非开挖管道施工技术精品PPT课件
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管道非开挖技术
管道非开挖技术非开挖技术是指通过导向、定向钻进等手段，在地表极小部分开挖的情况下（一般指入口和出口小面积开挖），敷设、更换和修复各种地下管线的施工新技术，对地表干扰小，因此具有较高的社会经济效果。
主要包括水平定向钻进、顶管、微型隧道、爆管、冲击等技术方法。
该技术源于20世纪70年代，并于90年代传入我国，目前被广泛应用于给水、排水、电力、通信、燃气等领域的新管道建设和旧管道修复，也可以应用于文物、古建筑的保护等方面。
特点(1)引入了管线轨迹的测量和控制；(2)大大提高了铺管能力(长度2000m，直径3m)；(3)快速高效；(4)增强了在复杂地层条件下施工的能力；(5)使管道的原位修复成为可能。
新管道施工技术管道更新技术管道修复技术①高功率、高效率；②采用泥水平衡掘进施工法，可进行大管径超长度施工；③噪音小、无污染。
(2)适用范围隧道、涵洞和大口径管道。
1．4 顶管铺管技术(1)设备①导向探测仪；②导向钻机；③液压顶管机。
(2)施工方法①导向钻孔定向；②液压顶进、人工挖掘。
(3)优点①造价低；②定向准确、精度高、安全、无噪音污染；③可适用于各种地质条件；④适用于大口径小场地各种管道施工。
(4)适用范围适用于铺设3000mm以内钢管、混凝土管、铸铁管、其它材质管道可采用套管法铺设。
工程实例常用的非开挖技术采用导向钻管法，以下以东明河顶管工程实例详细介绍导向钻管的技术。
工程概况岐江河东明大桥西侧穿越工程位于中山市东明大桥西侧，穿越地点选在东明大桥侧河道，离南岸桥支墩38m位置，两岸河堤之间宽度为112m，水深5m。
由于石岐河水位受涨潮退潮影响，航道需正常通航，不能封航，因此工程采用定向钻技术，以非开挖方式进行煤气管道穿越。
该工程为一条φ273×9钢管穿越，穿越长度约为280m，最大穿越深度：自然地面以下10m；钻机入土点位于河南侧，出土点位于河北侧。
入土角度为10°，出土角度6°，钻进曲率半径为488m。
市政管道工程,PPT课件,3-3非开挖铺管其他技术
3.4.2 软衬法
施工前，首先将柔性的纤维增强软管、热固性树脂和催化剂加工成软衬管 ，用闭路电视摄像机检查旧管道的内部情况，然后将管道清洗干净。再将软 衬管置入旧管内，通过水压或气压的作用使软衬管紧贴旧管的内壁。最后通 过热水或蒸汽使树脂受热固化，从而在旧管道内形成一平滑的内衬层，达到 修复的目的。
❖3.4.7 化学稳定法
化学稳定法主要用于修复管道内的裂隙和空穴。
施工前，将待修复的管道隔离并清淤，然后向管道内注入化学溶液使其渗 入裂隙并进入周围的土层，大约1个小时后将剩余溶液用水泵抽出，再注入 第二种化学溶液。两种溶液的化学反应使土颗粒胶结在一起形成一种类似混 凝土的材料，达到密封裂隙和空穴的目的。
市政管道不开槽施工
市政管道穿越铁路、公路、河流、建筑物等障碍物或在城 市干道上施工而又不能中断交通以及现场条件复杂不适宜采 用开槽法施工时，常采用不开槽法施工。
管道不开槽施工与开槽施工法相比，不开槽施工减少了 施工占地面积和土方工程量，不必拆除地面上和浅埋于地下 的障碍物；管道不必设置基础和管座；不影响地面交通和河 道的正常通航；工程立体交叉时，不影响上部工程施工；施 工不受季节影响且噪音小，有利于文明施工；降低了工程造 价。
灌浆材料一般为水泥砂浆、化学密封胶。 该法适用于各种市政圆形管道的局部修复，管径一般为100~2500mm。 施工简单、速度快、对工人技术要求低、不需要投入大型设备，但修复后管 道的过流断面积减小，影响了管道的使用。
3.4.2 软衬法
软衬法是在破损的旧管内壁上衬一层热固性树脂，通过加热使其固化，形 成与旧管紧密结合的薄衬管，而管道的过流断面积基本上不减小，但流动性 能却大大改善的修复方法。
绞拉法也称绞拉内衬法，是将绞拉钢丝绳穿过欲修复的管道后一端固定在 绞车上，另一端连接软衬管，靠绞车将软衬管拉入管道内，最后拆掉钢丝绳 ，堵塞两端，利用热水（或蒸汽）使软衬管膨胀并固化的施工方法。
非开挖技术顶管图片资料PPT课件
5.顶管土质情况
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4.具体施工过程：
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4.1工作井的形式和支护
