非开挖施工技术简介PPT课件
非开挖施工技术介绍
非开挖施工技术简介1前言目前，城市现存的许多设施不能满足发展的需要，如污水、自来水、煤气、电力和通讯管道的铺设和维修都是在需要的时候再对街道路面“开膛剖肚”，从而导致交通堵塞、破坏已有基础设施、环境污染等一系列问题。
非开挖施工技术就是在不开挖（或者少开挖）地表的情况下进行铺设、探测、维修和更新各种地下管线，解决城市管线施工中的难题。
城市地下管线的铺设方式是工程建设技术水平的体现，是城市现代化的标志之一，也是社会文明进程的重要体现。
2非开挖技术的特点现代非开挖地下管线施工技术，是近年来发展起来的一项高新技术，是钻探工程技术结合工程物探、计算机技术、岩土工程技术及新材料等技术的一项重要延伸。
非开挖技术在国外已广泛使用，在国内也逐渐普及。
与其它技术相比，非开挖技术起步较晚。
但是在最近20多年中，非开挖技术无论在理论上，还是在施工工艺方面，都有了突飞猛进的发展。
非开挖技术是极为重要的一种铺设管道的工程手段，采用非开挖技术铺设管道具有若干得天独厚的优势。
不开挖地面就能穿越公路、铁路、河流，甚至能在建筑物底下穿过，是一种安全有效的施工技术。
非开挖技术不开挖地面，故而被铺设管道的上部土层未经扰动，管道的管节端不易产生段差变形，其管道寿命亦大于开挖法埋管。
采用房下非开挖技术能节约一大笔征地拆迁费用，减少动迁用房，缩短管线长度，有很大经济和社会效益。
3非开挖技术的构成分类非开挖技术可分为三大类：铺设新管线、修复置换旧管线、探测原有管网。
3.1铺设新管线施工技术包括导向钻进铺管法、定向钻进铺管法、气动矛铺管法、夯管锤铺管法、螺旋钻进铺管法、推挤顶进铺管法、微型隧道铺管法、盾构法和顶管法。
3.2修复旧管线施工技术包括原位固化法、原位换管法、滑动内插法、变形再生法、局部修复法。
3.3探测地下管网包括地下管线探测仪（非金属管道探测仪、金属管道探测仪、塑料管道探测仪、电力电信缆线探测仪和井盖探测仪等）、供水管网监测仪（流量水压记录仪、漏区诊断仪、漏点定位仪等）、电信线路故障定位仪、气体故障检测仪、管中摄影仪、探地雷达、声纳系列。
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。
定向钻非开挖施工安全一般要求课件
设备的操作规程
制定操作规程并培训操作人员
01
根据设备特点和操作要求，制定详细的操作规程，并对操作人
员进行培训。
严格按照操作规程操作
02
操作人员应严格按照操作规程进行操作，不得违规操作。
注意观察设备运行状况
03
操作人员在操作过程中应密切关注设备运行状况，发现异常及
调查
对事故进行深入调查，了解事故发生的过程和原因，以便采取针对性的措施。
分析
对调查结果进行全面分析，找出事故的根源和薄弱环节，提出改进建议。
安全事故的预防和纠正措施
预防
根据事故调查和分析结果，制定预防 措施，防止类似事故再次发生。
纠正
针对事故中暴露出来的问题和不足， 采取纠正措施，提高施工安全水平。
通风
确保施工现场有良好的通风条件，特 别是在进行可能产生有害气体的作业 时，应安装排风设备，及时排出有害 气体。
照明
施工现场应提供足够的照明，保证工 作人员能够清晰地看到作业环境和设 备，避免因光线不足而造成误操作或 意外伤害。
施工现场的环境卫生
清洁卫生
保持施工现场的清洁卫生，及时清理产生的垃圾和废弃物，防止对工作人员的 健康造成影响。
管道修复
对老旧管道进行非开挖修复， 延长管道使用寿命。
管道检测
通过定向钻孔进行管道内部检 测，获取管道运行状况数据。
特殊环境施工
在河流、湖泊、公路、铁路等 特殊环境下进行非开挖施工， 减少对环境和交通的影响。
02
施工安全一般要求
施工前的安全准 备
现场勘查
在施工前应对现场进行全面勘 查，了解地下管线、地下障碍 物等可能影响施工安全的因素。
非开挖管道施工技术精品PPT课件
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
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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
