔外的唯一連接是一個膠管。沖擊矛鋪管方法具有配套機具簡單，安裝方便、操作靈活的優點。這種技術方法在排水管道施工過程中主要適用于可擠密的地層，用于各類管線的分支管線的施工。

2 非開挖牽引管在給排水管道更新中的技術分析

隨著我國經濟的發展和城市的不斷進步，城市給水、污水管網的范圍也越來越廣，有許多管道由于鋪設的時期比較早，在常年的運行中，在管道的內壁會逐漸形成許多不規則的管道垢，隨著管道垢的常年累計，管道內部過水的面積變得越來越小，輸水的能力不斷下降，嚴重者會造成管道的堵塞。面對這種情況，進一步加強非開挖牽引管技術在給排水管道更新中的作用是十分重要的，特別是在給排水管道更新的過程中，原位換管的方法是比較常見的。

原位換管法指的是一種以欲更換的舊管道為導向，將其切碎或壓碎，同步將新管道拉入或推入的換管技術。原位換管的這種技術往往是應用于更換同直徑或加大直徑的管道，比如： PE(聚乙烯)、鑄鐵、水泥、陶土等管道。

原位換管法根據破碎舊管及新管置入方式不同，可再分成兩種基本的方法：爆管法和吃管法。爆管法主要指的是施工人員通過使用爆破工具從進口坑進入舊管的管口，通過動力作用擠碎舊密，同時要及時牽引更大口徑或者同等口徑的新管代替舊管的位置，從而恢復管道的功能。爆管法根據地層條件不同，更新的最大口徑一般為150%；吃管法一般是通過使用隧道掘進機，以舊管為導向，把舊管周圍的土層去掉，然后換上更大直徑或相同直徑的孔，把新管放入，完成排水管線的更換。原位換管這種技術主要適用于較深的排水管道的更換，這種技術能夠增加排水管道的過流能力，保證城市排水的暢通性。

3 非開挖牽引管技術在給排水工程中的流程分析

3.1 導向鉆進鋪管技術的流程

非開挖導向鉆進鋪管的基本技術流程如下：首先要按照事先設計的鉆孔軌跡打出一個導向孔，然后在導向孔上進行回擴，把導向孔直徑擴大到和鋪設的管道直徑相當為止，最后把管道沿著導向孔回拉貫穿。非開挖導向鉆進鋪管法施工質量主要包括兩個方面: 穿越鋪管線回拉質量和導向孔的質量。導向孔質量指的是導向孔實際鉆孔軌跡與設計軌跡的符合程度。一般情況下，導向孔實際鉆孔軌跡越接近設計軌跡，那就說明導向孔的質量越好。

3.2 進行測量定位

根據實地考察和分析，對所有水準點和導線點詳細測量，然后根據數據進行管道的放樣、原地面的測量。用白灰標出管道軸線位置，在軸線上每間隔9米做好原地面標高標記，從而能夠更好地保證標高的精度，同時在軸線上標出井位的最佳位置，打好井位中心樁。

3.3 鉆導向孔的流程

測量定位之后，就要開始鉆導向孔，利用定向鉆機水平鉆進，路面上部采用導航設備掌握鉆頭鉆孔的方向，嚴格設計方案鉆導向孔；開鉆時要用輕壓慢轉，進入水平段采用輕壓快轉從而能夠更好地保持鉆具的導向性和穩定性，根據地層變化和鉆進深度，適時調整鉆進參數。

3.4 回擴導向孔的流程

鉆導向孔的工序完成之后，施工人員卸下導向鉆頭和起始桿，換上回擴鉆頭進行管道內部的回擴。管道回擴過程中要自始至終保持工作坑內泥漿坑內液面高度高于鉆孔標高。同時，在管道回擴時，要使用好泥漿，擴孔時控制好泥漿各性能參數，不定期進行檢測和數據分析，按照施工要求及時調整泥漿性能指標。

3.5 鉆孔曲線設計的流程

在進行鉆孔之前，要根據施工地區的土質、埋深、管徑等因素，確定非開挖牽引管牽引的大體長度，進而選擇水平導向鉆機機型進行預備工作。在施工過程中，根據每個非開挖牽引管施工段，預先進行鉆孔曲線設計，設計要考慮各個方面的因素，通過比較和分析，最后優化設計出最佳的鉆孔曲線，計算出每根鉆桿的鉆進角度。

3.6 回拖管材的流程

回擴導向孔完成之后，施工人員要進行管材的回拖?；赝系臅r候要注意檢查焊接質量和管材的牢固程度，只有當焊接冷卻之后，施工人才才能進行拖管。在回拖管道過程中，密切注意孔內情況、鉆機操作手應密切注意鉆機回拖力、扭矩的變化?；赝蠎椒€、順利，嚴禁蠻拖。管材要一次性拖人已成形的孔洞中，中途盡量避免停頓，從而減輕回拖的阻力。

參考文獻

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