非開挖技術在供水管道施工中的應用

 非開挖技術是 指通 過導向 、定 向鉆進 等手段 ，在地表極 小部 分開  挖 的情況下 (一般指人 13和 出口小 面積開挖 )，敷設 、更換 和修復各種  地下管線 的施工 新技術 ，對地表干 擾小 ，因此具有較 高的社會經(jīng)濟效  果 。主要包括水平定 向鉆進 、頂管 、微型隧道、爆管 、沖擊等技術方法。

  1 非開挖技術 施工方法

 1．1 導向鉆管法的施工工藝

  地 質(zhì) 勘 察——穿 越 曲 線 設 計 ——測 量 磁 方 位 角 ——鉆 機 就  位——鉆導向孔——擴孔—— 回拖——環(huán)境保護——地貌恢復

  1．2 導 向鉆管法的工作原理

  水平導 向鉆機 的工作原理是 ：在施工 時 ，按 照設計 的鉆孔 軌跡f一  般 為弧形1．采用可從地表鉆進的鉆機先鉆一個近似水平的導 向孔 ．然  后在 導向鉆頭后換上大直 徑的擴孔鉆頭和直徑小 于擴孔鉆頭的待鋪  設工作管線 ，然后進行 反向擴孔 ．同時將待鋪管線 回拉人鉆孔 內(nèi)．當全  部鉆桿被拖 回時 ，鋪管工作 同時也就完成 了。此工程根據(jù)地質(zhì)情況計  劃采用分級擴孔 ，共分 2級擴孔 ，再 回拖管線的方法 ，進行穿越施工。

  1-3 設備就位 、安裝 、調(diào)試

  鉆機 就位前對機施工 場地 進行平整(20mx30m)．保證設 備通行及  進 出場 。設備及材料存放場地須高 出 自然地 面不小 于 15cm．推平 、碾  壓 ，并設 斷面不小于 0．3mxO．3m的邊溝 。打好軸線后 ，根據(jù)人 土點 、人  土角度結(jié)合現(xiàn)場實際情況使鉆機準確就位 。鉆機設備 、泥漿設 備、固控  設備安裝完成后 ，對設備進行 調(diào)試 、檢查 、測試 ，確保設備安全運行 ?？? 向設備儀器安裝完成后 ，對其進行調(diào)試 ，確保導向孔的精度 。

  1．4 鉆 導向孔

  鉆導向孔 的成功與否關鍵在于如何 防止塌方 的問題 ．故此在鉆導  向孔時按 照地質(zhì)構(gòu)造的不同詳細制定 出合 理的泥漿配比方案 ．規(guī)定在  不同的地質(zhì)情況下選用不同的泥漿配方 ．該 工程中需 加適 量大分子聚  合物及一些 多功能處理劑 ，增加泥漿 的粘度 、降低 泥漿 的失水 ．使 其性  能控制在密度 1．02—1．05g／cm。左右 、粘度 45—55s、失水 10mL．以利于  更好的保護孑L壁 ，提高泥漿在孑L洞中的懸浮攜帶能力 。在造斜段 使用  的泥漿中添加適量 的潤滑劑 ．降低孔壁 的摩擦 系數(shù) ．從而可 以防鉆 具  粘卡 。

  1．5 預擴孔及磨孔

  擴孔前要做好 泥漿 循環(huán)系統(tǒng) 的準備工作 ．FDP一30型導 向鉆 機配  套的泥漿系統(tǒng)工作性能，每小時的最大工作流量為 5m]．則泥漿泵每  一 個工作 日的最 大循 環(huán)流量 為 120m，．在人 土點 、出土點旁各開 挖一  個泥漿坑 ．并 配有清運泥漿的專用設 備。保證施工現(xiàn)場 的清潔衛(wèi)生 ．做  到文明施工

  2 非開挖技術在供水管道施工中的應用

  2．1 管道翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修 復技術

  供水管道在運營多年后．會因老化使管道產(chǎn)生不同程度的損壞．  引起地面塌陷及水 污染 的嚴重后果 把翻轉(zhuǎn) 內(nèi)襯修復技術 引用到供水  管道 的修復及 緊急搶修 中是一種很好 的技 術 ，其優(yōu)點是 ：對 交通和環(huán)  境的影響較小 ：可以運用到建筑物下管 道及過河管道 的修 復中 ：成本  合理 ，較經(jīng)濟。管道翻轉(zhuǎn) 內(nèi)襯技術 的原理 ：內(nèi)襯纖 維軟管在被樹脂浸透  后 ，用氣壓將軟管翻轉(zhuǎn)進入需修復的管道 內(nèi)，通過蒸汽等外部 因素 ．使  樹脂 固化將軟管緊貼在原管 內(nèi)壁形成“管中管”的新型結(jié)構(gòu)

  2．2 翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯技術主要工序

  2．2．1 初步檢測  使用 Tv檢測設備初步 檢測 ．尋找管道需要修復 的地 方及檢查管  內(nèi)內(nèi)襯層 的質(zhì)量 (注 ：發(fā)現(xiàn)缺 陷后可在 Tv檢測設備 后面 的電纜上貼

