非开挖技术在市政工程中的应用倪娜

非开挖技术在市政工程中的应用倪娜

安徽新建控股集团有限公司安徽省合肥市230001

摘要:在现代城市建设中,市政工程在其中占据着重要的地位,反映了一个城市的发展状态。因此,市政工程的施工质量也就显得尤为重要。随着时代的进步与发展,传统开挖技术的局限性逐渐突显出来,制约了市政工程的有效开展。基于此,围绕非开挖技术的应用进行探讨具有一定的现实意义。

关键词:市政工程;非开挖技术;应用

1非开挖技术的内涵

非开挖技术是一种现代化的市政工程建设手段。其在岩土钻掘设备及技术的支撑下,对管网铺设的入口和出口进行小部分开挖,然后在导向及定向钻的应用下,实现了市政管网的有效敷设、更换和修复。实践过程中,施工干扰少、环境功能效益突出是其主要的应用特征。

2非开挖技术的优势

(1)良好的社会效益。通过使用先进的技术和设备,不对地面造成破坏,这样避免对地面的交通造成阻碍,确保了人们的正常出行,减少了可能会造成的社会问题,它还保护了植被和环境,保障社会生活和谐和生产秩序稳定;(2)良好的经济效益。因为非开挖技术的使用可以不对地面进行挖掘,所以可以节约施工完成后对地面和植被的恢复成本,与此同时,对周围居民生活环境的影响也降到最低,间接经济效益得到保证。总的来说,非开挖技术在经济开发中的应用可以起到提高总体水平和效益最大化的作用[4];(3)施工时间短效率高。相比较而言,由于进行地下施工,避免了修复开挖地面和恢复植被工作,节约了时间,有效避免了对其他市政管道设施可能造成的破坏,提高了市政工程的工作效率,同时也减少了工程前期和后期辅助工作的劳动成本;(4)广泛的应用前景。非开挖技术不仅可以应用在传统开挖技术应用的场所,对于不适宜传统开挖技术使用的场所,非开挖技术也能良好的解决可能遇到的技术问题,确保项目的顺利完成。

3非开挖技术的应用

3.1管道铺设中的应用

在管道铺设中,可根据管径选择不同的施工方法。直径大于900mm的管道施工通常采用顶管施工法,导向钻进法、小型隧道施工法和冲击矛法可铺设直径小于900mm的管道。(1)顶管法是城市道路管道施工中最常用的施工方法之一,是第一个在中国采用的非开挖施工法,主要是利用机械的推力把管道从工作坑内穿过土层一直推到接收坑,同时,将紧随其后的管道埋设在两坑之间的施工方法。(2)导向钻进法是非开挖施工技术中发展最快的一种施工方法,适用于在地质相对松软的土层中铺设小口径的地下管线。主要利用导向钻机等相关机械沿着预先计划好的铺设路线先打一个导向孔,然后一边对导向孔进行扩宽一边再回拉要铺设的管线[5]。导向钻进法以斜面钻头来控制钻孔方向,钻头运动方向的看管一般是由手持式地表探测器和孔底探头来实现。这种方法施工速度快,能较好地控制施工方向。(3)小型隧道施工法微是一种可以进行遥控和导向的顶管施工方法,适用于铺设精度要求较高管道工程。主要是通过安装在管道前端的钻掘系统对土层进行钻进的同时,由出渣系统将产生土屑向外排出,而后可以推进需要铺设的管道,这种施工方法的铺管方向是可以通过激光导向和操作系统纠偏来调节的。(4)冲击矛法是一种多用于铺设直径小于250mm管道的施工方法,主要通过在力的作用下,冲击矛内部进行活塞运动,使得冲击矛不断在土层中前进同时,带动直径小于矛体的管线完成管道铺设[6]。目前虽然有可控冲击矛的出现,但是大多情况下的冲击矛仍然是不可控的,所以为了确保施工精度的准确性,施工前进行数据的校正就显得尤为重要。

