非开挖技术的介绍
非开挖技术.
在不具备开挖条件的地区非开挖具有绝对优势城市桥梁、 楼房、隧道建成后，开挖铺设管线已不可能。有些虽具有 地表开挖条件，但由于管道埋设太深、地下水位较高，非 开挖便成为首选方法。水平定向/导向钻进技术的最新应用 领域是环境治理工程。诸如一些大的垃圾处理场、工业废 料场、机场和空军基地的飞机燃料库、地下燃料储存库、 炼油厂、加油站等的污染物在雨水的作用下向地下渗透， 污染了地下水和土壤。采用水平定向/导向钻进技术在被污染的区
非开挖技术的优越性
1、在管线施工时无需对路面和地表“开膛破 肚”，解决了长期以来困扰城市地下管线建设工 程的难题：阻断交通、破坏环境、影响商店、医 院、学校和居民的正常生活和工作秩序。 2、施工速度快、综合成本低，具有较好的经济 效益和社会效益。在相同的条件下，非开挖施工 法（铺设、更换和修复）的综合施工成本均低于 开挖施工的成本，且当管径和埋深越大时越明显。
非开挖技术
先知的宝
什么是非开挖技术？
非开挖技术（Trenchless Technology or No-Dig）是指 利用岩土钻掘、定向测控等技术手段, 在地表不挖槽和 地层结构破坏极小的情况下, 穿越河流、湖泊、重要交 通干线、重要建筑物，实现对诸如供水、煤气、天然气、 污水、电信电缆等公用管线的检测、铺设、修复与更换 的施工技术。 在城市化的过程中，非开挖技术是一种适 时的、有力的、不可代替的先进手段，是完成城市水、 气、电、通讯等生命线工程施工的必备技术，也是地下 空间利用必须掌握的基本技术之一，是对地下工程施工 常规工法的重要补充，有时也是唯一的选择，是我国建 设部、美国、欧洲、日本和俄罗斯等国家鼓励和优先推 广技术。近二十年来，非开挖技术的发展与城市的兴荣 息息相关。
非开挖技术应用
现代非开挖技术发展虽然仅20多年的时间，但 其施工工艺技术的先进性、优越性所带来的经济 效益和社会效益已举世瞩目，同时也激励了非开 挖技术的不断更新，其应用领域不断拓展。 1穿越江河、机场、铁路、公路、建筑等铺设各 种地下管线。 2隧道的管棚支护、微型钻孔桩施工等。 3水平注浆、水平降水、地下污染层处理。 4煤层瓦斯抽排放孔施工。 5修复置换旧管线。 6探测查找地下管网
非开挖施工技术简介
Φ3000-Φ14000
Φ100--Φ1000
Φ100-Φ1500
Φ200--Φ1800
施工精度 50mm以内 施工速度 2--4天/100m
50mm以内 1000mm以内 500mm以内
1天/100m
1--2天 /100m
1--2天/100m
爆(裂)管法
固定式裂管头 气动式裂管头 液压式裂管头
施工长度：100—900m 管径：70—1060mm 应用：压力管道的更换
工法特点 （缺点）
施工成本较高
管材成本高
由于精度限制， 无法用于污水管 道施工
施工精度较 低
方向控制精度低 、施工震动大， 仅适用于钢管施 工
适用范围
通信管、排污管、煤 气管、自来水管、综 合管道
综合管道、 地铁、隧道
通信管、煤气管 、自来水管
通信管、煤 气管、自来 水管
通信管、煤气管 、自来水管
适用管径 Φ350--Φ4000
水平定向钻进铺管的施工顺序为：地质勘探、规划和设计钻 孔轨迹、配制钻液、钻先导孔、回拉扩孔、回拉铺管、管端处理。
定（导）向钻进铺管法
非开挖技术（顶管技术）
4.3.2.6非开挖技术（顶管技术）施工非开挖技术施工优点：非开挖技术在不稳定及饱和土层中以最小的破坏和最大的保护环境等方面解决了城市施工中的难题，并在应付最恶劣的地下土壤条件中有丰富的经验，任何地方都能提供最经济、准确、齐全、快速而可靠的解决问题的方法。
4.3.2.6.1作业前工作1.技术准备1.1定向钻铺管施工前应进行工程勘察。
工程勘察应符合《岩石工程勘察规范》GB50021、《岩石工程勘察规范》DBJ13-84和《城市地下管线探测技术规程》CJJ61的规定。
1.2地下管线复查并在地面上做出标记。
1.3根据地下管线复查结果调整钻孔设计轨迹。
1.4选定出、入钻点，开挖出、入钻工作沟。
1.5绘制出详细的地下管线勘察成果图，作为钻孔轨迹设计的依据。
1.6入钻点和出钻点的选取：根据设计要求，入钻点宜设在行人车辆稀少且有足够空间摆放设备处，出钻点则宜设置在能够摆放管材、方便拖管的另一端。
