非开挖牵引管技术在给排水工程中的应用分析

袁敏玉 袁书峰

摘 要： 非开挖牵引管技术主要是指在不开挖地表的情况下进行铺设、修复各种地下管道设施的技术和实施方法，在施工上具有一定的优点，不影响交通、对地面破坏小，施工成本低、周期短的特点。本文主要从以下三个方面对非开挖牵引管技术在排水管道中的应用进行了详细的探讨。

关键词： 非开挖；牵引管；排水工程；应用分析

一、非开挖牵引管在给排水管道铺设中的技术分析

当前对非开挖牵引管在给排水管道铺设中的技术的研究不多，有关学者的理论研究成果和实践方面的文章也很少。本文在整合相关的研究并且结合自己的实践探索，从以下几个方面展开对非开挖牵引管在给排水管道铺设中的技术分析研究：

1.顶管法

在非开挖施工过程中，顶管法是最早用在排水工程施工中的，这种方法起源于美国。顶管法的技术要点包括以下几个方面：顶管施工首先在管道设计线路上开挖一些小基坑作为顶管的工作井，在工作井的两侧设置圆孔作为管节的进出口。顶管出口孔壁对面侧墙为承压壁，然后在它的上边安装承压顶板。顶管施工就是借助于管顶油缸以及中继间的顶进力，把工具管或顶管掘进机从工作坑内穿过土层一直顶进到接收坑内吊起的。同时，上述工序完成之后要在两个工作坑之间埋设管道。

2.导向钻进铺管技术

导向钻进铺管技术主要是通过钻机，按照水射流破土的钻进技术，先钻一个小孔，然后在回拉和扩孔的时候把管线铺上，进而施工人员根据钻机的转动能力和施工地面的条件，再适当的进行两次或者多次扩孔拉管。通过对钻机回转状态的相应控制，对钻孔的方向进行调控。一般情况下，在施工过程中，导向钻进铺管主要是采用小口径管线进行施工，适用的管道的直径一般在50―350mm之间。

3. 定向钻进铺管法

定向钻进铺管的施工方法是利用定向钻进技术先钻孔后铺管，一般的步骤是：导孔――回来扩孔――拉管。定向钻进铺管的这种技法和导向钻进铺管的方法基本一致，但是两者也有不同之处 。定向钻进铺管技术主要是采用弯接頭来进行定向钻进，同时采用有缆式随钻测斜仪来进行钻头的定位和导航。定向钻进铺管技术能够适用于各种地层，最大铺管直径能够高达1.2米，铺管长度为1500米，适应管道的直径约为300―1500毫米。

4.冲击矛铺管技术

冲击矛铺管技术指的是以气动冲击矛作为开挖的主要动力，靠挤密成孔而进行铺管的一种方法。气动冲击矛核心是一个气动的冲击锤，利用冲击锤的作用，施工中就不用再使用钻杆，它能够在孔中自由进行，它与孔外的唯一连接是一个胶管。冲击矛铺管方法具有配套机具简单，安装方便、操作灵活的优点。这种技术方法在排水管道施工过程中主要适用于可挤密的地层，用于各类管线的分支管线的施工。

二、非开挖牵引管在给排水管道更新中的技术分析

随着城市化建设的不断发展，城市污水、给排水管道的范围越来越广，而一些管道的铺设由于时间相对较早，在常年的运行中，管道的内壁会逐渐形成众多不规则的污垢，常年的累积下，管道内部所能通行的水的面积越来越小，而且输送的能力有所降低，严重时会造成管道的堵塞。因此进一步加强非开挖牵引管技术在排水管道中的应用是十分重要的，特别是在给排水管道更新方法，使用原位换管的方法还是比较常见的。

原位换管法指的是一种以旧管道为导向，将其切碎或压碎，同步将新管道拉入或推入的换管技术。原位换管的这种技术往往是应用于更换同直径或加大直径的管道，比如： PE（聚乙烯）、铸铁、水泥、陶土等管道。

