非开挖施工技术简介PPT课件
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非开挖施工技术介绍
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。
市政管道工程,PPT课件,3-3非开挖铺管其他技术
3.4.2 软衬法
施工前，首先将柔性的纤维增强软管、热固性树脂和催化剂加工成软衬管 ，用闭路电视摄像机检查旧管道的内部情况，然后将管道清洗干净。再将软 衬管置入旧管内，通过水压或气压的作用使软衬管紧贴旧管的内壁。最后通 过热水或蒸汽使树脂受热固化，从而在旧管道内形成一平滑的内衬层，达到 修复的目的。
❖3.4.7 化学稳定法
化学稳定法主要用于修复管道内的裂隙和空穴。
施工前，将待修复的管道隔离并清淤，然后向管道内注入化学溶液使其渗 入裂隙并进入周围的土层，大约1个小时后将剩余溶液用水泵抽出，再注入 第二种化学溶液。两种溶液的化学反应使土颗粒胶结在一起形成一种类似混 凝土的材料，达到密封裂隙和空穴的目的。
市政管道不开槽施工
市政管道穿越铁路、公路、河流、建筑物等障碍物或在城 市干道上施工而又不能中断交通以及现场条件复杂不适宜采 用开槽法施工时，常采用不开槽法施工。
管道不开槽施工与开槽施工法相比，不开槽施工减少了 施工占地面积和土方工程量，不必拆除地面上和浅埋于地下 的障碍物；管道不必设置基础和管座；不影响地面交通和河 道的正常通航；工程立体交叉时，不影响上部工程施工；施 工不受季节影响且噪音小，有利于文明施工；降低了工程造 价。
灌浆材料一般为水泥砂浆、化学密封胶。 该法适用于各种市政圆形管道的局部修复，管径一般为100~2500mm。 施工简单、速度快、对工人技术要求低、不需要投入大型设备，但修复后管 道的过流断面积减小，影响了管道的使用。
3.4.2 软衬法
软衬法是在破损的旧管内壁上衬一层热固性树脂，通过加热使其固化，形 成与旧管紧密结合的薄衬管，而管道的过流断面积基本上不减小，但流动性 能却大大改善的修复方法。
绞拉法也称绞拉内衬法，是将绞拉钢丝绳穿过欲修复的管道后一端固定在 绞车上，另一端连接软衬管，靠绞车将软衬管拉入管道内，最后拆掉钢丝绳 ，堵塞两端，利用热水（或蒸汽）使软衬管膨胀并固化的施工方法。
定向钻非开挖施工安全一般要求课件
检查设备附件 对设备的各种附件进行检查，确保其完好无损、 符合要求。
设备的操作规程
制定操作规程并培训操作人员
01
根据设备特点和操作要求，制定详细的操作规程，并对操作人
员进行培训。
严格按照操作规程操作
02
操作人员应严格按照操作规程进行操作，不得违规操作。
注意观察设备运行状况
03
操作人员在操作过程中应密切关注设备运行状况，发现异常及
调查
对事故进行深入调查，了解事故发生的过程和原因，以便采取针对性的措施。
分析
对调查结果进行全面分析，找出事故的根源和薄弱环节，提出改进建议。
安全事故的预防和纠正措施
预防
根据事故调查和分析结果，制定预防 措施，防止类似事故再次发生。
纠正
针对事故中暴露出来的问题和不足， 采取纠正措施，提高施工安全水平。
通风
确保施工现场有良好的通风条件，特 别是在进行可能产生有害气体的作业 时，应安装排风设备，及时排出有害 气体。
照明
施工现场应提供足够的照明，保证工 作人员能够清晰地看到作业环境和设 备，避免因光线不足而造成误操作或 意外伤害。
施工现场的环境卫生
清洁卫生
保持施工现场的清洁卫生，及时清理产生的垃圾和废弃物，防止对工作人员的 健康造成影响。
管道修复
对老旧管道进行非开挖修复， 延长管道使用寿命。
管道检测
通过定向钻孔进行管道内部检 测，获取管道运行状况数据。
特殊环境施工
在河流、湖泊、公路、铁路等 特殊环境下进行非开挖施工， 减少对环境和交通的影响。
02
施工安全一般要求
施工前的安全准 备
现场勘查
在施工前应对现场进行全面勘 查，了解地下管线、地下障碍 物等可能影响施工安全的因素。
设备的操作规程