1.7钻孔轨迹设计要求根据取得地下管线勘察成果、现场地形地貌和周边环境信息。
钻杆最小弯曲半径等技术资料。
其中钻孔轨迹参数包括入钻角ai、出钻角ao、入钻造斜段Li、中间水平段L´、出钻造斜段Lo、钻孔深度H等。
1.8编制施工方案，准备好相关的施工记录表。
2.现场施工负责任向进入施工范围内所有人员详细交代本次施工作业内容、进度要求、特殊项目施工要求、作业标准、安全注意事项、危险点及控制措施、危害环境的相应预防控制措施、人员分工并签署（班组级）安全技术交底。
3.现场施工负责人办理相关的工作许可手续，开工前做好现场施工防护围蔽警示措施；夜间施工的须有足够的照明。
4．现场施工负责人检查所有工作人员是否正确使用劳保用品及着装按安规规定佩戴统一的安全帽、统一佩戴有个人相片的作业证（或胸卡证）、穿着统一的工作服，并带领施工作业人员进入作业现场。
4．3．2．6.2导向孔施工1．导向孔施工应按事先设计好的钻孔轨迹进行导向施工，并做好导向孔施工的记录。
非开挖技术在土木工程中的应用与发展
非开挖技术在土木工程中的应用与发展非开挖技术，在土木工程中的应用与发展随着社会的不断发展和经济的快速增长，土木工程面临的挑战变得越来越多。
土木工程的建设需要对地下管线进行改造和维护，以确保城市的正常运行。
然而，传统的开挖方法不仅损坏了地下设施，还浪费了大量的人力和物力资源。
为了解决这一问题，非开挖技术应运而生，成为了土木工程领域的一项重要技术。
非开挖技术，顾名思义，是指在不破坏地表的情况下对地下设施进行维修和改造的技术。
与传统的开挖方法相比，非开挖技术具有许多优势。
首先，非开挖技术可以减少对地下设施的破坏，避免了可能带来的次生灾害风险，保护了地下设施的完整性和安全性。
其次，非开挖技术可以有效地节约人力和物力资源，减少了施工时间和成本。
再次，非开挖技术对环境的影响较小，可以减少噪音、尘埃和污染物排放，降低了对周围居民的影响。
总之，非开挖技术在土木工程中的应用有着重要的意义。
非开挖技术在土木工程中的应用非常广泛。
其中最常见和重要的应用领域之一就是地下管线的维修和改造。
地下管线是城市正常运行的重要组成部分，涉及到供水、排水、电力、通信等方方面面。
然而，由于地下管线大多埋藏较深，传统的开挖方法会给周围环境和居民带来很大的不便。
而非开挖技术可以通过水平定向钻孔、土壤注浆等方式，对地下管线进行维修和改造，不但减少了对周围环境的影响，还保护了地下管线的安全。
除了地下管线的维修和改造，非开挖技术还可以应用于地铁隧道的施工和维护。
随着城市人口的增加和交通需求的增加，地铁工程在城市建设中占据了越来越重要的地位。
然而，地铁隧道的施工和维护需要大量的人力和物力资源，同时也会给城市居民带来很大的不便。
利用非开挖技术，可以通过盾构机、冻结土壁等方式，实现地铁隧道的施工和维护，减少了对周围环境和居民的影响，提高了施工的效率和质量。
此外，非开挖技术还可以应用于地下空间的开发和利用。
地下空间在城市建设中具有重要的作用，可以扩大城市的空间利用效率，并满足城市发展的需求。
非开挖技术重点内容
概念●非开挖施工技术：是指以现代岩土钻掘技术为核心，在不开挖或少开挖地表的条件下，进行地下管线的勘测，铺设，修复和更换的施工技术。
●非开挖核心技术组成：1，岩土钻孔及测量技术2，隧道掘进及支护技术，3，地球物理探测技术4，有线电视技术5，管道防腐及修复技术等。
●非开挖优点：1，不影响交通2，不破坏环境3，施工周期短4，综合施工成本低5，社会效益显著。
缺点：●非开挖铺设技术方法分类及应用范围：1，水平钻孔技术（柔性及刚性的连续质料管材，完整地层）2，气动矛技术（柔性连续质料管材，软的完整地层或较硬的松散地层）3，夯管锤技术（刚性连续质料管材，软的完整底层或硬的松散地层）4，顶管技术（刚性连续或非连续质料管材，完整地层）5，综合应用技术（以上两种或多种技术的综合和交叉）。
●水平钻孔技术：在地下管线铺设中，采用水平方向钻进和扩孔工艺方法成孔，同步拉入或顶入铺设地下管线的技术方法。
包括（水平钻进法，水平螺旋钻进法，水平定向钻进法。
）●水平钻进法：使用普通地质钻探设备，采用盲孔钻进工艺清水或空气作为冲洗介质，先钻进成孔，然后推入金属套管，在穿管铺入电缆。
