顶管及定向钻课件
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知识点定向钻进施工方法课件(共11张PPT)
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顶管工艺基本介绍ppt课件
坑的前后壁在管道顶进 时受力巨大，均应加1固2 。
工作井
工作井结构形式可为方形，也可是圆形。圆形工作井 受力性能好，特别适用于超深的情况，而矩形井则适 用于多根平行顶进的工作井。可根据使用功能选择。 工作井支护可采用钢板桩、沉井、地下连续墙、灌注 桩或S M W 工法。 一次顶进长度：100m（不加中继间）
挖面的稳定，防止地面的沉降或隆起。
9
泥水平衡机械顶管
泥水平衡式顶管机是在加入添加剂、膨润土、粘土以及发泡剂 等使切削土塑性液化的同时，将切削刀盘切削下来的土砂用搅 拌机搅拌成泥水状，使其充满开挖面与管道隔墙之间的全部开 挖面，使开挖面稳定。
10
气压平衡机械顶管
气压平衡顶管机的基本工作原理是通过作用于临时掘进工作面的气体压力来 阻止地下水。在整个掘进工作面的高度范围内，作用的气体压力是相等的， 但地下水的压力是有梯度的，因此在工具管道的顶部就形成了超过平衡气体 压力的压力超压区，在这个压力区下，土层空隙的水被挤出，地层由饱和区 过渡到不饱和状态，从而起到平衡挖掘面的作用。
② 按一次顶进的长度（指顶进工作坑和接收工作坑之间的距离）分：普通距离 顶管和长距离顶管。顶进距离长短的划分目前尚无明确规定，过去多指100m 左右的顶管。目前，千米以上的顶管已屡见不鲜，可把500m以上的顶管称为 长距离顶管。
③ 按平衡原理理论分：顶管机可分为泥水平衡式顶管机、土压平衡式顶管机、 气压平衡顶管机等
8
土压平衡机械顶管
土压平衡顶管机的基本工作原理是先由工作井中的主顶进油缸推动顶管机前
进，同时刀盘旋转切削土体，切削下的土体进入密封土仓与螺旋输送机并被
挤压，形成一定的土压；再通过螺旋输送机的旋转，输送出切削的土体。控
制螺旋输送机的出土量或顶管机前进速度，来控制密封土仓内的土压力值，
顶管工程施工PPT演示
顶管机启动与试顶进
正常顶进施工
在试顶进确认正常后，开始正常顶进 施工，控制好顶进速度和泥浆流量， 确保顶管机沿着设计轴线顺利前进。
启动顶管机，进行试顶进，检查顶管 机的运行状况和各项参数是否正常。
顶管机拆卸与吊
拆卸与吊装计划
制定详细的拆卸与吊装计划，明 确人员分工和安全技术措施。
拆卸作业
按照拆卸与吊装计划，对顶管机 进行拆卸，并做好标记和记录。
顶管施工中的地面沉降及其控制措施
• 总结词：地面沉降是顶管施工中的常见问题，可能导致地面塌陷、建筑物损坏 等。控制措施包括优化施工方案、加强监测等。
• 详细描述：顶管施工中的地面沉降是一个比较常见的问题，主要是由于土层扰 动、地下水变化等因素造成。地面沉降可能导致地面塌陷、建筑物损坏等严重 后果，因此需要采取有效的控制措施。其中，优化施工方案是控制地面沉降的 有效方法之一，包括合理安排顶进顺序、优化管道设计等。此外，加强监测也 是控制地面沉降的重要措施之一，可以及时发现沉降迹象并采取相应措施进行 调整。在施工过程中，应定期进行地面沉降监测，及时发现沉降迹象并采取相 应措施进行调整。同时，还可以采用注浆、钢板桩等辅助措施对沉降区域进行 处理，以达到控制地面沉降的目的。
根据工程要求和地质条件，选择合适的注浆材料，如单液浆、双液浆等，并确定 各组分的比例。
性能要求
注浆材料应具备良好的渗透性、流动性、稳定性等性能，能够有效地加固土壤、 防止渗漏。
注浆工艺的控制
注浆方式
采用分段注浆、分层注浆等方式，确保注浆效果均匀、可靠 。
注浆参数
合理控制注浆压力、注浆量、注浆速度等参数，避免出现冒 浆、跑浆等现象。
Part
05
工程案例分析
顶管法施工PPT演示课件
主要有导轨、千斤顶、油泵、顶铁等。
6