原位换管法根据破碎旧管及新管置入方式不同，可再分成两种基本的方法：爆管法和吃管法。爆管法主要指的是施工人员通过使用爆破工具从进口坑进入旧管的管口，通过动力作用挤碎旧密，同时要及时牵引更大口径或者同等口径的新管代替旧管的位置，从而恢复管道的功能。爆管法根据地层条件不同，更新的最大口径一般为150%；原位换管这种技术主要适用于较深的排水管道的更换，这种技术能够增加排水管道的过流能力，保证城市排水的畅通性。

三、非开挖牵引管技术在给排水工程中的流程分析

1.导向钻进铺管技术的流程

非开挖导向钻进铺管的基本技术流程如下：首先要按照事先设计的钻孔轨迹打出一个导向孔，然后在导向孔上进行回扩，把导向孔直径扩大到和铺设的管道直径相当为止，最后把管道沿着导向孔回拉贯穿。非开挖导向钻进铺管法施工质量主要包括两个方面： 穿越铺管线回拉质量和导向孔的质量。导向孔质量指的是导向孔实际钻孔轨迹与设计轨迹的符合程度。一般情况下，导向孔实际钻孔轨迹越接近设计轨迹，那就说明导向孔的质量越好。

2.进行测量定位

根据实地考察和分析，对所有水准点和导线点详细测量，然后根据数据进行管道的放样、原地面的测量。用白灰标出管道轴线位置，在轴线上每间隔9米做好原地面标高标记，从而能够更好地保证标高的精度，同时在轴线上标出井位的最佳位置，打好井位中心桩。

3.钻导向孔的流程

测量定位之后，就要开始钻导向孔，利用定向钻机水平钻进，路面上部采用导航设备掌握钻头钻孔的方向，严格设计方案钻导向孔；开钻时要用轻压慢转，进入水平段采用轻压快转从而能够更好地保持钻具的导向性和稳定性，根据地层变化和钻进深度，适时调整钻进参数。

4. 回扩导向孔的流程

钻导向孔的工序完成之后，施工人员卸下导向钻头和起始杆，换上回扩钻头进行管道内部的回扩。管道回扩过程中要自始至终保持工作坑内泥浆坑内液面高度高于钻孔标高。同时，在管道回扩时，要使用好泥浆，扩孔时控制好泥浆各性能参数，不定期进行检测和数据分析，按照施工要求及时调整泥浆性能指标。

5.钻孔曲线设计的流程

在进行钻孔之前，要根据施工地区的土质、埋深、管径等因素，确定非开挖牵引管牵引的大体长度，进而选择水平导向钻机机型进行预备工作。在施工过程中，根据每个非开挖牵引管施工段，预先进行钻孔曲线设计，设计要考虑各个方面的因素，通过比较和分析，最后优化设计出最佳的钻孔曲线，计算出每根钻杆的钻进角度。

6.回拖管材的流程

回扩导向孔完成之后，施工人员要进行管材的回拖。回拖的时候要注意检查焊接质量和管材的牢固程度，只有当焊接冷却之后，施工人才才能进行拖管。在回拖管道过程中，密切注意孔内情况、钻机操作手应密切注意钻机回拖力、扭矩的变化。回拖应平稳、顺利，严禁蛮拖。管材要一次性拖人已成形的孔洞中，中途尽量避免停顿，从而减轻回拖的阻力。

四、结语

总之，非开挖施工技术是一项实用性强、实用面广、效益好的施工技术。在施工过程中非开挖管线技术成为城市现代化进程中的一项关键性技术。而且在日益注重环保的今天，实施非开挖牵引管道技术也成为了城市建设发展的趋势性建设，城市各类管线的地下管网和城市交通立体化建设的有效实施措施。因此非开挖技术的发展前景广阔。

参考文献

[1]徐会.论排污管道工程中非开挖牵引管方法运用[J].房地产导刊，2013，（20）.

[2]吴亮.基于非开挖牵引管施工工艺用于污水管道铺设分析研究[J].建筑·建材·装饰，2014，（12）.