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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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非开挖施工技术,主要对准地下工程专业
•定向钻进在水平方向铺设管线或穿越交通繁忙的道路、铁Horizontal Directional Drilling）击件将力全部传到钢管上动空机冲击矛锤头可水平定向钻进铺管工艺原理钻进导向孔。
导向孔钻进采用专门孔器具，从钻孔人土点(坑)到出土点行定向钻进，按照设计的铺管轨迹钻出一的导向钻孔。
(3) 反拉铺管对称结构。
这种结构采用的也是气动孔锤)钻头，与前者不同的是，它将钻成不对称形状。
其控向原理也是在冲击回钻具定向参数:孔内铅直剖面上的位系统。
这种系统采用三轴加速度它和微处理器对钻具运动重进行连续测量，采用无线或测量信息在接收仪屏幕上显是钻具的倾角和工具面向角。
头发射的电磁信号的定位测头距地面的垂直深度，以及偏离基准线的距离。
系统。
由两部分组成：一是用于确的可选择人工磁源(一般是多个人，构建多基准点的基准线)；二是的定向仪(定向仪可检测导向钻具从而确定出导向钻具相对于磁源的(1) 钻机具有用于砾雷达波束形回扩钻头，重Rockmaster 用于岩石三用钻头体大从②覆盖深度：通常，穿越的最小覆盖深度应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5m以下。
③入、出土角度：钻孔入、出土角度决定钻孔斜直线段的斜率，并直接影响钻孔弯曲孔段参数，大多数水平定向钻机变角范围为0-22°。
如果钻机放置在地面，入土角和出土角应分别在6-20 °之间选择(需考虑多种因素，如欲铺设管道的直径等)；如果钻机放置在地下工作坑内，入土角和出土角一般应采用0 °或近似水平。
④弯曲段曲率半径(造斜强度)：曲率半径主要由欲铺设管道的弯曲强度和工作安全要求确定，并随管道直径增大而增大。
对钢质管道的最小许弯曲半径可采用下式计算；对柔性管材管道可按其满足管道工作安全的相关规范要求选取206DS二、气动矛技术气动矛技术是采用气动冲击器破碎土层形成孔洞、同步跟进铺入管线的一种非开挖施工方法。
第六章 非开挖施工技术
施工所用的机具和设备
• （1）管道 • 平口/企口/双插口/钢承口
施工所用的机具和设备
• （2）工具管
（3） 顶管机
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施工所用的机具和设备
• （4）中继站——长距离顶管 • （5）附属机具
（三）机械掘进法顶管
• 机械法顶管采用专门的机械化掘进机头破 碎管前岩土，取得进尺。
• 压力是由位于主工作坑内的液压顶进油缸 产生，并通过管道传输至前部掘进机头。
钻具定向系统
• （1）惯性定向系统
• 采用三轴加速度计作为探测仪器，测量信 息采用无线或有线传输方式。
• （2）磁性定向系统
• 人工磁源+三轴磁力定向仪
• （3）常规随钻测量与定向系统
• 其他领域定向钻进中的成熟方法与仪器。
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4.水平定向钻进设备及器具
• （1）钻机 • （2）钻具 • 导向钻具、扩孔器、导向仪
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（二）水平螺旋钻进法
• 缺点
• 不可控制方向 • 施工精度有限 • 在坚硬土层或卵砾石层施工困难 • 对螺旋钻头无法破碎的岩层不能施工
1.水平定向钻进铺管工艺原理
• （1）钻进导向孔 • 导向孔钻进采用专门的人工弯曲钻孔器
具，从钻孔入土点（坑）到出土点（坑） 进行定向钻进，按照设计的铺管轨迹钻出 一个对穿的导向钻孔。 • 可以采用两侧导向孔，中部对接的方法。
是利用回转刀具开挖，同时破碎洞内围岩及掘 进，形成整个隧道断面的一种新型、先进的隧道 施工机械；
（二）人工掘土法顶管
• 人工掘土法顶管的管内操作人员从管道尾 部进入，到达挖掘面，依靠人工挖掘土方 （或者机械辅助挖掘），形成孔洞，然后 借助工作坑内的顶进设备，把预铺设的管 道按照设计轨迹顶入的过程。
非开挖管道施工技术上
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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