1.工作坑布置 （工作坑或基坑），按其作用分为顶进井（始发井）
和接收井两种。顶进井是安放所有顶进设备的场所，也是顶 管掘进机的始发场所，是承受主顶油缸推力的反作用力的构 筑物，供工具管出洞、下管节、挖掘土砂的运出、材料设备 的吊装、操纵人员的上下等使用。在顶进井内，布置主顶千 斤顶、顶铁、基坑导轨、洞口止水圈以及照明装置和井内排 水设备等。在顶进井的地面上，布置行车或其他类型的起吊 运输设备。接收井是接收顶管机或工具管的场所，与工作井 相比，接收井布置比较简单。
中继环示意图
10
4.管节接缝的防水 钢筋混凝土管节的接口有平口、企口和承口三
类型。管节类型不同，止水方式也不同。 （1）平口管接口及止水平口管用“T”形钢套环接口，把两 只管子连接在一起，在混凝土管和钢套环中间安装有2根齿 形橡胶圈止水。
11
5.企口接口及防水
企口管用企口式接口，用1根“q”形橡胶圈止 水。止水圈右边腔内有硅油，在两管节对接连接过程中，充 有硅油的一腔会翻转到橡胶体的上方及左边，增强了止水效 果。
16
（4）盾构机内有拼装管片的拼装机，而顶管机内没有。 （5）盾构法主要用于大断面城市地下隧道、水工隧道、公
路隧道的施工；顶管法主要适用于断面稍小一些的城市地 下管线的铺设。
17
1
土。当第一节管全部顶入土层后，接着将第二节管接在后面继 续顶进。只要千斤顶的顶力足以克服顶管时产顶管施工示意图
2
3
一.顶管施工方法分类 二.顶管施工设备 三.顶管工作坑及其附属设施 四.顶管法和盾构法主要异同点
4
顶管施工的多种分类方法分别从不同侧面强调了该方法在 某一方面的特征。 （一）按顶管管径大小划分 （二）按施工顶管的埋深划分 （三）按施工顶管的管节材料划分 （四）按顶进管道轨迹的曲直划分 （五）按一次顶进长度划分 （六）按顶管的目的及组合形式划分 （七）按顶管机的作业形式划分
6
1.工作坑布置 （工作坑或基坑），按其作用分为顶进井（始发井）
和接收井两种。顶进井是安放所有顶进设备的场所，也是顶 管掘进机的始发场所，是承受主顶油缸推力的反作用力的构 筑物，供工具管出洞、下管节、挖掘土砂的运出、材料设备 的吊装、操纵人员的上下等使用。在顶进井内，布置主顶千 斤顶、顶铁、基坑导轨、洞口止水圈以及照明装置和井内排 水设备等。在顶进井的地面上，布置行车或其他类型的起吊 运输设备。接收井是接收顶管机或工具管的场所，与工作井 相比，接收井布置比较简单。
中继环示意图
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4.管节接缝的防水 钢筋混凝土管节的接口有平口、企口和承口三
类型。管节类型不同，止水方式也不同。 （1）平口管接口及止水平口管用“T”形钢套环接口，把两 只管子连接在一起，在混凝土管和钢套环中间安装有2根齿 形橡胶圈止水。
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5.企口接口及防水
企口管用企口式接口，用1根“q”形橡胶圈止 水。止水圈右边腔内有硅油，在两管节对接连接过程中，充 有硅油的一腔会翻转到橡胶体的上方及左边，增强了止水效 果。
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（4）盾构机内有拼装管片的拼装机，而顶管机内没有。 （5）盾构法主要用于大断面城市地下隧道、水工隧道、公
路隧道的施工；顶管法主要适用于断面稍小一些的城市地 下管线的铺设。
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土。当第一节管全部顶入土层后，接着将第二节管接在后面继 续顶进。只要千斤顶的顶力足以克服顶管时产顶管施工示意图
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3
