常见不开槽管道施工方法综述.

常见不开槽管道施工方法综述

A summary of pipeline construction methods without

slotting

李任池 1

RenChi Li

（ 1.贵州大学土木工程学院，贵州贵阳）

摘要

不开槽管道施工常用于穿越城市道路及穿越复杂地形的管道工程。不开槽管道施工方法有很多种，最常见的有顶管施工法，盾构施工法，浅埋暗挖施工法，夯管施工法，地表式水平定向转施工法等。不同的施工方法有不同的适用范围及不同的优缺点，本文通过对常用不开槽管道施工优点及技术要点的论述使大家对不开槽管道施工有一个全新的了解。

关键词：不开槽施工，管道，盾构法，顶管法

ABSTRACT

The methods of pipe construction without slotting is commonly used in the pipeline crossing the city road and through the complex terrain of the pipeline project. Slotted pipe construction method has many kinds, the most common is the pipe jacking construction method, shield method, shallow subsurface excavation method, pipe ramming construction method, surface type horizontal directional turn construction method. Different construction methods have different scope and different advantages and disadvantages. In this paper, through the discussion of commonly used slotted pipe construction advantages and technical points enable everyone to a new understanding of the slotted pipe construction.

KEY WORDS: Non slotted pipe construction , pipeline , shield ,jacking

0 引言

管道的不开槽施工是指不开挖地表的条件下完成管线的铺设、更新、修复、检测和定位的工程施工技术。它具有不影响交通、不破坏环境、土方开挖量小等优点，同时，它能够消除冬季和雨季对开槽施工的影响，有较好的经济效益和社会效益。在大多数情况下，尤其是在繁华市区和管线埋深较深时，不开槽施工时明挖施工的极好的替代方法；在特殊情况下，例如无破坏性地穿越公路、铁路、河流、建筑物等，不开槽施工时唯一一种经济可行的施工方法。管道不开槽铺设施工的管材采用较多的时抗压强度高、刚度好的预制管道，如钢管、钢筋混凝土管，也可采用其他金属管、塑料管、玻璃钢管和各种复合管；断面形状多采用圆形，也可采用方形、矩形和其他形状[ 1-2 ]。管道的不开槽施工方法很多，运用较广泛的有顶管施工法，盾构施工法，浅埋暗挖施工法，夯管施工法等。

1 顶管法

1.1概念及特点

顶管法施工顾名思义就是在工作区内借助于顶进机械设备产生的推进力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将钢筋混凝土管或其他材质的管材沿设计好的角度和坡度顶入地下，并将多余土方输送走。后一段管材沿前一段的坡度继续顶进施工土层以两管中继间的推进力为动力，把顶进设备或连接设备一起穿越工作区直至接收坑，然后将顶进机等机械设备取出，这样管路就埋设在工作区了[ 3 ]。相比开挖敷设技术，投资和工期大幅度缩短，同时顶管技术对居民生活环境影响较小，减轻对人口密集区的交通压力和地面的破坏。他能穿越河流、铁路、桥梁、隧道和其他几乎所有的地面建筑物，不影响正常公民的生活、不破坏环境，施工不受气候和环境影响，施工管道可弯曲，可以在很深的地下或水下敷设。使用该技术敷设管路，能有效的节省拆迁费用、降低施工周期。

1.2主要设备

顶管法施工主要设备如表1所示。

表1 顶管法施工主要设备

设备作用

钻头挖掘隧道

导轨稳定位置、导引管节

千斤顶顶管节前进

油泵供油

顶铁临时传力构件起重设备下管、提升土方

1.3施工工序及要点

施工工序为:

测量中心线、放边线桩→工作基坑开挖→后背制作→设备安装→地下构筑物、管线保护与监控→管道式顶进→正式顶进→顶进中测量监控→结束顶进→检查周围无异常后拆除支护结构→工作坑回复。

施工要点：施工中应重点对基坑围护变形与位移进行监控，若超过一定范围时应加密监控且采取控制措施( 对于一级基坑其地表沉降允许偏差不得大于 0． 15% 且不得大于 30 mm，围护水平位移不得大于 0． 2% 且不得大于 30 mm) [ 4 ]。

1.4技术施工运用分析

2001 年，上海隧道股份有限公司在江苏常州完成了 2050m、直径 2m 的钢筋混凝土顶管施工，是当时最长的顶管工程。2002 年9 月，全长3600m、埋深为 23-25m、直径为 1.8m 的钢制管，成功穿越黄河，无论从管路的顶进长度、下管深度、和复杂的地理环境，还是钢管直径大小在国内尚属首次。其中最长的一段长达1259m，要穿越黄河而且土质还是较厚的砂砾层，既是我国非开挖技术创新突破的关键工程，也是目前世界上复杂地质条件下大直径钢管一次性顶进距离最长的顶管工程。2008 年，中铁十局十公司在长江引水工程中采用国产直径 2200mm 钢管，双管齐下同步顶进 2500m[ 5 ]。这些例子表明我国的顶管施工技术已经达到了一个全新的里程碑，与世界先进水平不相伯仲。顶管施工中，顶进管一般选用钢筋混凝土管和钢管，其中钢管要求没有腐蚀的情况下可以敷设。在选择顶进管材料后，要对其长度和直径进行设计和计算，一次性使用越长的管，其相对的经济成本就越低，可调控性也越高；而直径方面，由于有工人在上面施工作业，所以内径不小于 500mm，然后根据顶进管所受荷载和工程性质来确定管壁厚度，进而计算出外径。

2 盾构法

2.1概念及特点

盾构施工法是利用大型盾构机械进行暗挖施工，目前主要是泥水式盾构和土压式盾构。其优点为:(1)机械化程度高;(2)隧洞形状准确;(3)对地面结构影响可能性最小;(4)对工作人员较安全,劳动强度低,进度快;(5)对环境无不良影响,地下水位可保持:(6)质量高,衬砌经济。缺点为:(1)盾构的规划、设计、制造和组装时间长;(2)