定向钻施工现场水平定向钻管道敷设技术水平定向钻管道敷设技术水平定向钻管道敷设技术定向钻机定向钻施工现场非开挖管道施工技术第一节非开挖管道施工技术第二节穿越河流施工本章主要内容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trenchlesstechnology
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
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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
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（一）顶管法
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
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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。
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非开挖施工技术简介
课程：机械工程学科前沿 学号：120120805 姓名：余 楠
精品资料
你怎么称呼老师？ 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为
老师的教学方法需要改进？ 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？
教师的教鞭 “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学
顶管施工是继盾构施工
之后而发展起来的一种地 下管道施工方法，它不需 要开挖面层，并且能够穿 越公路、铁道、河川、地 面建筑物、地下构筑物以 及各种地下管线等。顶管 施工借助于主顶油缸及管 道间中继间等的推力，把 工具管或掘进机从工作井 内穿过土层一直推到接收 井内吊起。与此同时，也 就把紧随工具管或掘进机 后的管道埋设在两井之间 ，以期实现非开挖敷设地 下管道的施工方法。
水平定向钻进铺管的施工顺序为：地质勘探、规划和设计钻 孔轨迹、配制钻液、钻先导孔、回拉扩孔、回拉铺管、管端处理 。
定（导）向钻进铺管法
定（导）向钻进铺管法
施工长度：50-1500m(一般) 管径：300-800mm,大于1m的最好用顶管的 方法 适用管材：PE管、钢管 应用：广泛应用于供水、煤气、电力、电讯、 天然气、石油等管线铺设施工工程中。
• 按一次顶进的长度（指顶进工作坑和接收工作坑之间的距离）分：普通 距离顶管和长距离顶管。顶进距离长短的划分目前尚无明确规定，过去 多指100m左右的顶管。目前，千米以上的顶管已屡见不鲜，可把 500m以上的顶管称为长距离顶管。
• 按顶管机的类型分：手掘式人工顶管、挤压顶管、水射流顶管和机械顶 管（泥水式、泥浆式、土压式、岩石式 ）。手掘式顶管的推进管前只是 一个钢制的带刃口的管子（称为工具管），人在工具管内挖土。掘进机 顶管的破土方式与盾构类似，也有机械式和半机械式之分。
非开挖技术综述PPT课件
水平定向(导向)钻进法
•优 点
– 对地表干扰少 – 施工速度快 – 可导向，施工精度较高（3 - 5％）
•缺 点
– 施工前要探明地下管线分布，以防触电和损坏相邻管线。
• 适用条件
– 管径为50 – 2000 mm； – 管线长度一般可达50 - 1500 m； – 管材为塑料管、钢管； – 一般适用于各类地层，主要为松软的土层
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小口径顶管法
•优 点
– 对地表的干扰（交通、噪声，振动）小 – 埋深大时施工成本比传统的方法低 – 管线的方向和坡度可精确控制（偏差在±25 mm以
内）
•缺 点
– 需对地层条件进行详细勘查，大卵砾石等障碍物会影 响施工
– 设备投资大 – 对操作人员的技术和经验要求高
