《工程实例看非开挖技术》
摘要：本文通过多个工程实例，深入探讨非开挖技术在管道铺设、修复及更新中的应用。分析不同工程场景下非开挖技术的选型、施工过程、技术优势及面临挑战，为非开挖技术的推广与应用提供实践参考，推动城市基础设施建设向更高效、环保的方向发展。
关键词：非开挖技术、工程实例、管道铺设、管道修复、技术优势
一、引言
随着城市化进程的加速，城市地下管网系统日益复杂，传统的开挖施工方式在面对城市交通繁忙、地下管线密集等环境时，暴露出诸多弊端，如施工周期长、对环境影响大、交通干扰严重等。非开挖技术作为一种新型的地下管道施工与修复方法，凭借其不破坏地面、施工速度快、对环境影响小等优势，逐渐成为城市地下管网建设与维护的重要手段。本文将通过具体工程实例，详细阐述非开挖技术在不同工程场景中的应用情况。
二、非开挖技术概述
非开挖技术是指利用岩土钻掘手段，在地表不挖槽的情况下，铺设、修复和更换地下管线的施工技术。该技术涵盖了多种方法，常见的有水平定向钻进法、顶管法、夯管法等。每种方法都有其适用的地质条件、管径范围和施工距离。
水平定向钻进法通过导向孔钻进和回拖铺管两个阶段，实现管道的穿越铺设，适用于软土到中硬土层，管径范围较广，施工距离可达数百米甚至更长。顶管法则是借助顶进设备，将预制管节逐节顶入土中，形成地下管道，适用于各种土质，尤其在大口径管道施工中具有优势。夯管法利用夯管锤的冲击力将钢管直接夯入土中，施工速度快，但管径相对较小，适用于短距离施工。
三、工程实例分析
（一）某城市燃气管道水平定向钻进铺设工程
1. 工程概况
该工程位于某城市繁华商业区，需铺设一条直径为 300mm 的燃气管道，穿越一条主要交通干道和一条河流。由于地面交通流量大，周边建筑物密集，传统开挖施工会对交通和周边环境造成严重影响，因此决定采用水平定向钻进法进行管道铺设。
2. 施工过程
首先进行现场勘察，确定入土点和出土点位置，并规划导向孔轨迹。然后使用定向钻机进行导向孔钻进，在钻进过程中，通过导向仪实时监测钻头位置和方向，确保导向孔按设计轨迹前进。导向孔钻进完成后，进行扩孔作业，逐步将孔径扩大至适合管道铺设的尺寸。最后，将燃气管道回拖至扩好的孔中，完成管道铺设。
3. 技术优势
该工程采用水平定向钻进法，避免了地面开挖，对交通和周边环境的影响极小。施工期间，交通干道正常通行，周边商业活动未受到明显干扰。同时，施工周期较传统开挖方法大幅缩短，仅用了 15 天就完成了管道铺设，提高了工程效率。
4. 面临挑战及解决方案
在施工过程中，遇到了地下水位较高的问题，可能导致孔壁坍塌。为解决这一问题，采用了泥浆护壁技术，通过向孔内注入合适的泥浆，形成泥浆护壁，防止孔壁坍塌，保证了施工的顺利进行。
（二）某小区污水管道顶管修复工程
1. 工程概况
某小区建成时间较长，污水管道出现老化、破损等问题，导致污水泄漏，影响小区环境和居民生活。由于小区内道路狭窄，周边建筑物密集，且地下管线复杂，传统开挖修复方法难以实施，因此决定采用顶管法进行污水管道修复。
2. 施工过程
在小区合适位置设置顶管工作井和接收井，将预制好的新污水管节吊入工作井内。然后使用顶进设备，将管节逐节顶入土中，同时挖除管节前方的土体。在顶进过程中，通过测量系统实时监测管节的顶进方向和高程，确保顶管精度。当管节顶至接收井位置时，完成管道修复。
3. 技术优势
顶管法修复污水管道，无需大面积开挖地面，减少了对小区道路和绿化的破坏，降低了对居民生活的影响。同时，该技术能够保证管道的连接质量和密封性，有效解决了污水泄漏问题，提高了小区的排水能力。
4. 面临挑战及解决方案
施工过程中，发现部分土质较软，导致顶进过程中管节出现上浮现象。为解决这一问题，采取了调整顶进速度、增加顶进力以及在管节上方注入水泥砂浆等措施，有效控制了管节的上浮，保证了顶管施工的质量。
（三）某城市供水管线夯管更新工程
1. 工程概况
某城市供水管线因使用年限较长，出现严重腐蚀和漏水问题，需要进行更新。该供水管线位于城市老城区，周边建筑物密集，地下管线纵横交错，施工空间有限。考虑到施工的便捷性和对周边环境的影响，决定采用夯管法进行供水管线更新。
2. 施工过程
首先在供水管线两端分别设置夯管工作坑和接收坑，将新钢管吊入工作坑内。然后使用夯管锤对钢管进行夯进，在夯进过程中，同步挖除钢管前方的土体。当钢管夯至接收坑位置时，完成供水管线的更新。
3. 技术优势
夯管法施工速度快，能够在较短的时间内完成供水管线的更新，减少了对城市供水的影响。同时，该方法对地面破坏小，适用于施工空间有限的城市老城区，有效解决了传统开挖施工难以实施的问题。
4. 面临挑战及解决方案
在夯管过程中，遇到地下存在障碍物的情况，导致夯管受阻。通过采用地质雷达等探测设备，提前探测地下障碍物的位置和大小，然后调整夯管路径或采取局部开挖排除障碍物的方法，确保了夯管施工的顺利进行。
四、非开挖技术的发展趋势
随着科技的不断进步，非开挖技术也在不断创新和发展。未来，非开挖技术将朝着智能化、自动化、绿色化的方向发展。智能化技术的应用，如智能导向系统、远程监控系统等，将提高施工的精度和效率，减少人为因素的干扰。自动化设备的研发和应用，将进一步降低劳动强度，提高施工质量。同时，绿色化施工理念将更加深入人心，非开挖技术在施工过程中将更加注重对环境的保护，减少能源消耗和废弃物排放。
五、结论
通过以上多个工程实例可以看出，非开挖技术在城市地下管网建设与维护中具有显著的优势。它能够有效解决传统开挖施工带来的交通干扰、环境破坏等问题，提高施工效率，降低工程成本。然而，非开挖技术在应用过程中也面临一些挑战，如地质条件复杂、地下障碍物等。但随着技术的不断进步和创新，这些问题将逐步得到解决。未来，非开挖技术将在城市基础设施建设中发挥更加重要的作用，为城市的可持续发展提供有力支持。
简介：本文通过多个工程实例，如某城市燃气管道水平定向钻进铺设工程、某小区污水管道顶管修复工程、某城市供水管线夯管更新工程等，详细阐述了非开挖技术在不同工程场景中的应用。分析了非开挖技术的施工过程、技术优势以及面临的挑战和解决方案，同时展望了非开挖技术的发展趋势，强调其在城市地下管网建设与维护中的重要性和广阔前景。