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4.2后备墙及顶镐的安设
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4.3井坑布置
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4.4管材下井装置
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4.6管材下井
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4.7管材进洞
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4.8管道内部照片
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二、非开挖技术的实用性特点
城市建设中因掘路施工所造成的环境、交通、市容、 安全四大问题危害严重，而非开挖技术具有施工时不影响 交通、不破坏环境、不拆建地面设施、不干扰人们的正常 生活与工作秩序、施工速度快等显著的社会效益。
同时，由于新建开发小区的地下管线都需要接入城市道 路的市政主管线，而在城市管理中不仅是对掘路的审批越 来越严格，并且掘路的政策性收费更是非常之高，所以对 于房产开发商来说，选择非开挖技术铺设小区连接城市主 干线的管线，可以说一方面是被动的必须，另一方面则是 被动的获利，因为尽管非开挖技术对于管径和埋深不是很 大的管线施工，每米成本略高于开挖施工，但省去了动则 几万甚至几十万的掘路费及繁冗的手续办理等，大大节约 了综合成本。
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乐山市犍为县污水处理厂顶管工程
1.该工程地处岷江岸边，地质情况为5米以下是干净 的纯砂层；砂子之间的粘附力几乎为0，在人工挖 掘过程中及易垮塌；且轴线较难控制。
2.该工程工作井设计为钢木结构形式（设计时须经 严格细致的计算），具有价格低廉、可重复使用。
非开挖顶管结构设计PPT课件
)]
2
Fa
B[ 1 2
H
2
tan2 (45
) 2
2cH
tan(45
) 2
hH
tan2 (45
)] 2
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在实际工程中，在无绝对把握的情况下，F1及F2均不 予考虑。若不考虑F1及F2，一般采用下式进行沉井承压壁 后靠土体的稳定性验算：
Pj
FP Fa Ks
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从图6.7、图6.8两图中可见，当A点在后靠土体被动土压力 线上或在其左侧(即承压壁后靠土体反力等于或小于承压壁上的 被动土压力)时，则后靠土体是稳定的，
由此推导得后靠土体的稳定条件为:
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单段支护：
K ph3
K
b(h1
2P 2h2
h3 )
两段支护：
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K
K
K
pa
pp
pa pp
pa pp
图6.7 (a)安全系数K＞1，表明足够稳定；
(b)安全系数K=1，表明尚且稳定；(c)安全系数K＜1，表明不稳定
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K
K
K
pa pp
pa pp
pa pp
图6.8 (a)安全系数S＞1，表明足够稳定；
(b)安全系数S=1，表明尚且稳定；(c)安全系数S＜1，表明不稳定
h2
h1
H2 h1 h3 h4
h3
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6.2.3 顶进力的分析计算
顶管技术中的顶进力是在施工中推进整个管道系统 和相关机械设备向前运动的力，需要克服顶进中的各种 阻力，同时在顶进过程中还不断的受到各种外界因素的 影响。
《顶管法施工》课件
测量定位
在工作区域内开挖适当大小的工作坑，以便安装顶推设备和管道。工作坑的大小和深度取决于管道直径和土质条件。
开挖工作坑
