市政工程非开挖施工技术探讨

叶佰康

摘要：非开挖施工技术是现代建筑工程的一项基础技术，在城市工程建设中合理、完整地使用非开挖施工技术，将产生显着的效果，可以提高城市工程建设的质量和效率，也得到了项目施工企业和各大机构的高度评价。因此，有必要充分了解非开挖施工技术及其在城市工程建设中的实际效果，进而在对工程现场情况进行综合检测的基础上，制定相应的非开挖施工程序和措施，实现理想的优质城市工程。

关键词：非开挖施工技术;市政工程;应用

引言

随着城市建设进程的不断加快，城市的楼房不断拔地而起，楼房越来越密集。此外，在城市发展过程中，各种基础设施的不断增加，导致城市地下管线不断增加。在当前的城市工程建设过程中，施工场地越来越小，施工中露天开挖的难度不断加大。露天开挖过程将对城市的交通和环境产生较大的影响，并使现有的交通拥堵情况和城市环境恶化的情况更加严重，因此非开挖施工技术在城市工程建设中的应用非常重要。在城市工程建设过程中，有助于最大限度地减少环境影响和社会压力，实现城市环境保护，保障城市交通秩序。

1.非开挖技术分类

（1）地下管线是城市工程建设的核心，是城市基础设施建设的重要组成部分。做好城市管线布局，将直接影响到城市人民的正常生活。目前的施工方法分为开挖法和非开挖法，两者各有特点，但相比之下，非开挖技术在实际工程中应用更为广泛。

（2）目前，我国城市工程建设中出现了非开挖技术的广泛应用，根据技术用途，可分为三大类，包括管道铺设、管道更换和管道维修。事实上，每个类别都有其适用的施工方法，适用于不同的施工环境，可以达到事半功倍的效果。在管道铺设的情况下，实际使用的施工方法包括隧道施工法、定向钻进法、管网施工法、小型景观顶进施工法等。多种施工方法的存在有助于城市工程的高效施工。在管道修复的情况下，实际的施工方法有软衬法、内衬法、缠绕法和注浆法。对于管道修复，实际施工方法有管型法、扩管法和破管法三种。

（3）多种施工方式给实际工程带来了极大的方便，与现有的开挖技术相比，在施工过程中可以有效减少对周围环境和居民生活的影响。此外，这些丰富的施工技术可以应用于各种恶劣的环境，保证城市工程的正常进行。例如，在河流或湖泊附近，先进的非开挖技术的应用有助于建筑物的顺利建造和施工进度。

2.非开挖技术的优势

2.1不影响交通畅通

在以往的城市工程建设中，所涉及的技术操作过程往往会对道路造成不同程度的破坏，阻碍交通的稳定和畅通。合理使用非钻孔技术可以防止这种情况发生，进一步的钻孔技术工作通常在地表以下的指定区域进行，不会影响道路交通的畅通。

2.2降低人工成本

过去，开槽往往不涉及使用先进的技术和设备，更多的时候需要大量的人力开挖，这不可避免地导致给排水系统工程的人工成本较高。采用非钻孔技术，合理努力，只需要横向钻机的测量即可快速完成开槽作业，体现了机械化作业的趋势，自然不需要增加更多的人力。降低人工成本。

2.3加快建设进度

难怪过去以人工为主的开槽作业在进行开挖作业时费时费力，而人工作业在进度、速度和准确性方面难以达到相关标准。此外，可以使排水系统施工质量有效，而降低因重复工作时间而导致不良结果，提高施工进度。使用非开挖技术和设备可以提高开槽操作的速度和准确性，并通过防止这些不良后果来加快施工进度。

3.非开挖施工技术

3.1定向钻进法

钻孔是使用具有导向功能的钻孔机和挤压钻头进行的，钻孔的主要方法有湿式钻孔和干式钻孔，使用斜面钻头控制钻孔方向。当钻杆同时进给和旋转时，斜坡会失去方向。即，进行直线钻孔。当仅进给钻杆时，斜坡上的反作用力会改变旋转方向。也就是说，会产生钻头的偏差。另外，在钻头上安装了一个发射器，它与接收器配合可以监测钻孔的轨迹。该方法广泛用于小口径管道的开挖施工，适用管径在50-350mm范围内，有效施工长度为20-400m。需要注意的是，這种方法不能用于砾石和砂层。这是因为深度是有限的，通常深度不能超过10m。

