城市非開(kāi)挖技術(shù)在世界上已經(jīng)經(jīng)歷了100年的歷史,而在中國(guó)卻處于一種起步應(yīng)用階段。隨著城市經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,非開(kāi)挖技術(shù)越來(lái)越顯示其優(yōu)越性,并廣泛地被人們認(rèn)識(shí)和接受。我國(guó)很多大中城市均都采用此技術(shù),發(fā)揮了非開(kāi)挖技術(shù)的獨(dú)特作用。本文對(duì)非開(kāi)挖技術(shù)在城市建設(shè)中的作用及其技術(shù)應(yīng)用作簡(jiǎn)要闡述,以推廣此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用。
一、非開(kāi)挖技術(shù)的發(fā)展歷史及其定義
城市建設(shè)中,地下的通訊、電力、燃?xì)?、交通信?hào)、石油等管線(xiàn)的鋪設(shè),通常采用傳統(tǒng)的人工和機(jī)械開(kāi)挖技術(shù),這種傳統(tǒng)的方法適用于不發(fā)展的區(qū)域,其技術(shù)含量低,在市區(qū)施工中對(duì)地面上的物景產(chǎn)生損壞,對(duì)地下的管網(wǎng)產(chǎn)生威脅,且近50年來(lái)開(kāi)挖技術(shù)沒(méi)有多大改進(jìn)。
1900年美國(guó)人采用頂管法成功地實(shí)現(xiàn)了非開(kāi)挖鋪設(shè)管線(xiàn)的技術(shù)突破。非開(kāi)挖技術(shù)經(jīng)歷60年的發(fā)展,先后只發(fā)明了螺旋鉆進(jìn)法和沖擊矛法技術(shù)。 1970年美國(guó)加洲人率先使用“水平導(dǎo)向鉆進(jìn)法”穿過(guò)河流鋪設(shè)第一條采用此技術(shù)的管道,成為創(chuàng)立“水平導(dǎo)向鉆進(jìn)法”的第一人。由于他經(jīng)常到全美各地推廣此技術(shù)。因此,“水平導(dǎo)向鉆進(jìn)法”成為非開(kāi)挖施工所普遍采用的施工工藝。隨著非開(kāi)挖技術(shù)的不斷成熟,人們又針對(duì)不同的管網(wǎng)情況,1980年發(fā)明了“脹管法 ”(爆管法),此技術(shù)逐步推行開(kāi)來(lái),特別是自來(lái)水行業(yè)運(yùn)用較多。
非開(kāi)挖技術(shù),英文叫“Trenchless Technologies”(無(wú)開(kāi)挖技術(shù)),非開(kāi)挖技術(shù)就是指利用各種巖土鉆掘設(shè)備和技術(shù)手段,在地表不開(kāi)挖溝槽的條件下,鋪設(shè)、更換或修復(fù)地下公用設(shè)施而能做到最小限度地?cái)_民礙市。
二、非開(kāi)挖技術(shù)的作用及其技術(shù)應(yīng)用
非開(kāi)挖鋪設(shè)更換管道技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)越性,已被人們逐步接受,特別是在大中城市,商業(yè)繁華地區(qū)普遍采用此項(xiàng)技術(shù),我國(guó)香港特別行政區(qū)已運(yùn)用很久。具體地說(shuō),非開(kāi)挖技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn):
(一)對(duì)交通干擾最?。?br/> ?。ǘ?duì)周?chē)锞暗膿p壞減少對(duì)周?chē)纳虡I(yè)環(huán)境影響少;
?。ㄈ┤昕墒┕ぃ┕ぐ踩?、效率高;
(四)社會(huì)效率高,且綜合成本低,工時(shí)少。
人們通常采用的開(kāi)溝更換管道的成本含開(kāi)鑿路面、挖溝、運(yùn)土費(fèi)和倒土、回填運(yùn)輸、壓實(shí)、重填水泥和瀝青、交通管制等高費(fèi)用成本。尤其對(duì)商業(yè)和交通影響較大。例如,美國(guó)有個(gè)中國(guó)人開(kāi)的商店,門(mén)前進(jìn)行市政開(kāi)挖鋪管施工,由于開(kāi)挖的回填土堆積門(mén)前,影響了商店的生意營(yíng)業(yè)額每況愈下,無(wú)法繼續(xù),使之很快倒閉。