根据管道直径和长度，选择合适的顶推设备，包括千斤顶、油泵、顶铁等，并按照正确的顺序安装。
安装顶推设备
将管道运至工作坑，并按照设计要求进行安装，确保管道连接紧密、密封性好。
安装管道
详细描述
总结词
顶管施工过程中的质量控制是关键环节，涉及到多个方面的监控和管理。
详细描述
在施工过程中，应对顶管的位置、方向、深度、坡度等参数进行精确控制，确保顶管的位置和方向符合设计要求。同时，对顶进过程中的土质、地下水、顶力等参数进行实时监测和记录，及时发现和解决潜在问题。此外，还应加强施工现场的安全管理，确保施工人员的安全和健康。
01
02
03
03
泥水平衡顶管机在长距离、大直径的管道施工中具有优势，能够提高施工效率和安全性。
01
泥水平衡顶管机是一种特殊的顶管机，适用于在软土、粘土等不稳定土层中施工。
02
泥水平衡顶管机通过泥水压力来平衡土压力，保持工作面的稳定。
工作平台是供施工人员作业和休息的地方，需要具备足够的承载能力和稳定性。
通过演练提高应急救援队伍的快速反应能力和协同作战能力。
定期进行应急演练
顶管法施工案例分析
案例概述：某城市为改善污水处理能力，计划建设一条新的污水管道。由于管道需要穿越城市居民区和商业区，为了减少施工对居民生活和商业活动的影响，决定采用顶管法施工。
案例概述：某高速公路需要穿越一条河流，为了不影响河流的通航和生态环境，决定采用顶管法施工。
顶管法施工安全与环保
评估施工区域的地质、水文条件，以及可能存在的地下管线、障碍物等，制定相应的安全措施。
在工作区域内开挖适当大小的工作坑，以便安装顶推设备和管道。工作坑的大小和深度取决于管道直径和土质条件。
开挖工作坑
根据管道直径和长度，选择合适的顶推设备，包括千斤顶、油泵、顶铁等，并按照正确的顺序安装。
安装顶推设备
将管道运至工作坑，并按照设计要求进行安装，确保管道连接紧密、密封性好。
安装管道
详细描述
总结词
顶管施工过程中的质量控制是关键环节，涉及到多个方面的监控和管理。
详细描述
在施工过程中，应对顶管的位置、方向、深度、坡度等参数进行精确控制，确保顶管的位置和方向符合设计要求。同时，对顶进过程中的土质、地下水、顶力等参数进行实时监测和记录，及时发现和解决潜在问题。此外，还应加强施工现场的安全管理，确保施工人员的安全和健康。
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泥水平衡顶管机在长距离、大直径的管道施工中具有优势，能够提高施工效率和安全性。
01
泥水平衡顶管机是一种特殊的顶管机，适用于在软土、粘土等不稳定土层中施工。
02
泥水平衡顶管机通过泥水压力来平衡土压力，保持工作面的稳定。
工作平台是供施工人员作业和休息的地方，需要具备足够的承载能力和稳定性。
通过演练提高应急救援队伍的快速反应能力和协同作战能力。
定期进行应急演练
顶管法施工案例分析
案例概述：某城市为改善污水处理能力，计划建设一条新的污水管道。由于管道需要穿越城市居民区和商业区，为了减少施工对居民生活和商业活动的影响，决定采用顶管法施工。
案例概述：某高速公路需要穿越一条河流，为了不影响河流的通航和生态环境，决定采用顶管法施工。
顶管法施工安全与环保
评估施工区域的地质、水文条件，以及可能存在的地下管线、障碍物等，制定相应的安全措施。
非开挖工程施工PPT课件
貫入試驗
非开挖工程施工
取心鑽進
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設計計算
• 覆蓋深度 • 推荐穿越的最小覆盖深度大于钻孔最终扩孔直径的6
倍以上；在穿越河床时，应在河床断面最低处之下5m 米以上。
非开挖工程施工
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設計計算
• 入、出土角和曲率半径
• 对地面始钻式，入土角和出土角应分别在6~20度之间
• 铺设钢管的最小允许弯曲半径可用下列公式计算
钢套管，跨越孔，水平降水井
钢、塑料 跨越孔 钢、混凝土 钢套管
冲击矛法
压力管道，电缆线，跨越孔
钢、塑料
夯管锤
钢套管，跨越孔，管棚，打入 桩
钢管套
冲击钻进法
非开挖跨工程越施孔工
钢管、混凝土管
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水平定向鑽進
• 施工长度：15－1800米 • 管径25－1200毫米 • 应用
市政工程、管道设施、下水管道、 压力管道、治理污染的水平管群、 地质调查
非开挖工程施工