一.顶管施工方法分类 二.顶管施工设备 三.顶管工作坑及其附属设施 四.顶管法和盾构法主要异同点
4
顶管施工的多种分类方法分别从不同侧面强调了该方法在 某一方面的特征。 （一）按顶管管径大小划分 （二）按施工顶管的埋深划分 （三）按施工顶管的管节材料划分 （四）按顶进管道轨迹的曲直划分 （五）按一次顶进长度划分 （六）按顶管的目的及组合形式划分 （七）按顶管机的作业形式划分
顶管及定向钻课件
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THANKS
冲击施工法
利用冲击器将管材打入地层， 适用于岩石和卵石地层。
挤压施工法
利用挤压头将管材压入地层， 适用于软土层和短距离顶进。
定向钻施工设备
钻机
用于切削土层和岩石，根据地层类型选择合 适的钻机。
泥浆泵
用于输送泥浆，保持钻孔稳定和润滑钻头。
顶推设备
用于将管材顶入地层，包括千斤顶、顶推杆 等。
导向仪
用于监测钻头位置和方向，确保顶进精度。
总结词
复杂环境、长距离顶进、高精度要求
详细描述
该工程位于城市中心，周围建筑物密集，交通繁忙。采用顶管施工，有效减少开 挖量和对周围环境的影响。顶进距离长达500米，需确保管道轴线在规定范围内， 防止偏差过大。
案例二：某高速公路排水管道定向钻施工
总结词
大孔径、长距离、定向钻进
详细描述
该工程采用定向钻技术，针对高速公路排水需求，设计大孔径管道。钻孔长度超过1000米，要求精准控制钻进方 向，确保管道按预定轨迹铺设。
施工现场安全管理制度不健全或执行不力， 可能引发安全事故，造成人员伤亡和财产 损失。
问题原因分析
测量技术不成熟
测量设备精度不高或测量方法不科学， 导致测量误差较大。
施工操作不规范
施工人员技术水平不高或操作不规范， 影响施工质量。
设备维护保养不当
设备维护保养制度不健全或执行不力， 导致设备故障率较高。
绿色施工技术将得到推广
随着环保意识的不断提高，绿色施工技术和环保材料将在顶管及定向 钻施工中得到广泛应用。
大型化和超大型化趋势将更加明显
随着城市基础设施建设的不断推进，顶管及定向钻技术的管径和长度 将不断增大，以满足大型工程的需求。
顶管施工要点课件
顶管施工中的泥浆处理与排放
泥浆处理
在顶进过程中，对从土层中带出的泥浆进行分离、沉淀、压 滤等处理，去除泥浆中的大颗粒和多余水分，使泥浆满足回 注或排放要求。
泥浆排放
将处理后的泥浆排放到指定的排放地点，避免对环境造成污 染。同时，在排放过程中应注意控制排放量和排放速度，避 免对周围土层造成不良影响。
顶管施工验收标准与程序
验收标准
依据相关规范和设计要求，制定 明确的验收标准，如允许偏差、
性能指标等。
验收程序
按照规定的程序进行验收，包括 申请、审核、现场检测、出具报
告等步骤。
验收资料
确保提供完整的验收资料，包括 施工记录、检测报告、合格证明
等。
质量问题的处理与预防措施
质量问题处理
针对检测中发现的质量问题，制定相应的处理措 施，如返工、加固、更换等。
顶管施工的原理
顶管施工的基本原理是利用主顶 油缸或中继站油缸的推力，将管
道顶入土中。
在顶进过程中，顶管机将切削下 来的土屑排出，并使用注浆管注
浆，以防止地面沉降和渗水。
顶管施工能够实现长距离顶进， 精度高，对周围环境影响小。
顶管施工的分类
1. 泥水平衡顶管
利用泥水压力来平衡土压力和 地下水压力，适用于软土和粘
在施工过程中密切关注可能出现的紧急情况，及时采取 措施进行处置，确保人员和财产安全。
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THANKS
方案评审
组织专家对施工方案进行 评审，确保方案的科学性 和可行性。
方案修改与完善
根据评审意见对施工方案 进行修改和完善，提高方 案的合理性和可操作性。
施工设备的选择与调试
设备选型
根据施工需要，选择合适的顶管 施工设备，如顶管机、泥浆泵等
顶管施工要点课件