制定操作规程并培训操作人员
01
根据设备特点和操作要求，制定详细的操作规程，并对操作人
员进行培训。
严格按照操作规程操作
02
操作人员应严格按照操作规程进行操作，不得违规操作。
注意观察设备运行状况
03
操作人员在操作过程中应密切关注设备运行状况，发现异常及
调查
对事故进行深入调查，了解事故发生的过程和原因，以便采取针对性的措施。
分析
对调查结果进行全面分析，找出事故的根源和薄弱环节，提出改进建议。
安全事故的预防和纠正措施
预防
根据事故调查和分析结果，制定预防 措施，防止类似事故再次发生。
纠正
针对事故中暴露出来的问题和不足， 采取纠正措施，提高施工安全水平。
通风
确保施工现场有良好的通风条件，特 别是在进行可能产生有害气体的作业 时，应安装排风设备，及时排出有害 气体。
照明
施工现场应提供足够的照明，保证工 作人员能够清晰地看到作业环境和设 备，避免因光线不足而造成误操作或 意外伤害。
施工现场的环境卫生
清洁卫生
保持施工现场的清洁卫生，及时清理产生的垃圾和废弃物，防止对工作人员的 健康造成影响。
管道修复
对老旧管道进行非开挖修复， 延长管道使用寿命。
管道检测
通过定向钻孔进行管道内部检 测，获取管道运行状况数据。
特殊环境施工
在河流、湖泊、公路、铁路等 特殊环境下进行非开挖施工， 减少对环境和交通的影响。
02
施工安全一般要求
施工前的安全准 备
现场勘查
在施工前应对现场进行全面勘 查，了解地下管线、地下障碍 物等可能影响施工安全的因素。
非开挖管道施工技术精品PPT课件
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5、气动夯锤顶管
工作原理:
气动夯锤以压缩空气为动力，驱使夯锤反复 向前冲击，从而将力传递给钢管并将钢管夯入地层 中，视作业坑条件许可，决定每节被夯管的长度， 每夯入一节钢管后卸下夯锤击夯环，按照并焊好下 一节钢管，然后重新安装夯锤及夯环并夯击。如此 反复，待被夯钢管抵达终止坑后，清理钢管内残土 即完成埋设。
非开挖管道施工技术
1
本章主要内容
第一节 非开挖管道施工技术 第二节 穿越河流施工
2
第一节 非开挖施工技术
指利用各种岩土钻掘的设备和技术手段，在地表不开 挖沟槽的条件下，铺设、更换和修复各种地下管线的施工 技术，国外叫做TT技术（Trenchless Technology）。
3
第一节 非开挖施工技术
26
导向钻施工过程(1)
27
施工工序：
施工准备
钻孔和管道组焊工 序并列就位一次完成。 具体作法是在河流一岸 设置钻机钻孔，另一岸 进行管段组焊、检验、 试压和防腐，钻机按设 计管位钻完导向孔、扩 孔后再回拖穿越管段。
征地 测量放线 修便道 三通一平
设备进场
组装调试
控向系统调试
钻孔导向
扩孔
管道组焊
12
2、土压式掘进机顶管
在被顶进的管道前端安装上 机械钻进的掘土设备，配置挖土 和皮带运土机械以代替人工挖运 土，当管前方土体被掘削成一定 深度的孔洞时，利用顶管设施， 将连接在钻机后部的管子顶入孔 洞。
对粘土、砂土及淤泥等土层 均可顺利进行顶管。但运土与掘 进速度不易同步，出土较慢。遇 到含水土层或岩石地层时因无法 更换机头，所以不能使用。
在跟踪测量路线上有地面障碍物、周围环境有明显 磁性干扰的情况下选用。
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5、气动夯锤顶管
工作原理:
气动夯锤以压缩空气为动力，驱使夯锤反复 向前冲击，从而将力传递给钢管并将钢管夯入地层 中，视作业坑条件许可，决定每节被夯管的长度， 每夯入一节钢管后卸下夯锤击夯环，按照并焊好下 一节钢管，然后重新安装夯锤及夯环并夯击。如此 反复，待被夯钢管抵达终止坑后，清理钢管内残土 即完成埋设。
非开挖管道施工技术
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本章主要内容
第一节 非开挖管道施工技术 第二节 穿越河流施工