缺点：设备工艺受限，钻孔方向控制难，套管扑入费时费力，大口径成孔难。
质量差，效率低。
●水平螺旋钻进法：采用螺旋钻头破碎土层，同步顶入金属套管，螺旋钻杆内排土工艺。
带有套管地下管道泥浆润滑装置。
优点：对底层没干扰，对地层适应性好，管径更具需要变化，适用范围大。
缺点：不可控向，施工精度有限，在坚硬或卵砾层施工空难，对螺旋钻头不能破碎地层无法施工。
适用范围：软至中硬的不含水土层，粘土层和稳定的非粘土层。
●水平定向钻进：是一种将地质钻探，油气钻井所用的定向钻进技术与管线铺设技术相结合的新方法，采用先定向钻进导向孔，然后扩大钻孔，最后拉入铺设管线的技术工艺。
优点：铺管精度高，效率高，操作简便。
●水平定向钻进铺管工艺原理：1，钻进导向孔（采用专门的人工弯曲钻孔器具，从钻孔入土点到出土点进行定向钻进。
非开挖施工技术简介
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• 按管材分：钢筋混凝土顶管、钢管顶管、以及其他管材的顶管。
• 按顶进管子轨迹的曲直分：直线顶管和曲线顶管。
项管技术的发展方向
1. 长大距离顶管：普通顶管一般距离≤100m，无中继环，（现在某些专 家认为可能提高到300m），长距离顶管﹥100m，长大距离﹥1000m 。
2. 大管径顶管：过去一般认为顶管最大直径为3m。现在日本、德国等国 顶管管径可达4～5m。
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。
顶管
盾构
定向钻
水平钻机
夯管锤
工法特点 （优点）
顶进精度高，方向控 制精度可达5cm之内
适用于大口 径隧道
施工速度快
施工速度快
施工速度快、成 本低
• 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。
• 按顶管机的类型分：手掘式人工顶管、挤压顶管、水射流顶管和机械顶 管（泥水式、泥浆式、土压式、岩石式 ）。手掘式顶管的推进管前只是 一个钢制的带刃口的管子（称为工具管），人在工具管内挖土。掘进机 顶管的破土方式与盾构类似，也有机械式和半机械式之分。
顶管法施工特点：
1. 适用于软土或富水软土层； 2. 无需明挖土方，对地面影响小； 3. 设备少、工序简单、工期短、造价低、速度快； 4. 适用于中型管道（1.5～2m）管道施工； 5. 大直径、超长顶进、纠偏困难。
非开挖施工技术介绍讲解
非开挖施工技术简介1前言目前,城市现存的许多设施不能满足发展的需要,如污水、自来水、煤气、电力和通讯管道的铺设和维修都是在需要的时候再对街道路面“ 开膛剖肚” ,从而导致交通堵塞、破坏已有基础设施、环境污染等一系列问题。
非开挖施工技术就是在不开挖 (或者少开挖地表的情况下进行铺设、探测、维修和更新各种地下管线,解决城市管线施工中的难题。
城市地下管线的铺设方式是工程建设技术水平的体现,是城市现代化的标志之一,也是社会文明进程的重要体现。
2非开挖技术的特点现代非开挖地下管线施工技术,是近年来发展起来的一项高新技术,是钻探工程技术结合工程物探、计算机技术、岩土工程技术及新材料等技术的一项重要延伸。
非开挖技术在国外已广泛使用,在国内也逐渐普及。
与其它技术相比,非开挖技术起步较晚。
但是在最近 20多年中,非开挖技术无论在理论上,还是在施工工艺方面,都有了突飞猛进的发展。
非开挖技术是极为重要的一种铺设管道的工程手段,采用非开挖技术铺设管道具有若干得天独厚的优势。
不开挖地面就能穿越公路、铁路、河流,甚至能在建筑物底下穿过,是一种安全有效的施工技术。
非开挖技术不开挖地面,故而被铺设管道的上部土层未经扰动,管道的管节端不易产生段差变形,其管道寿命亦大于开挖法埋管。
采用房下非开挖技术能节约一大笔征地拆迁费用,减少动迁用房,缩短管线长度,有很大经济和社会效益。
3非开挖技术的构成分类非开挖技术可分为三大类:铺设新管线、修复置换旧管线、探测原有管网。
3.1铺设新管线施工技术包括导向钻进铺管法、定向钻进铺管法、气动矛铺管法、夯管锤铺管法、螺旋钻进铺管法、推挤顶进铺管法、微型隧道铺管法、盾构法和顶管法。