3.2管道更换中的应用

所有的管道都有使用寿命,或者也会因为其他原因提前破损,又或者随着现代城市的高速发展,需要进行线路改建,这些情况的发生都需要对管道进行更换,常用的方法有两种:爆管法和吃管法。(1)爆管法又称胀管法,通过使用工具进入将要被更换的管道,使管道破碎并将碎片挤压进土层中,再牵引进新的管道完成整个更换过程,这种方法近几年开始也被应用于各个方面;(2)吃管法主要用于更换埋设深度较深的非加筋管道,通过使用特制的小型隧道钻机,以需要被更换的管道作为导向,将其与周围的泥土一同切削粉碎,粉碎后的废料由螺旋钻杆带出,同时会顶入新的直径相同或稍大一点的管道完成管道的更换。

3.3管道修复中的应用

地下管线长期处于地下环境中,随着时间的推移不可避免会发生管道被腐化现象,这时如何对管道进行修补就显得尤为重要,目前比较常用的方法是内衬法、软衬法和喷涂法。(1)内衬法也称为插管法,通过采用稍小直径的管道或者直接使用机械将管道变形比原始管道直径略小,使其插入原始管道中,再将环形间隙填充或者给其加压使恢复到原有形状大小,这样就会形成一个与原有管道紧密相连的管道;(2)软衬法也称为凝固法,通过将一种热固性材料内衬进原有管道中,再经过加热,使得材料固化成为与原有管道密不可分的薄衬管,这样的话管段几乎没有损失,但流动性能有较大提高;(3)喷涂法常被应用于管道的防腐作业中,通过使用被牵引的喷头,一边后退一边在管道内部进行回转喷涂,将具有防腐作用的水泥浆或环氧树脂喷涂于内壁上。

4非开挖技术应用质量提升路径

4.1优化钻机钻头

非开挖技术应用过程中,水平钻进法是掘进机掘土钻进的重要形式;其对钻头的应用质量提出了较高要求。在应用过程中,施工人员应充分确保钻头的耐磨性能和尺度控制,确保其能够适应于不同的地质层掘进工作。譬如,就钙质层而言,其钻头的型号不仅要最小化,而且应具备较强的切削破碎技术;而在糖粒砂层中,其钻头的尺寸应适当延长,且耐磨性能良好。唯有如此,才能在保证钻头控制性能良好的同时,实现施工过程的灵活化,进而提升管线工程的施工效率和质量。

4.2规范钻液应用

市政管线建设前期,施工人员会对具体的施工区域进行地质勘察,然后依此为基础进行土质的设计施工。在实践过程中,针对不同的地质层结构,施工人员不仅要进行钻头的合理控制,更要实现钻液的科学使用。具体而言,岩层不同,其对钻头的磨损程度也会存在差异,而钻液能够实现钻头的合理保护,因此,市政管网建设中,施工人员应在实际地质结构和钻头类型的基础上,进行钻液类型、钻液用量的控制,确保钻头钻入效果的良好把控。

4.3注重设备精度控制

市政工程管线建设中,管线交叉、管线重叠是较为普遍的现象。在实践过程中,施工人员应对非开挖作业的精度进行严格控制,避免当前施工对其它管线内容的干扰。具体而言,其应在合理编制施工方案的基础上,按照其设计内容进行规范施工,同时结合施工现场实际,进行导向钻机的规范安装,进而在保证孔位对正、固定合理的基础上,实现管线施工精度的合理控制。

结束语

市政管网工程建设中,非开挖技术具有较为明显的工艺优势、社会经济优势和生态环境优势。对于市政工程建设人员而言,其只有充分认识到非开挖技术的应用优势,并在进行具体内容规范应用的同时,实现非开挖技术的不断更新优化,才能保证非开挖技术应用水平的提升,进而推动市政管网工程的进一步发展。

参考文献:

[1]刘国忠.论非开挖技术在市政管网工程中的应用[J].低碳世界,2017(31):193~194.

[2]孙淑岱,董金鹏.非开挖技术在市政管道修复中的应用浅述[J].建材发展导向:上,2017,15(2):34~35.

[3]朱德伟.非开挖技术在城市给排水管道施工中的主要应用[J].建筑技术开发,2016,43(11):103~104.

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