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非開挖定向鑽、頂管施工 

項目負責人周經理:13679013136

疏通市政大型管網,探測,塌陷修複、水下作業,打堵頭,柴油機抽水租賃,鐵釺

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家庭管道疏通勿擾        

 
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詳細信息  
對中國非開挖技術發展趨勢的若幹見解

發布時間:2011/10/11 11:31:20 

非開挖作為一種新型的地下管線建設方法,**近十年來在中國得到迅猛發展隨著我國城市化進程加快,人民生活水平的提高,環境保護力度的加大,傳統的開挖方式越來越不適應現代化建設形式的需求,而非開挖鋪管,修管和換管技術以其不影響後交通,鋪管速度快,效率高,無環境破壞,不影響人們的正常工作,生活等一係列的優點越來越受到底下管道建設部門的青睞。在國內,非開挖工程的開展帶動了非開挖技術的發展,部分非開挖設備已實現國產化。但與國外相比,國內非開挖工法少,服務領域窄,管線修複與更換技術剛起步,關鍵的測控儀器研製還處於原理機階段,配料的材料較落後,複雜地質條件下鋪管技術不成熟,等等。因此,抓緊時機大力發展非開挖技術,趕超國外先進水平

     一、非開挖工程區域的擴大
      就世界範圍來看,有待應用非開挖技術的國家為數甚多;就中國來看,除一些省會城市,絕大多數中、小城市和鄉鎮還未問津非開挖工程,而現代化、城市化的進程勢必使更廣袤的地區很快接受這一新技術.據統計1998年我國自來水和下水道的人均占有量僅分別為0.18m/人0.1m/人,而歐洲地區人均擁有的上、下水道則為12m/人,分別是我國人均值的66.6倍和120倍。據國家統計局的資料,截止到1995年6月,我國共有640個城市,2000年,我國的城市化人口已達4.5億,城市人口的增加,將使市政基礎設施的工程量大幅增加,每年新增管線4萬公裏,2000年管線已達20萬公裏,且有更快速增長之勢。近幾年來、陝北、西南、新疆等地的油氣管道、成品油輸送管道,天然氣輸送管道,西氣東輸工程,南水北調工程及其分支工程,各類管道的鋪設均需要穿越公路、河流、鐵路。另外我國還有大量的電信管道,光纜線、燃氣管道,城市集中供熱管道,電力、有線電視網等管線。無論從環境保護還是今後的市場需求來看,我國非開挖鋪管的工程量需大幅增加。還
      二、非開挖技術服務目標的拓展
      事實上,非開挖已經把“含管線因素的淺地層水平鑽地”納入為自己服務的範圍。這樣,不僅目前非開挖工程的一些主要服務目標,而且更多的地質工程或岩土工程項目也是非開挖技術的服務對象。與國外發達國家相比,我國還會在環境治理井、排滲井、管棚工程、錨固與注漿、淺層可溶性礦產開發等更廣泛的領域展開非開挖技術的應用。
      2003年夏季,中鐵12局第7工程處在中國地質大學的技術協作下,在湖南酩陽火電廠灰壩采用帶無線導向探測的“鑽頂結合”的非開挖施工工藝,成功實現了四口集水輻射井間的水平導流管對穿,鋪管**深達32m。該工程的技術研究成果獲得國內領先水平。此實例說明,非開挖技術工藝方法不僅可用於目前大家比較熟悉的“穿越路、河”鋪管類型,而且其服務對象正在不斷拓展。
      三、非開挖管道修複與更換技術的應用