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第一节 非开挖施工技术
指利用各种岩土钻掘的设备和技术手段，在地表不开 挖沟槽的条件下，铺设、更换和修复各种地下管线的施工 技术，国外叫做TT技术（Trenchless Technology）。
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第一节 非开挖施工技术
26
导向钻施工过程(1)
27
施工工序：
施工准备
钻孔和管道组焊工 序并列就位一次完成。 具体作法是在河流一岸 设置钻机钻孔，另一岸 进行管段组焊、检验、 试压和防腐，钻机按设 计管位钻完导向孔、扩 孔后再回拖穿越管段。
征地 测量放线 修便道 三通一平
设备进场
组装调试
控向系统调试
钻孔导向
扩孔
管道组焊
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2、土压式掘进机顶管
在被顶进的管道前端安装上 机械钻进的掘土设备，配置挖土 和皮带运土机械以代替人工挖运 土，当管前方土体被掘削成一定 深度的孔洞时，利用顶管设施， 将连接在钻机后部的管子顶入孔 洞。
对粘土、砂土及淤泥等土层 均可顺利进行顶管。但运土与掘 进速度不易同步，出土较慢。遇 到含水土层或岩石地层时因无法 更换机头，所以不能使用。
在跟踪测量路线上有地面障碍物、周围环境有明显 磁性干扰的情况下选用。
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非开挖施工技术,主要对准地下工程专业
•定向钻进在水平方向铺设管线或穿越交通繁忙的道路、铁Horizontal Directional Drilling）击件将力全部传到钢管上动空机冲击矛锤头可水平定向钻进铺管工艺原理钻进导向孔。
导向孔钻进采用专门孔器具，从钻孔人土点(坑)到出土点行定向钻进，按照设计的铺管轨迹钻出一的导向钻孔。
(3) 反拉铺管对称结构。
这种结构采用的也是气动孔锤)钻头，与前者不同的是，它将钻成不对称形状。
其控向原理也是在冲击回钻具定向参数:孔内铅直剖面上的位系统。
这种系统采用三轴加速度它和微处理器对钻具运动重进行连续测量，采用无线或测量信息在接收仪屏幕上显是钻具的倾角和工具面向角。
头发射的电磁信号的定位测头距地面的垂直深度，以及偏离基准线的距离。
系统。
由两部分组成：一是用于确的可选择人工磁源(一般是多个人，构建多基准点的基准线)；二是的定向仪(定向仪可检测导向钻具从而确定出导向钻具相对于磁源的(1) 钻机具有用于砾雷达波束形回扩钻头，重Rockmaster 用于岩石三用钻头体大从②覆盖深度：通常，穿越的最小覆盖深度应大于钻孔最终扩孔直径的6倍以上；在穿越河床时，应在河床断面最低处5m以下。
③入、出土角度：钻孔入、出土角度决定钻孔斜直线段的斜率，并直接影响钻孔弯曲孔段参数，大多数水平定向钻机变角范围为0-22°。
如果钻机放置在地面，入土角和出土角应分别在6-20 °之间选择(需考虑多种因素，如欲铺设管道的直径等)；如果钻机放置在地下工作坑内，入土角和出土角一般应采用0 °或近似水平。
④弯曲段曲率半径(造斜强度)：曲率半径主要由欲铺设管道的弯曲强度和工作安全要求确定，并随管道直径增大而增大。
对钢质管道的最小许弯曲半径可采用下式计算；对柔性管材管道可按其满足管道工作安全的相关规范要求选取206DS二、气动矛技术气动矛技术是采用气动冲击器破碎土层形成孔洞、同步跟进铺入管线的一种非开挖施工方法。
第六章 非开挖施工技术
10
施工所用的机具和设备
• （1）管道 • 平口/企口/双插口/钢承口
施工所用的机具和设备
• （2）工具管
（3） 顶管机
11
施工所用的机具和设备
• （4）中继站——长距离顶管 • （5）附属机具
（三）机械掘进法顶管
• 机械法顶管采用专门的机械化掘进机头破 碎管前岩土，取得进尺。