某高速公路排水管道顶管施工案例
案例概述
为解决某高速公路排水问题，需建设一条排水 管道。由于高速公路车流量大，不宜开挖施工
，因此采用顶管施工法。
01
02
安全防护
在高速公路下方施工时，需采取有效的安全 防护措施，确保车辆和人员安全。
顶进控制
根据管道埋深和长度，合理控制顶进 速度和压力，防止出现偏差和塌方。
顶进前的检查与准备
施工区域调查
了解施工区域的地下管线、障碍物等 情况，以便采取相应措施。
施工组织设计
根据工程要求和现场条件，制定详细 的施工组织设计，明确施工工艺、安 全措施等。
顶进过程中的监控与调整
监控
对顶进过程中的各项参数进行实时监测，如顶力、位移、沉降等，确保施工安 全和质量。
调整
根据监测数据及时调整施工参数，如顶进速度、出土量等，以保持顶进过程的 稳定。
建立有效的沟通机制，确保施工过程 中各岗位人员能够及时沟通协作。
对施工人员进行技术培训和安全教育 ，确保他们能够熟练掌握顶管施工工 艺和安全操作规程。
03
顶管施工过程
顶管机的安装与调试
顶管机安装
根据施工要求和现场条件，合理 选择顶管机的型号和规格，并进 行安装。
调试与试运行
对顶管机进行全面检查和调试， 确保
• 顶管施工概述 • 顶管施工前的准备 • 顶管施工过程 • 顶管施工中的常见问题及处理方法 • 安全注意事项 • 顶管施工案例分析
01
顶管施工概述
顶管施工的定义
01
顶管施工是一种非开挖的管道埋 设施工技术，利用顶进设备将管 道按照设计要求顶入土层中，实 现管道铺设的目的。
管道轴线偏差问题
总结词
顶管施工工艺介绍PPT课件
暗挖法 较大
影响小 求高、对周边 较长
低
施工队伍要求较
环境影响较大
高
顶管法 较小
影响小
影响小
较短
较低
工艺较复杂、对 施工队伍要求较
高
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五、工程实例
序号
工程名称
工程规模
断面
施工情况
1
上海轨道交通9号线一期R415中春路站7号出入口 通道
44.725m
6×4m 施工完成
2
广州市轨道交通六号线东湖站及站前停车线九标 Ⅱb过街通道矩形顶管工程
第25页/共32页
五、工程实例
上海轨道交通9号线R415中春路站7号出入口通道
第26页/共32页
五、工程实例
广州市轨道交通六号线东湖站过街通道矩形顶管工程
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五、工程实例
广州市轨道交通二、八号线东晓南站Ⅲ号出入口通道
第28页/共32页
五、工程实例
南海区C地块地下空间项目地下通道
64.5m
5×3.3m 施工完成
3
广州市轨道交通二、八号线施工5标东晓南站Ⅲ号 出入口矩形顶管工程
36.9m
5×3.3m 施工完成
4
南海区桂城街道19、20街区地段C地块地下空间项 目顶管工程
4×60.5m
6×4m
施工完成
5
复旦大学附属中山医院综合楼地下通道矩形顶管 工程
78.8m
5×3.3m 施工完成
勇于跨越 追求卓越
第2页/共32页
一、顶管法简介
2、顶管施工优点及适用范围
1）、主要优点如下： （1）施工占地面积小，对城市干扰少，无阻碍城 市交通，无需迁改管线，对地面环境影响较小，文明 施工程度高。 （2）断面尺寸多样，适合各种形式断面的结构施 工。 （3）具有综合成本低、施工周期短。
顶管施工技术PPT 精品
防止较重的掘进机在出洞时出现叩头现象，可在洞内 下部填上一些粘土或用低标号混凝土浇注托板（也可在洞内再
预埋短的延伸导轨以便托住掘进机，此外还应把掘进机与第一节管节联在一起 ）
出洞初期还须防止掘进机及前几节管节往后退的情况 发生（在主顶油缸回缩之前，因设法顶住管子，否则前方土体会发生不同程度的坍塌 ，不
顶管施工主要工序
工作坑构筑 接收坑构筑 顶进 管节 碴土输排
顶管施工流程
测量放线及复核
开挖工作坑及接收坑