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非開挖技術分類
• 管線鋪設
施工方法
典型应用
管材
顶管法
各种大口径管道，跨越孔 混凝土、钢、铸铁
隧道施工法
各种大口径管道
小口径顶管法 小口径管道，管棚，跨越孔 混凝土、钢、铸铁
管 水平定(导)向钻进 压力管道，电缆，短跨越孔
线
螺旋钻进
刚套管，跨越孔
铺 设
顶推钻进
压力管套，钢套管
水平钻进
• 以最小的地表开挖量进行各种地下管线探查、铺设、 更换和修复的施工技术-中國非開挖協會
非开挖工程施工
3
前言
• 應用領域 • 非開挖技術現今已被广泛应用于给水、排水、电力、
通信、燃气等领域，也可以应用于文物、古建筑的保 护等方面。 • 應用地點 • 用于穿越河流和水渠、街道、高速公路、铁路、机场 跑道、海滩、岛屿、建筑物拥挤的地方、管线通道和 运河等。
《非开挖顶管》课件
《非开挖顶管》PPT课件
欢迎参加本次关于非开挖顶管技术的课程！本课程将介绍非开挖顶管技术的 应用领域、工作原理、施工流程、实际案例以及技术的发展趋势。让我们一 起探索这项令人兴奋的技术吧！
项目介绍
什么是非开挖顶管技术
非开挖顶管技术是一种在不破坏地表的情况 下，通过钻探和顶管等工艺进行管道施工的 技术。
该技术的应用领域和优势
非开挖顶管技术广泛应用于城市建设、石油 化工、交通运输等领域，其优势包括减少破 坏、提高工程效率和降低成本。
技术原理
1 非开挖顶管的工作原理
2 相关设备和工具的使用方法
非开挖顶管技术通过顶进管道，利用顶管 机的推力和管道间隙填充材料的压力来完 成管道的施工。
使用顶进机、钻探机、施工人员等设备和 工具，配合正确的操作方法，可以顺利完 成非开挖顶管工程。
施工流程
1
施工准备工作
进行现场调研、规划顶管路径、准备必要的材料和设备。钻探、建立顶管起点、沿线推进顶管、修补管道等一系列操作。
3
施工验收和总结
进行施工质量验收，总结施工过程中的经验教训，为后续项目提供参考。
施工案例
实际项目的成功案例分享
分享一些非开挖顶管技术在城市雨水管道施工中 的成功案例，展示其高效、安全、可靠的特点。
案例的具体情况和效果展示
展示实际施工现场图片，介绍案例的具体情况、 项目效果和社会影响。
技术发展和趋势
1 目前该技术的发展状况
非开挖顶管技术在国内外得到了广泛应用和研究，并取得了显著的发展成果。
2 未来的发展趋势和应用前景
随着城市建设的不断发展和工程施工的需求增加，非开挖顶管技术将会得到更广泛的应 用，并在技术和设备上不断创新和改进。
欢迎参加本次关于非开挖顶管技术的课程！本课程将介绍非开挖顶管技术的 应用领域、工作原理、施工流程、实际案例以及技术的发展趋势。让我们一 起探索这项令人兴奋的技术吧！
项目介绍
什么是非开挖顶管技术
非开挖顶管技术是一种在不破坏地表的情况 下，通过钻探和顶管等工艺进行管道施工的 技术。
该技术的应用领域和优势
非开挖顶管技术广泛应用于城市建设、石油 化工、交通运输等领域，其优势包括减少破 坏、提高工程效率和降低成本。
技术原理
1 非开挖顶管的工作原理
2 相关设备和工具的使用方法
非开挖顶管技术通过顶进管道，利用顶管 机的推力和管道间隙填充材料的压力来完 成管道的施工。
使用顶进机、钻探机、施工人员等设备和 工具，配合正确的操作方法，可以顺利完 成非开挖顶管工程。
施工流程
1
施工准备工作
进行现场调研、规划顶管路径、准备必要的材料和设备。钻探、建立顶管起点、沿线推进顶管、修补管道等一系列操作。
3
施工验收和总结
进行施工质量验收，总结施工过程中的经验教训，为后续项目提供参考。
施工案例
实际项目的成功案例分享
分享一些非开挖顶管技术在城市雨水管道施工中 的成功案例，展示其高效、安全、可靠的特点。
案例的具体情况和效果展示
展示实际施工现场图片，介绍案例的具体情况、 项目效果和社会影响。
技术发展和趋势
1 目前该技术的发展状况
非开挖顶管技术在国内外得到了广泛应用和研究，并取得了显著的发展成果。
2 未来的发展趋势和应用前景
随着城市建设的不断发展和工程施工的需求增加，非开挖顶管技术将会得到更广泛的应 用，并在技术和设备上不断创新和改进。
多种管道修复非开挖工法详解ppt课件
• 施工时间短（约1-2天）、节约资源、保护环境、占用道路少、对交通影响小；
• 耐腐蚀，耐磨损，材料强度高、质量优，使用年限久等等的独特优势；
• 已经成为国内城市给排水管道修复最广泛使用的主流修复工艺。
.