• 压力是由位于主工作坑内的液压顶进油缸 产生，并通过管道传输至前部掘进机头。
钻具定向系统
• （1）惯性定向系统
• 采用三轴加速度计作为探测仪器，测量信 息采用无线或有线传输方式。
• （2）磁性定向系统
• 人工磁源+三轴磁力定向仪
• （3）常规随钻测量与定向系统
• 其他领域定向钻进中的成熟方法与仪器。
5
4.水平定向钻进设备及器具
• （1）钻机 • （2）钻具 • 导向钻具、扩孔器、导向仪
2
（二）水平螺旋钻进法
• 缺点
• 不可控制方向 • 施工精度有限 • 在坚硬土层或卵砾石层施工困难 • 对螺旋钻头无法破碎的岩层不能施工
1.水平定向钻进铺管工艺原理
• （1）钻进导向孔 • 导向孔钻进采用专门的人工弯曲钻孔器
具，从钻孔入土点（坑）到出土点（坑） 进行定向钻进，按照设计的铺管轨迹钻出 一个对穿的导向钻孔。 • 可以采用两侧导向孔，中部对接的方法。
是利用回转刀具开挖，同时破碎洞内围岩及掘 进，形成整个隧道断面的一种新型、先进的隧道 施工机械；
（二）人工掘土法顶管
• 人工掘土法顶管的管内操作人员从管道尾 部进入，到达挖掘面，依靠人工挖掘土方 （或者机械辅助挖掘），形成孔洞，然后 借助工作坑内的顶进设备，把预铺设的管 道按照设计轨迹顶入的过程。
施工所用的机具和设备
• （1）管道 • 平口/企口/双插口/钢承口
施工所用的机具和设备
• （2）工具管
（3） 顶管机
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施工所用的机具和设备
• （4）中继站——长距离顶管 • （5）附属机具
（三）机械掘进法顶管
• 机械法顶管采用专门的机械化掘进机头破 碎管前岩土，取得进尺。
• 压力是由位于主工作坑内的液压顶进油缸 产生，并通过管道传输至前部掘进机头。
钻具定向系统
• （1）惯性定向系统
• 采用三轴加速度计作为探测仪器，测量信 息采用无线或有线传输方式。
• （2）磁性定向系统
• 人工磁源+三轴磁力定向仪
• （3）常规随钻测量与定向系统
• 其他领域定向钻进中的成熟方法与仪器。
5
4.水平定向钻进设备及器具
• （1）钻机 • （2）钻具 • 导向钻具、扩孔器、导向仪
2
（二）水平螺旋钻进法
• 缺点
• 不可控制方向 • 施工精度有限 • 在坚硬土层或卵砾石层施工困难 • 对螺旋钻头无法破碎的岩层不能施工
1.水平定向钻进铺管工艺原理
• （1）钻进导向孔 • 导向孔钻进采用专门的人工弯曲钻孔器
具，从钻孔入土点（坑）到出土点（坑） 进行定向钻进，按照设计的铺管轨迹钻出 一个对穿的导向钻孔。 • 可以采用两侧导向孔，中部对接的方法。
是利用回转刀具开挖，同时破碎洞内围岩及掘 进，形成整个隧道断面的一种新型、先进的隧道 施工机械；
（二）人工掘土法顶管
• 人工掘土法顶管的管内操作人员从管道尾 部进入，到达挖掘面，依靠人工挖掘土方 （或者机械辅助挖掘），形成孔洞，然后 借助工作坑内的顶进设备，把预铺设的管 道按照设计轨迹顶入的过程。
非开挖管道施工技术上
卵石层，适宜管径600~3000mm。
19
4、气动冲击矛顶管
其工作原理为：压缩空气提供动力，驱动冲击矛
内冲锤反复向前冲击并借助矛体周围的土层提供的 摩擦力，使得冲击矛快速穿越土层。
20
气动冲击矛
21
4、气动冲击矛顶管
主要用于非开挖穿越公路、铁路、河流及建筑物等的塑料
管或钢管的直线铺设，广泛适用于不同土质的地层短距离、 中小口径的穿越施工，理想施工长度为5~25 m，施工管径 为45~200 mm，管道埋深约1 m。
15
3、泥水式掘进机顶管
16
泥水式掘进机 （不能破碎岩石）
17
泥水式掘进机 （可破碎粒径不超过 顶管机直径1/3的砾石 或卵石层）
18
3、泥水式掘进机顶管
通过刀盘以及顶速平衡正面土压力，调节循环水压力用以 平衡地下水压力。 采用流体输送切削入泥仓的土体，顶进过程中不间断，施 工速度快。 无需地盘改良或降水处理，施工后地表沉降小。 适用于土层、软岩层以及不超过顶管机直径1/3的砾石或