3.2修复旧管线施工技术包括原位固化法、原位换管法、滑动内插法、变形再生法、局部修复法。
3.3探测地下管网包括地下管线探测仪(非金属管道探测仪、金属管道探测仪、塑料管道探测仪、电力电信缆线探测仪和井盖探测仪等、供水管网监测仪(流量水压记录仪、漏区诊断仪、漏点定位仪等、电信线路故障定位仪、气体故障检测仪、管中摄影仪、探地雷达、声纳系列。
非开挖施工技术简介和人工顶管施工技术
非开挖施工技术简介和人工顶管施工技术嘿！小伙伴们，今天我们来聊聊非开挖施工技术和人工顶管施工技术。
这两者都是城市建设中非常重要的施工方法，可以让我们的城市更加美观、整洁，同时也能节省大量的人力、物力和财力。
那么，接下来就让我们一起来看看这两种神奇的施工技术吧！我们来说说非开挖施工技术。
这个名字听起来有点高大上，其实它就是指在不破坏地面的情况下进行地下管道、电缆等设施的铺设。
这可不是一件容易的事情，需要我们运用很多高科技手段。
比如，我们可以利用地质雷达来探测地下的地形和土壤结构，然后根据这些信息来制定出最佳的施工方案。
我们还可以使用一些特殊的工具，如气压钻、振动锤等，来进行地下挖掘。
这些工具都是非常先进的，可以让我们在不损伤地下设施的情况下完成施工任务。
非开挖施工技术有很多优点，比如它可以减少对地面的破坏，降低噪音污染，提高施工效率等。
但是，它也有一些局限性，比如对于一些复杂的地下地形和土壤结构，可能难以实现非开挖施工。
这时，我们就需要运用到人工顶管施工技术了。
接下来，我们来聊聊人工顶管施工技术。
这个名字听起来有点像是一种魔术表演，其实它是一种非常实用的施工方法。
人工顶管施工就是在地下挖掘一条通道，然后通过这条通道将管道或者其他设施从地面顶到地下。
这个过程就像是在地下进行一场大合唱，我们需要用各种工具和设备来配合，才能完成这个艰巨的任务。
人工顶管施工技术也有很多优点，比如它可以在较短的时间内完成施工任务，成本相对较低等。
但是，它也有一些局限性，比如对于一些地下水位较高的地区，可能需要采取特殊的措施来防止地面塌陷。
人工顶管施工过程中还需要注意安全问题，避免发生意外事故。
总的来说，非开挖施工技术和人工顶管施工技术都是非常有用的施工方法。
它们各有优缺点，适用于不同的场合。
在实际工程中，我们需要根据具体情况来选择合适的施工方法，以达到最好的效果。
好了，今天的分享就到这里啦！希望你们能够从中学到一些有用的知识，为城市建设贡献自己的力量！下次再见啦！。
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材料，设备来铺设，更换或修复地下公用设施而能做到最小限度地扰民 碍市
- North American Society for Trenchless Technology 北美无开挖技术协会
Why Trenchless? 为什么要无开挖？
• Minimal disruption of traffic
Pipe Jacking 顶管法 Auger Boring螺旋钻进法
Horizontal Directional Drilling
水平定向钻进法
• Lengths of 15 - 1800 m 施工长度：15－1800米
• Diameters of 25 - 1200 mm 管径25－1200毫米
Definition of
Trenchless Technologies
无开挖技术的定义
“A family of methods, materials, and equipment
capable of being used for the installation of new or replacement or rehabilitation of existing underground infrastructure with minimal disruption to surface traffic, business, and other activities.” 无开挖技术就是采用各种方法，
爆管法的过程 （ 固定裂管工艺)
Pipe Bursting Process(Static Cont.)
爆管法的过程 （固定裂管工艺) 续
Pipe Bursting Process(Pneumatic)
