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 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 照地質構造的不同詳細制定 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 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 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”的新型結構
2.2 翻轉內(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 內(nèi)襯軟管
使用氣壓翻轉機將 已溶合 了樹脂 的內(nèi)襯軟管翻轉進 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)襯軟管的粘貼質量
2-2.5 管道 翻轉 內(nèi)襯
處理完成后 ,應進行水壓試驗 ,并進行沖洗及水質化驗 ,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 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 ,通過實驗確定該處土質是否滿足施工要求 。
(2)將設備定向鉆就位 ,安裝調試鉆機及導 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 質構造 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 、循序漸進的方法 ,仔 細復核各種參數(shù) .及時調試鉆頭方 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
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