6. CIPP翻转内衬材料
2
一、聚酯纤维翻转软管 聚酯纤维软管必须符合：与热固性树脂有良 好的相容性；有足够的抗拉伸、抗弯曲性能； 有足够的柔性一确保能承受安装压力，翻转 时，适应不规则管径的变化或弯头；有良好 的耐热性，能够承受树脂固化温度。
主要优势 1、强度高 口径大 2、可带水作业 •无需排水：不需要临时排水，即使管内有部分水流(50cm以 下)亦可施工 •不怕渗水：不用担心施工过程中地下水及支管水涌入 3、施工可以随时中断，机动灵活 •PVC型材可随时截断或再连接，能够灵活安排施工进度 •适合于穿插施工，最大程度的减少对社会交通的影响 4、能够克服地理环境限制 •带状型材兼有柔性和钢性的优点，在车辆难以到达的地方 （如涵洞口、桥梁下等）仍可以施工 •不会由于施工环境复杂出现划破、开裂、漏胶等质量缺陷 5、质量可靠，保证过流能力 • 材料在工厂制造 • 现场施工时由机械进行简单的物理咬合，成型后的管道密闭 性好 •螺旋缠绕技术修复时一般要缩一个径，即原管若为1000mm， 修复后为900mm，通过计算，当原管道的内径大于等于 1000mm时，修复后将增强过流能力。
1 原位热塑成型工法是将衬管加热软化，牵引置入原有管道内部，通过加热加压与原管紧
密贴合, 然后冷却形成内衬管，简称FIPP(formed-in_x0002_place pipe)。
.
4. FIPP工法简介—设备
1
.
4FIPP技术性能
3
.
非开挖管道施工技术
工程实例 D1016钢套管焊接
工程实例
工 程 创 新 点： 地 质 改 良
5.0m 3.50m
高压旋喷注浆孔平面布置图
11.10m
6.60m
4.50m
φ1.0m钢管 8～9度
高压旋喷孔 孔径600mm 孔心距0.5m 孔深18.0m 总孔数132个 压密注浆孔 总孔数21个
高压旋喷注浆效果立面图
轨迹设计
与直埋镶接处
出土点
滨州路-沈沙港定向穿越（穿沈沙港）轨迹图
三、水平定向穿越工艺流程
布管、组焊
无损检测
三、水平定向穿越工艺流程
补口防腐 压力试验
三、水平定向钻进技术
水平定向钻进 第一步、导向孔
三、水平定向钻进技术
第二步：多级扩孔
三、水平定向钻进技术
第三步、回拖管道
三、水平定向钻进技术
工程实例
控向对接技术：
工程实例
控向对接技术：
入土点侧主钻机和出土点侧辅助钻机分别启动控向钻进至设定的 对接区域时，辅助钻机停止钻进。 主钻机继续钻进进入对接区域，同时采集辅助钻机的目标磁铁发 出的磁信号，进而引导主钻机朝着辅助钻机钻头逼近。
工程实例
控向对接技术：
由辅助钻机回抽钻杆，主钻机根据辅助钻机上目标磁铁的磁信号，做方向调整并 继续跟进，直至主钻机的钻头进入到辅助钻机的导向孔中，两个钻机的穿越曲线完全合 而为一，完成对接。
工程实例
工程难点
岩层穿越：穿越管道主要在中风化泥质砂岩层、微风化 泥质砂岩层通过。 岩石层之上有圆砾、卵石层，无法钻进和成孔，卵石进 入孔内会造成卡钻。 长距离穿越：穿越长度达1374米，特大型河流穿越。 工程协调量大。
工程实例
工程实例
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5、气动夯锤顶管
工作原理:
气动夯锤以压缩空气为动力，驱使夯锤反复 向前冲击，从而将力传递给钢管并将钢管夯入地层 中，视作业坑条件许可，决定每节被夯管的长度， 每夯入一节钢管后卸下夯锤击夯环，按照并焊好下 一节钢管，然后重新安装夯锤及夯环并夯击。如此 反复，待被夯钢管抵达终止坑后，清理钢管内残土 即完成埋设。
非开挖管道施工技术
1
本章主要内容
第一节 非开挖管道施工技术 第二节 穿越河流施工
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第一节 非开挖施工技术
指利用各种岩土钻掘的设备和技术手段，在地表不开 挖沟槽的条件下，铺设、更换和修复各种地下管线的施工 技术，国外叫做TT技术（Trenchless Technology）。
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第一节 非开挖施工技术
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导向钻施工过程(1)
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施工工序：
施工准备
钻孔和管道组焊工 序并列就位一次完成。 具体作法是在河流一岸 设置钻机钻孔，另一岸 进行管段组焊、检验、 试压和防腐，钻机按设 计管位钻完导向孔、扩 孔后再回拖穿越管段。
征地 测量放线 修便道 三通一平
设备进场
组装调试
控向系统调试
钻孔导向
扩孔
管道组焊
12
2、土压式掘进机顶管
在被顶进的管道前端安装上 机械钻进的掘土设备，配置挖土 和皮带运土机械以代替人工挖运 土，当管前方土体被掘削成一定 深度的孔洞时，利用顶管设施， 将连接在钻机后部的管子顶入孔 洞。
对粘土、砂土及淤泥等土层 均可顺利进行顶管。但运土与掘 进速度不易同步，出土较慢。遇 到含水土层或岩石地层时因无法 更换机头，所以不能使用。
在跟踪测量路线上有地面障碍物、周围环境有明显 磁性干扰的情况下选用。
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1、地面步行测量系统
地面步行测量系统又称步行式跟踪测量仪，它 由发射器、接收器和远程显示器组成。装在钻头上 方保护壳内的发射器发送无线电信号（8~33 kHz）， 地面接收器接收这些信号。除了得到地下钻头位置 和深度信号外，传送来的信号还包括钻头倾角、面 向角、探头温度、电池状态等。这些信号可以同时 转送到钻机控制台的远程显示器上，以便操作人员 作出沿原方向钻进还是纠正偏斜的决定。