铺设导轨
设备安装调试 工具管或掘进机出洞 吊放管节 顶进并运排碴土 监测 安装管节接口 掘进机(工具管)出洞 拆除掘进机(工具管) 全线测量 完工
测量纠偏
注浆减摩 通风换气
顶管施工应用领域
下水道 自来水管
煤气管
动力电缆 通信电缆 顶管施工优点 土方开挖量少，对交通影响小 作业人员少，工期短、材料省 埋深大时较经济 密封好，衬砌工作小（与盾构比）
顶管施工的缺点
曲率半径小而且多种曲线组合时施工困难（与盾构比） 在软土层容易发生偏差，纠偏比较困难，容易下沉 遇障碍时处理这些障碍较困难 埋深浅时不太经济 超长距离顶进困难（与盾构比） 大口径（5米以上）顶进极困难（与盾构比）
可以认为小口径顶管施工法就是指管道直径不允许人员 进入管内而只能通过遥控操作进行的管道顶进施工方法。
顶管施工法根据铺设管道的口径大小又可分为小口径顶管(Micro Tunneling)施工法 和大中口径的 顶管(Pipe Jacking)施工法。设于英国伦敦的国际非开挖技术协会(ISTT)伦敦分会规定小口径管道 顶管工程的口径为900mm以下，而在日本规定小口径管道顶管工程的口径为800mm以下。
通风
压入式通风（不小于10m的上风向 ） 通风方式 抽出式通风（出风口不小于10M 下风向，吸入口距工作面不大于6m ） 混合式通风（压入式扇风机与抽出风筒入口距离应不小于15m，抽出风
顶管课件(含规范讲解)
安全交底
施工前应对顶管施工人员 进行安全交底，明确安全 注意事项和应急措施。
顶管施工安全事故的预防与处理
预防措施
事故报告
采取多种措施预防顶管施工安全事故 的发生，如加强现场安全管理、定期 检查设备等。
发生顶管施工安全事故后，应立即报 告相关部门，并按照应急预案进行处 置。
应急处理
建立顶管施工安全事故应急处理机制， 制定应急预案，配备必要的应急救援 设备和人员。
在顶进过程中，遇到了建筑 物基础下方的软土层。为解 决这一问题，采取了地基加 固、调整顶进力的技术措施 ，确保顶管机顺利穿越软土 层。
该案例展示了顶管施工在建 筑物下方地下通道建设中的 优势，有效降低了对建筑物 基础的影响，提高了施工效 率。
THANKS
感谢观看
A
B
C
D
交付使用
将验收合格的顶管设施交付使用，同时向 使用单位提供必要的技术支持和培训。
清理现场
完成验收后，清理施工现场，将临时设施 拆除，恢复场地原貌。
03
顶管施工安全规范
顶管施工现场安全规定
01
02
03
现场布置
施工现场应设置明显的安 全警示标志，并保持通道 畅通，禁止非施工人员进 入。
安全设施
案例概述
施工流程
难点与解决方案
案例总结
某高速公路需穿越一条河流， 为确保不影响河道的通航和生 态环境，决定采用顶管施工法 穿越河道。
根据河道的地质勘察结果，设 计顶管施工方案。选择合适的 顶管机，按照设计要求进行顶 进施工。在施工过程中，需采 取防水措施，确保河道的水质 不受影响。
在顶进过程中，遇到了河床下 坚硬的岩石层。为解决这一问 题，采取了破碎岩石、调整顶 进力的技术措施，确保顶管机 顺利穿越河道。
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五种步距 • 管线回拖：管径按DN100,200,300,400,500,600六种步距。 • 穿越管线长度：按自然地面入土点到出土点的穿越距离，再加6
米（两侧各加3米）。
顶管施工