3.2螺旋钻法

使用旋转切割头切割土层，然后使用螺旋钻杆将土壤连续排入坑内。待铺设的钢套管在螺旋钻杆外继续向前推进。完成后，切割头可通过指定工作坑回收。这种方法适用于可以铺设不同类型管道的钢套管，用于软到中等硬度的土层。适用管径100-1500mm，有效施工长度20-100m。施工过程中缺乏有效的方向控制限制了精度，并使在非常软的土壤和砾石层上施工变得困难。

3.3冲击矛法

施工过程中，将冲击矛安装在工作坑内，冲击排出土壤后获得管孔。可以同时将冲击矛和新管道插入孔中，也可以先创建一个孔，孔形成后，进行扩孔。这种方法的使用非常普遍，尤其是在新布置分支管道时。适用土层为无水均质土。适用管径30-250mm，有效施工长度20-100m。这种方法虽然有很多实际应用，但有以下缺点：当土壤不平整时，孔位偏差较大，方向无法控制，施工精度一般，不能用于特殊结构。

3.4夯管法

指用夯锤将钢管沿设计线推入地下。如果钢管的直径比较小，可以采用密闭套管。大口径钢管需开套管，完工后用高压水排土。这种方法可用于各种无大砾石的地层，也可用于有水的地层。

4.非开挖技术的应用

4.1应用于管线布置

（1）顶管法是最早使用的方法，多见于城市道路管道施工。通过主千斤顶和管道中继间千斤顶的推力将管道从工作坑中穿过土层推入接收坑，同时在两坑间埋设紧跟掘进机的工具管或管道的施工方法。

（2）定向钻孔法是发展最快的管道铺设方法，主要用于在软土地基中铺设长度短口径小的地下管道。定向钻进法的基本原理：在钻进过程中，先用定向钻机、量具及相关钻具沿待放置管线的设计轨迹钻出一个小直径的导孔，然后将其拉回，在扩孔的同时安装地下管道。定向钻孔法是利用不对称钻头斜角的反作用力来改变钻孔方向和调整钻头注入角度。

（3）微隧道敷设是一种遥控定向顶管方法，主要用于对敷设精度要求较高的非进入管道。可精确控制管道铺设位置，有效平衡成型压力，控制地面下沉，实现地下管线的非开挖布置。微隧道施工方法的工作原理是依靠安装在管头上的钻孔和开挖系统连续切割泥土碎片，排渣系统将切割的泥土碎片排出，推动，再切割，将管被分段顶进，可通过激光导向系统和操作系统调整管道放置方向，以纠正偏差。

4.2在管道置换中的应用

由于城市现代化，以前安装的管道不能满足当今现代城市发展的需要，不能满足这些需要的管道必须更换。常用的方法有爆管法、吃管法等。

（1）爆管法又称管道破裂法或扩管法。使用爆管工具从进水坑进入旧管口，用动力压接旧管，并使用扩孔器将旧管道的碎片压入旧管道周围土壤中，并立即更换旧管，引入直径相同或更大的新管，从而完成管道置换。

（2）吃管法是用专用隧道掘进机在旧管的引导下，将旧管连同周围的土层一起切割粉碎，形成一个直径相同或更大的孔洞，同时将新管子推入管孔完成线路更换。这种施工方法由隧道施工法演变而来，主要用于替代埋深较大（4m以上）的无钢筋污水管。

结束语

随着非开挖施工技术的众多优势以及现代文明和环保意识的日益增强，限制开挖工作的城市法规陆续出台，极大地促进了非开挖技术的发展。目前，非开挖施工技术已成为城市建设的主要方法，广泛应用于穿越公路、铁路、河流、古迹、建筑物和植被保护区等不允许开挖的条件下进行管道铺设。目前，非开挖技术产业已成为我国具有高技术含量和高附加值的新兴产业。

参考文献：

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