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土压式掘进机顶管施工工作原理
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2、土压式掘进机顶管
适宜于粘土、砂土及淤泥等土层，管径 1000~3000mm，不适用于含水土层或岩石地层时（因无 法更换机头，所以不能使用）。
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3、泥水式掘进机顶管
当掘进机正常工作时（旋转掘进），进排泥阀 均打开，机内旁通则关闭，泥水从进泥管经过排泥 阀门而进入掘进机的泥水密封仓里，而泥水仓里的 泥水则通过排泥管排出，只要调节好进、排泥水的 流量，就可以使掘进机的泥水仓中建立一定的压力， 以平衡地下水压力和土压力 。
特点及用途： 被广泛应用于穿越河流、公路、铁路、建筑物以及在
闹市区、古迹保护区、农作物和环境保护区等不允许或不 能开挖条件下进行油气管道、燃气、电力、供排水管道、 电讯、有线电视线路等的铺设、更修和修复。
它与传统的挖槽铺管的施工方法相比，具有不影响交 通、环保、施工时间短、成本低、应用广泛等许多特点。 目前发达国家应用此技术铺设管线的已占到7%-10%。
4
第一节 非开挖施工技术
根据用途不同，可将非开挖技术大致分为：
（1）非开挖管道敷设技术 （2）非开挖管道更换技术 （3）非开挖管道修复技术
5
一、非开挖管道敷设技术
——顶管管道敷设技术 ——水平定（导）向钻管道敷设技术 ——盾构隧道管道敷设技术
6
（一）顶管法
工作原理： 运用液压传动产生巨大的顶进力向土壤内顶进套管或顶
管掘进机，再将管道安装在套管内。
7
顶管施工法分类
顶管施工技术常见的工艺有手掘式顶管、土压
平衡式掘进顶管、泥水平衡式掘进顶管、气压平 衡式掘进顶管等四种 ，目前应用最多的是泥水平 衡式。
此外，还有气动冲击矛顶管 ，气动夯锤顶管等
工艺。
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1、手掘式顶管
手掘式顶管是非压力平衡式施工技术，施工时， 机头内不含机械掘进机只有一个工具管，通过人 工挖土、人工出土的方式，将土体挖除，其掘进 断面是开放式的（土压力已卸荷）。
卵石层，适宜管径600~3000mm。
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4、气动冲击矛顶管
其工作原理为：压缩空气提供动力，驱动冲击矛
内冲锤反复向前冲击并借助矛体周围的土层提供的 摩擦力，使得冲击矛快速穿越土层。
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气动冲击矛
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4、气动冲击矛顶管
主要用于非开挖穿越公路、铁路、河流及建筑物等的塑料
管或钢管的直线铺设，广泛适用于不同土质的地层短距离、 中小口径的穿越施工，理想施工长度为5~25 m，施工管径 为45~200 mm，管道埋深约1 m。
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3、泥水式掘进机顶管
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泥水式掘进机 （不能破碎岩石）
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泥水式掘进机 （可破碎粒径不超过 顶管机直径1/3的砾石 或卵石层）
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3、泥水式掘进机顶管
通过刀盘以及顶速平衡正面土压力，调节循环水压力用以 平衡地下水压力。 采用流体输送切削入泥仓的土体，顶进过程中不间断，施 工速度快。 无需地盘改良或降水处理，施工后地表沉降小。 适用于土层、软岩层以及不超过顶管机直径1/3的砾石或
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5、气动夯锤顶管
主要用于非开挖穿越公路、铁路、河流及建筑物
等的钢管直线铺设。
施工管径为200~2 000 mm，施工长度比气动冲击
矛长许多，最多可达100 m以上。
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(二）水平定（导）向钻施工
定向钻进和导向钻进是从石油钻井技术中引进和开 发的，两者之间并没有十分严格的界限。
由于小型定向钻进采用的钻机轨迹测量控制技术与 大中型的不一样，因此国际分类方法是将小型定向 钻进称为“导向钻进”，大中型定向钻进称为“定 向钻进”。
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1、手掘式顶管
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1、手掘式顶管
手掘式顶管适宜水位较低的土层，适宜管径 800~3000mm。
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2、土压式掘进机顶管