• 顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管 道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产 生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度 顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第 二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间 等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收 坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。采用 该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道 路的堵塞，具有显著的经济效益和社会效益。
顶管施工的分类
• 敞开式：手掘式，挤压式 • 封闭式：泥水平衡，土压平衡
顶管施工施工步骤
• 工作坑设置 • 接受坑设置 • 顶进后座及坑内工作平台搭拆 • 顶进设备安拆 • 中继间安拆 • 触变泥浆减阻 • 套环安装 • 管道顶进 • 洞口止水处理 • 余方弃置
工作坑的施工
• 正向施工 • 逆向施工
钢板支撑
• 没有钢支护平面图的计算面积并套用工作坑支撑安拆定额 • 有图纸的要根据图纸计算
逆向施工
• 先挖土后浇筑混凝土支护
工作坑需要计算的工程量
• 土方开挖 • 混凝土支护 • 钢筋 • 余土外运
中继间
顶管及定向钻工程造价
定向钻施工
• 定向钻是工程技术行业的一种管道施工工艺，一般多用于石油、 天然气以及一些市政管道建设，由大型的定向钻机进行钻孔、扩 孔、向施工步骤
• 钻孔 • 扩孔 • 管道连接 • 管线回拖
水平钻机定向管线铺设
• 钻导向孔：按穿越长度100米，200米，300米三种步距。 • 预扩孔：管径DN100以内不扩孔，管径按DN200,300,400,500,600
米（两侧各加3米）。
顶管施工
• 顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管 道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产 生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度 顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第 二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间 等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收 坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。采用 该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道 路的堵塞，具有显著的经济效益和社会效益。
顶管施工的分类
• 敞开式：手掘式，挤压式 • 封闭式：泥水平衡，土压平衡
顶管施工施工步骤
• 工作坑设置 • 接受坑设置 • 顶进后座及坑内工作平台搭拆 • 顶进设备安拆 • 中继间安拆 • 触变泥浆减阻 • 套环安装 • 管道顶进 • 洞口止水处理 • 余方弃置
工作坑的施工
• 正向施工 • 逆向施工
钢板支撑
• 没有钢支护平面图的计算面积并套用工作坑支撑安拆定额 • 有图纸的要根据图纸计算
逆向施工
• 先挖土后浇筑混凝土支护
工作坑需要计算的工程量
• 土方开挖 • 混凝土支护 • 钢筋 • 余土外运
中继间
顶管及定向钻工程造价
定向钻施工
• 定向钻是工程技术行业的一种管道施工工艺，一般多用于石油、 天然气以及一些市政管道建设，由大型的定向钻机进行钻孔、扩 孔、向施工步骤
• 钻孔 • 扩孔 • 管道连接 • 管线回拖
水平钻机定向管线铺设
• 钻导向孔：按穿越长度100米，200米，300米三种步距。 • 预扩孔：管径DN100以内不扩孔，管径按DN200,300,400,500,600