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– 需开挖两个工作坑
小口径顶管法
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小口径顶管法
• 顶管法是使用得最早的一种施工方 法，起源于美国。最初，顶管施工 法主要用于跨越孔施工时顶进钢套 管。随着技术的改进也用于无套管 的情况下顶进永久性公用管道，主 要是重力管道。顶进施工时，首先 选择工作坑的位置，开挖工作坑。 然后按照管线的位置和坡度，在工 作坑底部修筑基础，在基础上设置 导轨，并将管节安放在导轨上。顶 进前，在管端开挖导孔，再用千斤 顶将管节顶入，一节管顶进去后，
29内衬法内衬法30内衬法内衬法不需灌浆施工速度快过流断面的损失很小可适应大曲率半径的弯管支管接头需开挖进行旧管的结构破坏会导致施工困难适用范围管径为501200mm管线长度可达1000适合各类管道的修复31非开挖施工设备的新进展非开挖施工设备的新进展小口径顶管机高精度25mm长距离顶进500m或更长小型化最小管径为100mm可在1512m的管内施工适用各种地层含水层卵砾石地层各种口径一机多用各种管水平定向钻机系列化微型mini小型micro中型medi大型maxi和巨型mega自动化自动报警系统钻杆装卸自动化锚固定位硬地层钻进双管潜孔锤顶部冲击孔底马达导向装置操作简单直观实时三维显示超前预测无人跟踪32非开挖施工设备的新进展非开挖施工设备的新进展应用领域环境治理管棚施工工程施工等33可考虑采用非开挖施工技术的情况可考虑采用非开挖施工技术的情况管线埋深大于3米时柏林市为2米国内为4米穿越障碍物江河湖泊建筑物等交通要道高速公路铁路干道等环境敏感地区公园居住区绿化带古建筑区等市内繁华地区商业区工业区工程量大时34wpsofficemakepresentationmuchmorefunwps官方微博kingsoftwps35
非开挖施工技术讲稿
目录
• 引言 • 非开挖施工技术概述 • 非开挖施工技术原理及工艺流程 • 非开挖施工技术优势分析 • 非开挖施工技术挑战与对策 • 非开挖施工技术发展趋势及前景展望
01 引言
目的和背景
阐述非开挖施工技术的重要性
随着城市化进程的加速和基础设施建设的不断发展， 非开挖施工技术作为一种高效、环保、经济的施工方 法，越来越受到人们的关注和重视。本次讲稿旨在介 绍非开挖施工技术的基本原理、特点、应用范围和未 来发展趋势，以便更好地推广和应用该技术，满足社 会发展和人民生活的需要。
特点
相比传统开挖施工，非开挖施工 技术具有施工速度快、对地面交 通和周边环境影响小、成本低等 优点。
发展历程及现状
发展历程
非开挖施工技术起源于20世纪70年 代，随着材料科学、导向技术和施工 机械的不断发展，逐渐成为一种成熟 的施工技术。
现状
目前，非开挖施工技术已经在全球范 围内得到广泛应用，成为城市基础设 施建设的重要技术手段。
管理挑战
项目管理难度大
非开挖施工项目涉及多个部门和单位，需要协调各方资源，确保施 工进度和质量，对项目管理人员的管理能力和协调能力要求较高。
施工质量难以控制
非开挖施工存在较多隐蔽工程，质量检查和控制难度较大，需要建 立完善的质量管理体系和检查制度。
成本控制压力大
非开挖施工成本较高，包括设备购置、人员培训、材料消耗等，需要 采取有效的成本控制措施，降低项目成本。
报告范围
介绍非开挖施工技术的基本原理和特点
本次讲稿将详细介绍非开挖施工技术的基本原理和特点，包括导向钻进技术、扩孔技术、清孔技术等关键技术的原理 和应用，以及该技术的优点和局限性。
探讨非开挖施工技术的应用范围和实例
浅论市政工程非开挖施工技术
浅论市政工程非开挖施工技术随着城市建设进程的不断加快，城市内建筑物不断拔地而起，建筑物越来越密度，再加之城市在发展过程中，各项基础设施的不断建设，城市地下管线不断增加，导致在当前市政工程施工过程中，其施工场地越来越小，在施工中明开挖的难度不断增加，再加之明开挖过程中会给城市的交通和环境带来较大的影响，使本已拥挤的交通状况和恶化的城市环境更加严重，所以利用非开挖施工技术进行市政工程的施工具有极为重要的意义，而且会使市政工程施工过程中对环境的影响和社会的压力降至最小程度，有利于实现城市环境的保护，确保城市交通秩序的良好性。
