非开挖施工技术介绍(2)

2018-12-23 00:02

4)可以穿越障碍物。 5.3盾构铺管法

盾构法是隧道暗挖施工法的一种,它是利用盾构机前端是与盾构机体同等直径的刀盘,在与土壤接触时进行旋转,并加入适量的液体,使切削下来的土与液体在刀盘旋转的搅拌作用下,成为泥状流塑体,通过螺旋输送机送到地面。机头前进后,在机后留出的空间里,把提前预制好的混凝土管片拼装成环状。

盾构法施工具有施工速度快、洞体质量比较稳定、对周围建筑物影响较小等特点,适合在软土地基段施工。盾构法施工的基本条件:

1)线位上允许建造用于盾构进出洞和出碴进料的工作井; 2)隧道要有足够的埋深,覆土深度宜不小于6m; 3)相对均质的地质条件;

4)从经济角度讲,连续的施工长度不小于300m。 5.4气动矛铺管法

气动矛由钢质外套(矛体)、活塞和配气装置组成。气动矛在压缩空气作用下,矛体内的活塞作往复运动,不断冲击矛头,矛头在土层中挤压周围土体,形成钻孔并带动矛体前进。形成钻孔后可以直接将待铺管道拉入,也可通过拉扩法将钻孔扩大,以便铺设更大直径的管道。

气动矛技术特点:

1)设备简单,操作方便,投资少; 2)可铺设PE管、PVC管和钢管;

3)适用于短距离(30m以内)、小直径管道的穿越铺设; 4)适合在狭小空间内施工。 5.5无缝衬装置换法

无缝衬装置换法是一种维修管道的施工方法,是将直径大于或等于原有管道管径的PE管衬入管道内,所使用的PE管一般为低、中密度的薄壁聚乙烯管材。管道衬装前要想办法减小管的截面积。截面变化的变形可以是弹性的、也可以是半永久的塑性的,方法有两种,一种是将PE管拉长,以减小管径,从而减小截面积,PE管衬入后,由于不再受拉力的作用,长度将缩短,管径将变大,复原后内衬管线将与原有管

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线紧紧套在一起,两层管线之间不再需要灌水泥沙浆固定。 减小内衬管截面积的另一种方法是将管道横截面变形,可在PE管出厂前通过专用的设备将横截面变为“U”或“C”字形,也可以在施工现场拉入PE管前将PE管沿管壁圆周方向扭曲,从而达到变形的目的。变形后的管道可以按滑(拉)入衬装的方法由卷扬机拉入,然后再利用气压水压或高温水的作用将变形的管线复原。

施工中需具备的条件:无缝衬装需要较高的技术水平,要精确计算内衬PE的管的横截面变化情况,同时,PE管衬装还需要对接热熔焊机及特制的内衬管缩径钢模或扭曲钢模等特殊的设备。 5.6管道翻衬置换法

管道翻衬的内衬材料一般是由较柔韧的聚合物、玻璃纤维布或无纺纤维等多孔材料做骨架,饱和浸渍树脂材料而成,材料的外层一般覆盖一层隔水膜,翻转衬入管道后,该隔水膜成为新管道的内层,主要起止水作用。翻转在水压、气压或卷扬机拉力的作用下,内衬材料反转进入管道的内壁,完成后,在热水水温的作用下,树脂固化,内衬材料形成坚硬的管道内壁,成为管道骨架的一部分。

施工中需具备的条件:管道翻衬的特点是施工简单,占地少,无须投入专用的设备,一次翻衬的长度可达几百米,翻衬完成后,在支管、消火栓、阀门等处要挖工作坑进行人工开孔,也可通过专用设备开口。但翻衬施工的工期较长,且由于给水管道中的水质要求较高,用于给水管道上的内衬骨架材料和树脂是有限制的,应加以慎重选择。

5.7爆(碎)管衬装置换法

该方法主要适用于原有管线为易脆管材,如灰口铸铁管等,且管道老化严重的情况。新管的管径可以比原有管道管径大,具体施工方法是将碎管设备放入旧管中,由卷扬机拉动沿旧管前进,沿途由碎管设备将旧管破碎,在碎管设备后连着扩管头,扩管头的管径比原有旧管大,负责将破碎的旧管压入到周围的土壤中,紧跟着是内衬管线,一般为PE管材,管径小于扩管头,在卷扬机的拉动下拖入原有管道的管位。

施工设备有许多种,大致可以分为三类,一类为气动碎管设备、一类为液压碎管设备,一类为刀具切割碎管设备。其中刀具切割碎管设备较为常用,其结构由半径大于原有管道的切割圆周向的切割刀具构成,在切割刀具后面紧接衬装新管。另一种为

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液压碎管设备,操作简便。碎管衬装完全摆脱了PE管内衬时减小过水能力的缺点,其施工工期较短,一次安装的长度可达几百米,在支管、消火栓、阀门等处需要局部开挖。对于埋深较浅的管线,碎管设备的震动可能会对地面造成影响。 5.8几种铺管非开挖技术比较

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 比较项目 管材 管径 一次施工距离 适用土质 机械原理 占地面积 穿越对象 用途 水平定向钻 钢管、PVC管、PE管 50-1200mm 一般100m左右, 特大型1-2km左右 一般土、砂砾,在岩层中困难 先钻进,后扩孔回拖 较小 穿路,过河(须设置管内导向) 机械顶管 钢管、钢筋混凝土管、复合管、PE管、陶管 600-000mm 管径<800mm;130m左右, 管径≥800mm;1km以上 粘土,砂砾至岩层全土质均可 前面刀盘切削土体,后方顶进 管线两头需分别设置工作井和到达井 穿路、过河、市区房下顶管 盾构施工 盾构管片 3000mm以上 500m以上 软土为主 前面刀盘切削土体,顶进机头后设置管片 大 过河、市区穿越 地下铁道、隧道 电缆、通信、燃气、 所有管线,包括重力流的下水、 自来水管、排污管 污水,雨水管线 6国内工程实例 目前,我国有许多城市已采用了非开挖技术进行地下管线铺设,如北京、上海、广州、深圳、杭州、合肥等部份省市都已经使用,以下为国内部份省市实施的定向钻铺管实例:

实例1:深圳市宝安区商业地段,天燃气管道穿越十字路口,长度87m,管道材料为PE管,管径Φ315mm。施工主要机械有:D24×40a水平导向钻机、MarkIII导向仪。

实例2:河北涿州,供水输送管道穿越三条铁路,长度85m,管道材料为PE管,管径Φ110mm。施工主要机械有:D16水平导向钻机、RD385导向仪等。

实例3:安徽省合肥市,通信电缆管道穿越飞机跑道,长度35m,管道材料为PE管,管径Φ80mm。施工主要机械有:MG50钻机、MarkIII导向仪等。

实例4:北京丰台区田清园小区雨污水合流管线,长171m、管道材料为PE管,

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管径Φ450mm。施工主要机械有:D55×100A水平定向钻机、ECLIPSE导航仪。

在已实施的工程实例中,管径从Φ50mm至Φ1200mm都有;管材有PE管、PVC管、钢管和铸铁管等;穿越的有公路、铁路、河流、建筑、飞机跑道等;可以铺设的管道有电力、电信、有线电视、煤气、给水、排水等。

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