由於受設備和技術水平的限製,在我國非開挖管道修複與更換技術剛剛起步,用於管線修複的設備基本依靠進口,諸如爆管法、吃管法、內襯法、纏繞法等管線修複和更換的方法還不成熟,部分工法甚至處於空白狀態,亟待填補。但這些劣勢並沒有阻擋國內非開挖管道修複與更換技術的發展,北京燃氣集團公司,深圳市水集團有限公司等企業已成功采用PE管內襯技術修複燃氣和給水管道,逐步縮小與世界的差距。據統計,2003年全國的管線修複工程量達180km,比2002年的35km增加了4倍。呈迅猛上升勢頭。據近期美國權威雜誌報道,美國2004年在舊管線修複中用非開挖修複的戰了64%(汙水管)和20%(自來水管)。與之相比,我國在舊管線修複中的非開挖技術的使用比例要低得多。從我國已有地下管線龐大的數量和非開挖管線修複與更換的技術經濟效果分析,預計大量的舊管線的非開挖修複和更換工程將很快開展起來。
      四、不同種類非開挖設備的研製生產
      在少數發達國家非開挖設備已經進入係列化,如美國的定/導向鑽機和日本的衛星隧道機等。我國近10年來非開挖設備的國產化速度顯著加快,尤其在水平定/導向鑽機的研發上十分突出(如深圳鑽通、北京土行孫等公司生產的設備),微型隧道頂管機也呈現上升趨勢。這對提高非開挖設備性價比,促進我國非開挖事業的蓬勃發展意義重大。但目前國產設備的係列化程度不高,表現為“中間大,兩頭小”。集中國內優勢企業力量,研發過江河與長距離穿越工程的大型設備是一個尖端方向。而微小型和可拆卸性好的輕型非開挖設備更是國內市場看好的研發趨勢,因為許多工程的場地受到嚴格限製,例如城市擁擠的街巷、陡峭邊坡和隱蔽的豎井等。另外除定/導向鑽機和微型隧道機以外,其他非開挖工法設備(如氣動矛、夯管錘、控向螺旋機、管道修複機、管道更換機等)的國產化進程需要加快,數量需要增多。
      五、非開挖導向儀器的研發
      現代非開挖工程的核心技術是導向測試與控製。由國外少數公司研製生產的一係列專用於非開挖工程的測控儀器(如無線導向鑽進儀、有線導向鑽進儀、螺旋鑽控向儀、微型隧道可控向裝置等)是**近十幾年來非開挖技術水平提高、非開挖工程量顯著增加的關鍵所在。導向儀器的研製和開發在我國初露端倪。繼河北地礦局之後,杭州海博地基公司與中地大(武漢)聯合,以成功研製出新型的導向鑽進無線導航儀原理機,部分測試參數如深度、鑽具麵角、俯仰角的測試精度已滿足實用要求。與國外同類產品相比,從趨勢上看導航儀研發方向主要體現於以下幾個方麵:(1)對於地下發射無線技術,需增大儀器的穩定性,尤其是抗外界環境幹擾的能力;(2)對於有線技術,將更側重於便利施工操作的信號傳輸係統的研發;(3)地下器具參數的測試與隨鑽控製的智能化聯係需提高到新的水平;(4)一些更新更全麵、更有效的非開挖測控方法有望問世。
      六、複雜地層非開挖施工工藝的研究
      非開挖工程中常見的複雜地層主要包括流沙、卵、礫石等鬆散層,強水粘土和淤泥層、硬岩層。如何從工法、設備、鑽具、材料等方麵提高複雜地層和硬岩非開挖施工水平,已成為國內非開挖界一項共同奮鬥目標。
      在鬆散和強水敏地層中,時常發生坍塌、縮徑、垮孔,以致於無法形成鑽孔,還有可能毀壞地麵及地下構物,而且在鋪管時阻力特別大,嚴重影響非開挖工程的施工效率、成功性和安全性。對此,首先應該建立水平孔孔壁力學計算模型,對不同複雜地層孔壁的穩定性狀作出預測判斷;在采取技術措施時,應配製專用成孔液、研製特殊鑽具及工藝規程、采取必要的輔助工序等。