标签：市政工程；非开挖施工技术；应用要点1 非开挖施工技术的特点1.1 非开挖技术施工的优点（1）利用非开挖技术进行施工，不会对城市正常的交通带来影响，在一些需要穿越公路、铁路和河道等相关的工程中利用非开挖技术更具有一定的优势，不会对城市的治安管理工作产生影响，不会因为施工而给社会正常的生产生活带来影响，具有较好的社会效益。
（2）不开挖施工技术在施工过程中不需要对土方进行开挖，不会对地表结构造成破坏，所以对路面、绿化及基础设施的影响也会降至最低程度，而且在施工所经路段，不需要对地面建筑物及地下管线进行拆迁，有效的降低了施工成本，工程造价较低。
（3）非开挖施工技术不需要多大的施工场地即可行，所以可以在交通和商业地段进行施工，不会对周围景物带来大的破坏，不会影响到正常的商业经营，而且在施工过程中不会有噪音和粉尘产生，有效的降低对环境所带来的污染，实现了对城市环境的有效保护。
（4）利用非开挖施工技术进行施工时，其机械化和自动化程度较高，施工速度较快，施工不受季节影响，工程周期较短，有效的节省了劳动力，而且工作效率较高。
1.2 非开挖技术广泛应用面临的缺点当前非开挖施工技术在应用过程中，由于其对施工技术具有较高的要求，而且在施工过程中不能直接对施工状况进行观察，再加之相应的理论和力学模式还存在着不成熟的地方，非开挖技术相关标准和规范还没有进一步完善，所以还需要加大研究的力度，更好的促进非开挖施工技术的推广和应用。
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非开挖施工技术简介
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非开挖技术的发展历程
❖ 非开挖技术自60年代初开始在西方发达国家兴起 ，现已 成为一项政府支持、社会提倡、企业参 与的新技术。开挖技术是管道施工技术的一次革 命。
❖ 1900-1960——早期非开挖技术的应用
1.尤其是二战后，美国、欧洲、日本等国的重建；
2.简单的方法，用于穿越铁路、公路、河流等短距离施
非开挖施工技术简介
课程：机械工程学科前沿 学号：120120805 姓名：余 楠
非开挖技术的概述
非开挖技术是指以最少的开挖量或不开挖的条件下铺设、更换或修复 各种地下管线的一种施工新技术, 已被联合国环境保护署认定为环境友好 的施工新技术。它可广泛用于穿越高速公路、铁路、建筑物、河流、湖 泊, 以及在市区、古迹保护区、农作物或植被保护区等进行污水、自来水、 煤气、电力、电讯、石油、天然气等地下管线的施工。此外, 非开挖技术 还可用于降水工程、隧道工程、基础工程以及环境治理工程等领域。
非开挖施工技术简介
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5.非开挖施工技术
• 旧管修复
•
• 传统的内衬法
Conventional Sliplining
• 改进的内衬法
旧管更换
– 爆管法 Pipe Bursting – 裂管法 Pipe Splitting – 吃管法 Pipe Eating
Modified Sliplining • 相关技术
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非开挖技术的应用领域
1.地下管线施工：各类管线（自来水、污水、雨水、 石油、 天然气等管道， 以及通讯、动力和信号等 电缆线）的铺设、更换、 修复；
2.管棚支护：地下人行过道、地铁、地下车库等工 程的结构性支护；
3.环境治理：在受污染的地下水和地层中设置水平 环境治理井；
4.其它：基础工程（钢管桩、微桩、土钉）、边坡、
非开挖施工技术简介
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非开挖技术的构成分类
非开挖地下管线施工方法大致可以分为四大类： 1.新管铺设：铺设新的地下管线； 2.旧管更换：在原位更换旧管线, 提高管道输送能力； 3.旧管修复：修复现有管线的局部缺陷或改善其输送性能； 4.相关技术：主要是探测地下原有管网。
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非开挖施工技术
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非开挖技术
H.D.D.水平定向钻进法 Pipe Jacking 顶管法