上醒 目膠布標記 ．量 出膠 布標記位 置與 Tv視頭之 間的距離 ．這樣 即  可對被修復 的距離有一個準確的參 數(shù))

  2．2．2 清洗管道  用 Tv檢 測機器初步 檢測后 ．若 發(fā)現(xiàn)管 內(nèi)的依 附物太多 ．則 應進  行管 內(nèi)清洗 ．理論上清洗到管內(nèi)壁沒有瘤塊及 污黏物 即可

  2-2_3 預制 內(nèi)襯材料

  確定相 符管徑 內(nèi)襯軟 管的長度 ．計算 出樹脂的用量 ．用 真空吸氣  機抽 空內(nèi)襯 管中的空氣 ．將 混合樹脂倒入 內(nèi)襯軟管 中．再 使用碾壓機  由慢 到快將膠碾均勻 ，使樹 脂充分地滲 入到 內(nèi)襯軟管 中。在該 過程 中 ，  樹脂 的混合與攪拌很重要 ，一般樹脂有 A和 B兩種 ．摻和的 比例通 常  為 1：1，攪拌均勻后產(chǎn)生的混合樹脂才能具有較強 的黏合力 根據(jù)型號  的不 同，樹脂可 以分為長時間固化樹脂 和短 時間固化樹脂 。例如 ：型號  3"0530樹脂指 的是操作 時間為 5h，固化時 間為 30min：型 號 T3008樹  脂指 的是操作 時間為 30min，常溫固化時間為 8h。一般情況下樹脂 固  化時間長 的不需要伴隨加熱處理

  2．2．4 翻轉(zhuǎn) 內(nèi)襯軟管

  使用氣壓翻轉(zhuǎn)機將 已溶合 了樹脂 的內(nèi)襯軟管翻轉(zhuǎn)進 入需修 復的  供水管道 中．采用蒸 汽加熱或常溫 固化措 施 ．使 內(nèi)襯 軟管緊密地貼 在  管道內(nèi)壁。如果條件允許 的話 ．在管道 的兩頭分別安裝溫度測試器 ．在  進熱水 13和出熱水 13進行測溫監(jiān)控 。固化合格后 ．在 內(nèi)襯軟管 的兩頭  裝上內(nèi)襯環(huán) ．進一步保證 內(nèi)襯軟管的粘貼質(zhì)量

  2-2．5 管道 翻轉(zhuǎn) 內(nèi)襯

  處理完成后 ，應進行水壓試驗 ，并進行沖洗及水質(zhì)化驗 ，合格后 方  可運行管道 。對 內(nèi)襯材料 的試驗 ．以 5mm~Smm的孔 為標 準進行 水壓  試驗 ，內(nèi)襯材料 的最大承壓應 為 1．6MPa。另外 ，一 般翻轉(zhuǎn) 內(nèi)襯技 術的  應用條件 為 ：舊管損壞 (不 密封 )．裂 縫寬度小 于 O．15mm且 是細 長裂  縫。

  2．3 定向鉆 孔拖管技術

  對于供水管線 穿越 江河渠道 、建筑物等工程 時 ．使用定 向鉆拖 管  技術可以不影 響交 通 ，并且施工周期 較短 ，所 以它 的優(yōu)越性越來 越明  顯 。

  2．3．1 定向鉆拖管 技術基本原理

  在不開挖地表的條件下 ．通過定 向鉆機按事先設 計好 的管線軌跡  鉆進鉆頭 ，并且通過導向儀檢測控制 ．保證鉆進的導向性和穩(wěn)定 性。然  后進行 回拖擴孔 、泥漿 護壁 ，待擴孔孑L徑達 到終孔要求 后 ，及時進行回  拖管道施工

  2．3．2 定向鉆拖管技術主要工藝

  (1)收集拖管段沿線地下管線 的原始資料 ，包括 已有 管線 的管位 、  種類 、埋深等 ：采樣土質(zhì) ，通過實驗確定該處土質(zhì)是否滿足施工要求 。

  (2)將設備定向鉆就位 ，安裝調(diào)試鉆機及導 向設備儀器。

  (3)開挖人 土端泥漿儲運坑 和出土端泥漿儲 運坑 ．按照地 質(zhì)構(gòu)造  選用合理 的泥漿配 比方案

  (4)鉆進軌跡設計?？紤]到地下障礙 物及各種 已有管線 ．設計 出拖  管管線 的管位 、深度 、鉆進 角度 、鉆出角度及水平 距離等數(shù)據(jù) ，作為施  工參數(shù) 。

  (5)調(diào)試鉆機運行 正常后 ．開始導 向孔 的鉆進施工 ．確保鉆頭的鉆  進方 向與設計的軸線位置相一致 ．采用輕壓慢轉(zhuǎn) 、循序漸進的方法 ，仔  細復核各種參數(shù) ．及時調(diào)試鉆頭方 向

  (6)擴孔施工。導孔施工完成后 ．進行 擴孔施 工 ，邊擴孔邊打人泥  漿 ，擴孔 的孔徑為拖管外徑的 1．2-1．5倍 擴孔完 成后 ．為防止鉆孔塌  陷及 減少拖管摩擦 而采用 泥漿護壁 ．也可在 泥漿 中添加適 量的潤滑  劑 ，防止鉆具粘卡