爆管法的过程 （气动工法)
Microtunneling 微型隧道法
•Lengths of 25 - 225 m 施工长度：25－225米 •Diameters of 250 - 3050 mm 管径：250－3050毫米
• Applications: 应用
Pneumatic Head 气动式裂管头
– replacement of force mains 压力管的更换
– replacement of gravity sewers 下水道的更换
Hydraulic Head 液压式裂管头
Pipe Bursting Process(Static)
INTRODUCTION TO TRENCHLESS TECHNOLOGY
非开挖技术的介绍
By Samuel T. Ariaratnam, Ph.D., P.E. Arizona State University, USA
Traditio for “gre enfield” 适用于未发展区域
• Low tech – little change over past 50 yrs.
技术含量低，近50年没有多大改进
• Level of planning & implementation basic
对计划与实施手段的要求低
• “Non-greenfield” – surface disruptions, underground utilities 在市区施工， 对地面上的物景
• Applications: 应用 – utility conduits 市政工程 – Pipelines 管道设施 – gravity sewers 下水管道 – force mains 压力管道
– horizontal remediation wells 治理污染的水平管群
– geotechnical investigations地质调查
▪ Compaction 压实 ▪ Concrete or asphalt
重铺水泥和沥青
▪ Traffic control交通管制
New Construction Techniques 新技术
H.D.D.水平定向钻进法 Pipe Bursting 爆(裂)管法
Microtunneling 微型隧道法
HDD Process 水平定向钻进过程
HDD Process 水平钻进定进过程
Pipe Bursting 爆(裂)管法
Static Head 固定式裂管头
• Lengths of 100 - 900 m
施工长度：100－900米
• Diameters of 75 - 1060 mm
管道直径：70－1060毫米
Costs of Open Cut Pipe Replacement
开沟更换管道的成本
▪ Pavement saw-cutting
开凿路面
▪ Excavation 挖沟 ▪ Trucking spoil and dump
fees 运土费和倒土费用 ▪ Backfill and transport
回填和运输费用
最小的交通干扰
• Year round construction 全年可以施工 • Improved safety 安全性改善 • Reduced landscape damage
减少对周围物景的损坏
• Minimal disturbance to local business 对周围的商业环境影响少 • Improved construction productivity 改善施工的效率 • Can access otherwise inaccessible areas 在难以进入的区域也可施工
产生损坏，对地下的管网产生威胁
Trenchless Technologies 无开挖技术
• Thrust Boring & Pipe Jacking (pre-1900’s) 顶管法 • Auger Boring (1940) 螺旋钻进法 • Impact Moling (1962) 冲击矛法 • Directional Drilling (1971) 水平定向钻进法 • Impact Ramming (1980) 夯管法 • Pipe Bursting (1980’s) 爆(裂)管法