定向钻施工现场水平定向钻管道敷设技术水平定向钻管道敷设技术水平定向钻管道敷设技术定向钻机定向钻施工现场非开挖管道施工技术第一节非开挖管道施工技术第二节穿越河流施工本章主要内容指利用各种岩土钻掘的设备和技术手段在地表不开挖沟槽的条件下铺设更换和修复各种地下管线的施工技术国外叫做tt技术trenchlesstechnology
根据用途不同，可将非开挖技术大致分为：
（1）非开挖管道敷设技术 （2）非开挖管道更换技术 （3）非开挖管道修复技术
4
一、非开挖管道敷设技术
——顶管管道敷设技术 ——水平定（导）向钻管道敷设技术 ——盾构隧道管道敷设技术
5
（一）顶管法
19
4、气动冲击矛顶管
其工作原理为：压缩空气提供动力，驱动冲击矛
内冲锤反复向前冲击并借助矛体周围的土层提供的 摩擦力，使得冲击矛快速穿越土层。
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气动冲击矛
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4、气动冲击矛顶管
主要用于非开挖穿越公路、铁路、河流及建筑物等的塑料
管或钢管的直线铺设，广泛适用于不同土质的地层短距离、 中小口径的穿越施工，理想施工长度为5~25 m，施工管径 为45~200 mm，管道埋深约1 m。
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3、泥水式掘进机顶管
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泥水式掘进机 （不能破碎岩石）
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泥水式掘进机 （可破碎粒径不超过 顶管机直径1/3的砾石 或卵石层）
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3、泥水式掘进机顶管
通过刀盘以及顶速平衡正面土压力，调节循环水压力用以 平衡地下水压力。 采用流体输送切削入泥仓的土体，顶进过程中不间断，施 工速度快。 无需地盘改良或降水处理，施工后地表沉降小。 适用于土层、软岩层以及不超过顶管机直径1/3的砾石或
定向钻施工现场水平定向钻管道敷设技术水平定向钻管道敷设技术水平定向钻管道敷设技术定向钻机定向钻施工现场非开挖管道施工技术第一节非开挖管道施工技术第二节穿越河流施工本章主要内容指利用各种岩土钻掘的设备和技术手段在地表不开挖沟槽的条件下铺设更换和修复各种地下管线的施工技术国外叫做tt技术trenchlesstechnology
根据用途不同，可将非开挖技术大致分为：
（1）非开挖管道敷设技术 （2）非开挖管道更换技术 （3）非开挖管道修复技术
4
一、非开挖管道敷设技术
——顶管管道敷设技术 ——水平定（导）向钻管道敷设技术 ——盾构隧道管道敷设技术
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（一）顶管法
非开挖工程施工PPT课件
貫入試驗
非开挖工程施工
取心鑽進
20
設計計算
• 覆蓋深度 • 推荐穿越的最小覆盖深度大于钻孔最终扩孔直径的6
倍以上；在穿越河床时，应在河床断面最低处之下5m 米以上。
非开挖工程施工
21
設計計算
• 入、出土角和曲率半径
• 对地面始钻式，入土角和出土角应分别在6~20度之间
• 铺设钢管的最小允许弯曲半径可用下列公式计算
钢套管，跨越孔，水平降水井
钢、塑料 跨越孔 钢、混凝土 钢套管
冲击矛法
压力管道，电缆线，跨越孔
钢、塑料
夯管锤
钢套管，跨越孔，管棚，打入 桩
钢管套
冲击钻进法
非开挖跨工程越施孔工
钢管、混凝土管
6
水平定向鑽進
• 施工长度：15－1800米 • 管径25－1200毫米 • 应用
市政工程、管道设施、下水管道、 压力管道、治理污染的水平管群、 地质调查
非开挖工程施工