      在硬岩層中進行非開挖施工,提高碎岩效率和改變孔的方向是難度頗大的課題,近期國內已有所突破。2005年1月,國土資源部勘探技術研究所聚力岩土工程公司在江蘇省宜興市,使用潛孔重錘鑽進工藝在硬岩中成功鋪設一條直徑377毫米的鋼質燃氣管道,穿越長度210米,實現了我國非開挖岩石鑽進的新突破。
      七、非開挖成孔液的科學使用
      非開挖成孔液不僅在複雜地層保護孔壁中起到重要作用,而且在排渣、潤滑、水力導向等諸多方麵有重要影響。然而,目前國內非開挖施工中對成孔液的合理應用重視不夠,往往造成施工速度慢、垮孔及地麵塌陷、鋪管遇阻等嚴重後果。因此對症下藥地研發、設計、調配和應用相應的成孔液,可以形象地比喻為“磨刀不誤砍柴工”,是中國非開挖工藝技術今後發展的趨向之一。
     從性價比等多方麵綜合考慮,適於非開挖施工的成孔液類型主要有優質膨潤土體係、天然植物膠體係、化工合成材料體係三大類,配方時所用的基本漿材和處理劑的可選品種較多。研發應用時,應特別注意結合非開挖地層和工藝條件。從要求的性能上看:非開挖成孔液應有較強的靜態粘結力、寬範圍可調的流動粘度、優良的降失水性和控製性、顯著的潤滑性和剪切稀釋作用。
      八、非開挖的理論建模與工程計算
      與非開挖施工和設備開發相比,非開挖的理論分析與科學計算相對滯後,一些相關的力學數學模型、量化計算公式以及輔助設計軟件的研究開發和應用急需跟上,例如導向動力學分析方法、鑽孔軌跡設計與三維控製模型、水平孔孔壁穩定計算分析、輔助阻力計算算法等等。一旦形成密切聯係實際的理論並開發相應軟件,必將對非開挖施工的優化、提高效率和質量、保證安全等產生共性的指導意義。
     欣慰的是國內已成功開發了部分非開挖專用設計軟件,例如江蘇十方工程設備有限公司自主開發的地下水平定向鑽進規劃軟件Drillsmat,以其界麵友好,使用簡單,運算速度快等優點受到用戶好評;中國地質大學則在非開挖導向力學分析、導向軌跡三維模擬、鋪管阻力計算、水平孔孔壁穩定性分析等方麵展開了探索、研究工作,形成了一些對現場施工有一定指導意義的模型、公式和程序軟件。在我國,非開挖的理論建模與工程計算仍有大量工作要做。
     九、非開挖信息與管理軟件平台
      利用現代網絡信息技術,建立非開挖網絡信息平台,不僅可以資源共享,交流工程實踐中的經驗得失,還可以整合優勢力量,為國內非開挖技術的快速發展儲備強大的信息庫。同時依托網絡特有的功能,實現非開挖產業的商業運作高效化、合理化,大大降低人力、物力、財力的支出。中國非開挖計術信息網為电子游艺提供了一個很好獲取相關非開挖信息的平台,但國內此方麵的門戶網站也存在質量不高,內容單一,功能或缺等問題,因此如何加強網站之間的聯合推陳出新,也值得關注。
      非開挖管理軟件的開發對非開挖工程的規劃設計、成本核算、風險評估、科學管理具有重要意義。國內在此領域起步較晚,水平有限,某些單位已經開發具有自主知識產權的非開挖商用軟件,但軟件的通用性、適用性不強。因此,如何研發功能強大,數據庫豐富,界麵人性化,運算速度快,便於科學管理的非開挖專用管理軟件迫在眉睫。
     總之,隨著經濟的飛速發展,城市建設規模的不斷擴大,道路交通設施的不斷完善,國內非開挖市場將會越來越廣,在市場的帶動及同行們的共同努力下,我國的非開挖技術水平也必然會大幅提高。
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