Pipe Bursting 爆(裂)管法 Microtunneling 微型隧道法
Auger Boring螺旋钻进法
非开挖施工技术简介
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定（导）向钻进铺管法
定向钻进的基本原理：按预先设定的地下铺管轨迹钻一个小 口径先导孔，随后在先导孔出口端的钻杆头部安装扩孔器回拉扩 孔，当扩孔至尺寸要求后，在扩孔器的后端连接旋转接头、拉管 头和管线，回拉铺设地下管线。
• 新管铺设 —— 大口径（直径大于1米，可以进人）
• 隧道法 Tunnelling 人工开挖 钻爆法或新奥法NATM TBM法（岩层） 盾构法（土层）
• 顶管法 Pipe Jacking 气压平衡式 机械平衡式 土压平衡式（粘性土） 泥水平衡式（砂土层） 混合式
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5.非开挖施工技术
• 新管铺设 —— 小口径（直径小于1米，可以进人） • 小口径顶管法（微型隧道法） Microtunnelling • 水平钻进法（水平湿钻）Horizontal Drilling • 水平螺旋钻进法（水平干钻） Auger Boring • 定向钻进 Directional Drilling • 导向钻进法 Guide Boring • 气动矛法 Impact Moling • 夯管法 Pipe Ramming • 顶钻进（水平干钻）、
人工顶管。
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非开挖技术的发展历程
❖ 1960-1985——现代非开挖技术的兴起和发展
1.生活水平的提高、交通的发展、传统施工方法成 本的提高；
2.替代的方法,开发了各种非开挖铺设、更换和修
复的方法和设备、奠定了现代非开挖技术的基础；
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扩孔器和导向仪
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顶管铺管法
顶 管 施 工 原 理 图
水平定向钻进铺管的施工顺序为：地质勘探、规划和设计钻 孔轨迹、配制钻液、钻先导孔、回拉扩孔、回拉铺管、管端处理 。
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定（导）向钻进铺管法
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定（导）向钻进铺管法
施工长度：50-1500m(一般) 管径：300-800mm,大于1m的最好用顶管的 方法 适用管材：PE管、钢管 应用：广泛应用于供水、煤气、电力、电讯、 天然气、石油等管线铺设施工工程中。
❖1985-现在——现代非开挖技术的大规模应用 — 非开挖方法和设备的完善，交通、环保、法律 意识的增加，成本降低、政府支持 — 首选的方法（比例在10%左右） — 形成新的产业：设备制造商（约100家）、材 料供应商（约400家）、工程承包商（60008000多家）、咨询公司、科研院所
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非开挖技术的概述
尽管非开挖施工技术在国外已有百余年历史,但是大规模应用始于20 世纪80年代, 先从几个发达国家开始, 继而推向世界各国。在欧洲, 由于 城市建设历史悠久, 城市地下管网腐蚀和破损严重, 因此非开挖管道更换 和修复技术使用得最早、也最广。在日本, 为了满足污水管道施工的需要, 首先开发了小口径顶管施工(微型隧道)技术。在美国, 在油气管道和通讯 电缆施工的驱动下, 水平定向(导向)钻进技术得以快速发展。据不完全统 计, 目前在发达国家中, 非开挖设备制造商和材料供应商达400多家, 工程 承包商达4000余家, 各种非开挖施工方法达百余种。
• 软衬法 Soft Lining or CIPP – 现场勘察 Site Investigation
• 缠绕法 Spiral Lining
– 管线探测 Pipe Detection
• 喷涂法 Spray Lining
– 管线检测 Survey
• 局部修复法 Local Repair
• 其它方法 Others