5
非開挖技術分類
• 管線鋪設
施工方法
典型应用
管材
顶管法
各种大口径管道，跨越孔 混凝土、钢、铸铁
隧道施工法
各种大口径管道
小口径顶管法 小口径管道，管棚，跨越孔 混凝土、钢、铸铁
管 水平定(导)向钻进 压力管道，电缆，短跨越孔
线
螺旋钻进
刚套管，跨越孔
铺 设
顶推钻进
压力管套，钢套管
水平钻进
• 以最小的地表开挖量进行各种地下管线探查、铺设、 更换和修复的施工技术-中國非開挖協會
非开挖工程施工
3
前言
• 應用領域 • 非開挖技術現今已被广泛应用于给水、排水、电力、
通信、燃气等领域，也可以应用于文物、古建筑的保 护等方面。 • 應用地點 • 用于穿越河流和水渠、街道、高速公路、铁路、机场 跑道、海滩、岛屿、建筑物拥挤的地方、管线通道和 运河等。
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非开挖施工技术简介
3
非开挖技术的发展历程
❖ 非开挖技术自60年代初开始在西方发达国家兴起 ，现已 成为一项政府支持、社会提倡、企业参 与的新技术。开挖技术是管道施工技术的一次革 命。
❖ 1900-1960——早期非开挖技术的应用
1.尤其是二战后，美国、欧洲、日本等国的重建；
2.简单的方法，用于穿越铁路、公路、河流等短距离施
非开挖施工技术简介
课程：机械工程学科前沿 学号：120120805 姓名：余 楠
非开挖技术的概述
非开挖技术是指以最少的开挖量或不开挖的条件下铺设、更换或修复 各种地下管线的一种施工新技术, 已被联合国环境保护署认定为环境友好 的施工新技术。它可广泛用于穿越高速公路、铁路、建筑物、河流、湖 泊, 以及在市区、古迹保护区、农作物或植被保护区等进行污水、自来水、 煤气、电力、电讯、石油、天然气等地下管线的施工。此外, 非开挖技术 还可用于降水工程、隧道工程、基础工程以及环境治理工程等领域。
非开挖施工技术简介
9
5.非开挖施工技术
• 旧管修复
•
• 传统的内衬法
Conventional Sliplining
• 改进的内衬法
旧管更换
– 爆管法 Pipe Bursting – 裂管法 Pipe Splitting – 吃管法 Pipe Eating
Modified Sliplining • 相关技术
5
非开挖技术的应用领域
1.地下管线施工：各类管线（自来水、污水、雨水、 石油、 天然气等管道， 以及通讯、动力和信号等 电缆线）的铺设、更换、 修复；
2.管棚支护：地下人行过道、地铁、地下车库等工 程的结构性支护；
3.环境治理：在受污染的地下水和地层中设置水平 环境治理井；
4.其它：基础工程（钢管桩、微桩、土钉）、边坡、
非开挖施工技术简介
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非开挖技术的构成分类
非开挖地下管线施工方法大致可以分为四大类： 1.新管铺设：铺设新的地下管线； 2.旧管更换：在原位更换旧管线, 提高管道输送能力； 3.旧管修复：修复现有管线的局部缺陷或改善其输送性能； 4.相关技术：主要是探测地下原有管网。
非开挖施工技术简介
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非开挖施工技术
非开挖施工技术简介
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非开挖技术
H.D.D.水平定向钻进法 Pipe Jacking 顶管法
Pipe Bursting 爆(裂)管法 Microtunneling 微型隧道法
Auger Boring螺旋钻进法
非开挖施工技术简介
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定（导）向钻进铺管法
定向钻进的基本原理：按预先设定的地下铺管轨迹钻一个小 口径先导孔，随后在先导孔出口端的钻杆头部安装扩孔器回拉扩 孔，当扩孔至尺寸要求后，在扩孔器的后端连接旋转接头、拉管 头和管线，回拉铺设地下管线。