目前,世界各國(guó)主要城市均不再使用傳統(tǒng)開(kāi)挖鋪管和換管施工技術(shù),取而代之的是非開(kāi)挖技術(shù),特別是美國(guó)、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家均不允許開(kāi)挖城市路面,完全采取非開(kāi)挖鋪換管道。非開(kāi)挖行業(yè)為高新技術(shù)行業(yè),通常所采用的幾項(xiàng)非開(kāi)挖新技術(shù)有:水平定向鉆進(jìn)法(H.D.D)、爆(裂)管法(Pipe Bursting)、微型隧道法(Microtunneling)、頂管法(Pipe Jacking)、螺旋鉆進(jìn)法(Auger Boring)。國(guó)外運(yùn)用上述非開(kāi)挖技術(shù)進(jìn)行城市鋪設(shè)或更換管道,使用者要向施工工藝發(fā)明者(組織)支付一定的專(zhuān)利技術(shù)使用費(fèi)。同時(shí),對(duì)使用者在使用過(guò)程中諸如泥漿回收等都有嚴(yán)格的規(guī)定。
水平定向鉆進(jìn)法,施工長(zhǎng)度為15-1800米,管徑25-1200毫米。主要應(yīng)用于市政工程、管道設(shè)施、下水管道、壓力管道等的施工。
爆(裂)管法,又稱(chēng)脹管法。主要應(yīng)用于壓力管道的更換和下水道的更換。施工長(zhǎng)度在100-900米,管道直徑70-1060毫米,爆管法施工工藝過(guò)程又分“固定裂管工藝”和“氣動(dòng)工法”通常采用此工藝在距離地面1米-2米處,管徑在200-350毫米,要比開(kāi)挖節(jié)約成本10%-50%;在距離地面 6米以下,管徑800毫米,要節(jié)約工程成本20%-25%。此工藝在西方國(guó)家普通采用。
微型隧道法,主要應(yīng)用于下水道的安裝,施工長(zhǎng)度為25-225米,管徑為250-3050毫米。
頂管法主要應(yīng)用于大型下水道和壓力管道的安裝,施工長(zhǎng)度可達(dá)490米,管徑在1060-3050毫米之間。
螺旋鉆南法主要應(yīng)用于短距離的管道施工,施工長(zhǎng)度在12-150米,管徑為200-1500毫米。
三、非開(kāi)挖技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐
武漢城建發(fā)展集團(tuán)有限公司所屬武漢城發(fā)市政工程有限公司是專(zhuān)業(yè)從事非開(kāi)挖工程的高新技術(shù)企業(yè)。1993年成立,公司率先在武漢市采用非開(kāi)挖技術(shù)完成管線(xiàn)的鋪管任務(wù)。也是當(dāng)時(shí)全國(guó)少數(shù)采用非開(kāi)挖技術(shù)的企業(yè)之一。
幾年來(lái),公司采用非開(kāi)挖技術(shù)先后完成武漢市洪山廣場(chǎng)18孔通訊管線(xiàn)。湖北省委門(mén)前交通信號(hào)燈110米PE管、黃石市黃石大道40孔通訊管線(xiàn)、孝感市自來(lái)水管、南昌市孺子路4孔電力管道、武漢東西湖二支溝排水管道、萬(wàn)科四季花城Φ426煤氣鋼管以及武漢市武青三干道10公里路段12000米電力、交管、路燈管線(xiàn)等鋪設(shè)任務(wù)500余項(xiàng)。到目前為止,完成各類(lèi)非開(kāi)挖施工產(chǎn)值4000多萬(wàn)元,完成開(kāi)挖鋪設(shè)管任務(wù)施工產(chǎn)值3000多萬(wàn)元,工程優(yōu)良率 100%。取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。公司正大力發(fā)展非開(kāi)挖項(xiàng)目,業(yè)務(wù)已逐漸向湖北周邊地區(qū)輻射。
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