在被顶进的管道前端安装上机械钻进的掘土设备， 通过螺旋输送机将土体从密封舱内输出，再通过人工方 式用手推车运出管道，当管前方土体被掘削成一定深度 的孔洞时，利用顶管设施，将连接在钻机后部的管子顶 入孔洞。
回拖管线
设备退场 恢复地貌
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定向钻施工现场
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水平定Байду номын сангаас钻管道敷设技术
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定向钻机
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导向钻头
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定向钻头
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回拉扩孔器
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扩孔器
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其它配件
U型卡
钻杆
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钻进时对钻头的跟踪和导航
地面步行测量系统：在钻孔距离地面深度较浅（小
于15 m）选用。
孔内随钻测量系统：在钻孔距离地面深度大于15 m、
5、气动夯锤顶管
工作原理:
气动夯锤以压缩空气为动力，驱使夯锤反复 向前冲击，从而将力传递给钢管并将钢管夯入地层 中，视作业坑条件许可，决定每节被夯管的长度， 每夯入一节钢管后卸下夯锤击夯环，按照并焊好下 一节钢管，然后重新安装夯锤及夯环并夯击。如此 反复，待被夯钢管抵达终止坑后，清理钢管内残土 即完成埋设。
非开挖管道施工技术
1
本章主要内容
第一节 非开挖管道施工技术 第二节 穿越河流施工
2
第一节 非开挖施工技术
指利用各种岩土钻掘的设备和技术手段，在地表不开 挖沟槽的条件下，铺设、更换和修复各种地下管线的施工 技术，国外叫做TT技术（Trenchless Technology）。
3
第一节 非开挖施工技术
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导向钻施工过程(1)
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施工工序：
施工准备
钻孔和管道组焊工 序并列就位一次完成。 具体作法是在河流一岸 设置钻机钻孔，另一岸 进行管段组焊、检验、 试压和防腐，钻机按设 计管位钻完导向孔、扩 孔后再回拖穿越管段。
征地 测量放线 修便道 三通一平
设备进场
组装调试
控向系统调试
钻孔导向
扩孔
管道组焊
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2、土压式掘进机顶管
在被顶进的管道前端安装上 机械钻进的掘土设备，配置挖土 和皮带运土机械以代替人工挖运 土，当管前方土体被掘削成一定 深度的孔洞时，利用顶管设施， 将连接在钻机后部的管子顶入孔 洞。
对粘土、砂土及淤泥等土层 均可顺利进行顶管。但运土与掘 进速度不易同步，出土较慢。遇 到含水土层或岩石地层时因无法 更换机头，所以不能使用。
在跟踪测量路线上有地面障碍物、周围环境有明显 磁性干扰的情况下选用。
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1、地面步行测量系统
地面步行测量系统又称步行式跟踪测量仪，它 由发射器、接收器和远程显示器组成。装在钻头上 方保护壳内的发射器发送无线电信号（8~33 kHz）， 地面接收器接收这些信号。除了得到地下钻头位置 和深度信号外，传送来的信号还包括钻头倾角、面 向角、探头温度、电池状态等。这些信号可以同时 转送到钻机控制台的远程显示器上，以便操作人员 作出沿原方向钻进还是纠正偏斜的决定。
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土压式掘进机顶管施工工作原理
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2、土压式掘进机顶管
适宜于粘土、砂土及淤泥等土层，管径 1000~3000mm，不适用于含水土层或岩石地层时（因无 法更换机头，所以不能使用）。
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3、泥水式掘进机顶管
当掘进机正常工作时（旋转掘进），进排泥阀 均打开，机内旁通则关闭，泥水从进泥管经过排泥 阀门而进入掘进机的泥水密封仓里，而泥水仓里的 泥水则通过排泥管排出，只要调节好进、排泥水的 流量，就可以使掘进机的泥水仓中建立一定的压力， 以平衡地下水压力和土压力 。
特点及用途： 被广泛应用于穿越河流、公路、铁路、建筑物以及在
闹市区、古迹保护区、农作物和环境保护区等不允许或不 能开挖条件下进行油气管道、燃气、电力、供排水管道、 电讯、有线电视线路等的铺设、更修和修复。
它与传统的挖槽铺管的施工方法相比，具有不影响交 通、环保、施工时间短、成本低、应用广泛等许多特点。 目前发达国家应用此技术铺设管线的已占到7%-10%。
4
第一节 非开挖施工技术
根据用途不同，可将非开挖技术大致分为：
（1）非开挖管道敷设技术 （2）非开挖管道更换技术 （3）非开挖管道修复技术