• 新管铺设 —— 大口径（直径大于1米，可以进人）
• 隧道法 Tunnelling 人工开挖 钻爆法或新奥法NATM TBM法（岩层） 盾构法（土层）
• 顶管法 Pipe Jacking 气压平衡式 机械平衡式 土压平衡式（粘性土） 泥水平衡式（砂土层） 混合式
非开挖施工技术简介
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5.非开挖施工技术
• 新管铺设 —— 小口径（直径小于1米，可以进人） • 小口径顶管法（微型隧道法） Microtunnelling • 水平钻进法（水平湿钻）Horizontal Drilling • 水平螺旋钻进法（水平干钻） Auger Boring • 定向钻进 Directional Drilling • 导向钻进法 Guide Boring • 气动矛法 Impact Moling • 夯管法 Pipe Ramming • 顶钻进（水平干钻）、
人工顶管。
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非开挖技术的发展历程
❖ 1960-1985——现代非开挖技术的兴起和发展
1.生活水平的提高、交通的发展、传统施工方法成 本的提高；
2.替代的方法,开发了各种非开挖铺设、更换和修
复的方法和设备、奠定了现代非开挖技术的基础；
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扩孔器和导向仪
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顶管铺管法
顶 管 施 工 原 理 图
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 。
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定（导）向钻进铺管法
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定（导）向钻进铺管法
施工长度：50-1500m(一般) 管径：300-800mm,大于1m的最好用顶管的 方法 适用管材：PE管、钢管 应用：广泛应用于供水、煤气、电力、电讯、 天然气、石油等管线铺设施工工程中。
❖1985-现在——现代非开挖技术的大规模应用 — 非开挖方法和设备的完善，交通、环保、法律 意识的增加，成本降低、政府支持 — 首选的方法（比例在10%左右） — 形成新的产业：设备制造商（约100家）、材 料供应商（约400家）、工程承包商（60008000多家）、咨询公司、科研院所
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非开挖技术的概述
尽管非开挖施工技术在国外已有百余年历史,但是大规模应用始于20 世纪80年代, 先从几个发达国家开始, 继而推向世界各国。在欧洲, 由于 城市建设历史悠久, 城市地下管网腐蚀和破损严重, 因此非开挖管道更换 和修复技术使用得最早、也最广。在日本, 为了满足污水管道施工的需要, 首先开发了小口径顶管施工(微型隧道)技术。在美国, 在油气管道和通讯 电缆施工的驱动下, 水平定向(导向)钻进技术得以快速发展。据不完全统 计, 目前在发达国家中, 非开挖设备制造商和材料供应商达400多家, 工程 承包商达4000余家, 各种非开挖施工方法达百余种。
• 软衬法 Soft Lining or CIPP – 现场勘察 Site Investigation
• 缠绕法 Spiral Lining
– 管线探测 Pipe Detection
• 喷涂法 Spray Lining
– 管线检测 Survey
• 局部修复法 Local Repair
• 其它方法 Others