5
一、非开挖管道敷设技术
——顶管管道敷设技术 ——水平定（导）向钻管道敷设技术 ——盾构隧道管道敷设技术
6
（一）顶管法
工作原理： 运用液压传动产生巨大的顶进力向土壤内顶进套管或顶
管掘进机，再将管道安装在套管内。
7
顶管施工法分类
顶管施工技术常见的工艺有手掘式顶管、土压
平衡式掘进顶管、泥水平衡式掘进顶管、气压平 衡式掘进顶管等四种 ，目前应用最多的是泥水平 衡式。
此外，还有气动冲击矛顶管 ，气动夯锤顶管等
工艺。
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1、手掘式顶管
手掘式顶管是非压力平衡式施工技术，施工时， 机头内不含机械掘进机只有一个工具管，通过人 工挖土、人工出土的方式，将土体挖除，其掘进 断面是开放式的（土压力已卸荷）。
卵石层，适宜管径600~3000mm。
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4、气动冲击矛顶管
其工作原理为：压缩空气提供动力，驱动冲击矛
内冲锤反复向前冲击并借助矛体周围的土层提供的 摩擦力，使得冲击矛快速穿越土层。
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气动冲击矛
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4、气动冲击矛顶管
主要用于非开挖穿越公路、铁路、河流及建筑物等的塑料
管或钢管的直线铺设，广泛适用于不同土质的地层短距离、 中小口径的穿越施工，理想施工长度为5~25 m，施工管径 为45~200 mm，管道埋深约1 m。
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3、泥水式掘进机顶管
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泥水式掘进机 （不能破碎岩石）
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泥水式掘进机 （可破碎粒径不超过 顶管机直径1/3的砾石 或卵石层）
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3、泥水式掘进机顶管
通过刀盘以及顶速平衡正面土压力，调节循环水压力用以 平衡地下水压力。 采用流体输送切削入泥仓的土体，顶进过程中不间断，施 工速度快。 无需地盘改良或降水处理，施工后地表沉降小。 适用于土层、软岩层以及不超过顶管机直径1/3的砾石或
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5、气动夯锤顶管
主要用于非开挖穿越公路、铁路、河流及建筑物
等的钢管直线铺设。
施工管径为200~2 000 mm，施工长度比气动冲击
矛长许多，最多可达100 m以上。
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(二）水平定（导）向钻施工
定向钻进和导向钻进是从石油钻井技术中引进和开 发的，两者之间并没有十分严格的界限。
由于小型定向钻进采用的钻机轨迹测量控制技术与 大中型的不一样，因此国际分类方法是将小型定向 钻进称为“导向钻进”，大中型定向钻进称为“定 向钻进”。
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1、手掘式顶管
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1、手掘式顶管
手掘式顶管适宜水位较低的土层，适宜管径 800~3000mm。
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2、土压式掘进机顶管
在被顶进的管道前端安装上机械钻进的掘土设备， 通过螺旋输送机将土体从密封舱内输出，再通过人工方 式用手推车运出管道，当管前方土体被掘削成一定深度 的孔洞时，利用顶管设施，将连接在钻机后部的管子顶 入孔洞。
回拖管线
设备退场 恢复地貌
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定向钻施工现场
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水平定Байду номын сангаас钻管道敷设技术
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定向钻机
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导向钻头
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定向钻头
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回拉扩孔器
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扩孔器
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其它配件
U型卡
钻杆
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钻进时对钻头的跟踪和导航
地面步行测量系统：在钻孔距离地面深度较浅（小
于15 m）选用。
孔内随钻测量系统：在钻孔距离地面深度大于15 m、