1.孟津县汇兴水务有限公司 河南洛阳 471100;2.孟津县水土保持实验站 河南洛阳 471100
摘要:给排水工程的管道施工,一般都需要在进行开挖作业的基础上,才能进行管道的布置施工,因为容易影响周围的建筑、道路等,本文对非开挖拉管技术在给排水管道施工中的应用展开详细研究,分别从现场放线、钻孔、扩孔、回拖管道等角度,探讨非开挖拉管技术应用的方法。通过文章的研究,基本明确了给排水工程非开挖施工的具体方法,但具体的施工细节,仍然需要结合实际工程条件,进行因地制宜的调整。
关键词:给排水工程;非开挖方式;管网改造
引言:
给排水管网作为现代化生活的一种重要基础设施,是保证人们日常生产生活正常进行的基础。而在管道出现损坏或检查维修的时候,传统的管道设施维修方式要求挖开地表进行工作,这不仅工序繁琐,还会对周围环境造成很大影响,且人力物力耗费巨大。由于非开挖方式的出现,可以在不开挖地表的情况下完成维修、更换管道的任务,在很大程度上保护了周边环境,且可以快速高效造成任务作业。因此,在给排水管网的非开挖方式的维护与修复方面,如何优化管网系统,使非开挖方式更好地发挥功能,对城市化建设来说非常重要。
一、给排水管网的维修方式的发展
给排水管网主要负责解决城市供水、排水的管道设计问题,给排水管网系统作为给排水的重要载体,充足的用水供给、优质的水质是保证人们的稳定生活的基本内容,科学的管网配置、合理的管道设施以及优质的管道质量是保证供水的重要设施,这对城市的稳定发展具有重要意义。给排水的管网都埋在地下,水电通讯等的管道导线的连接错综复杂,无论是检查还是维修,一旦出现问题就要挖开地表检查,甚至会因为不同方面的问题要对同一段路进行反复挖开,这不仅对管道设施的寿命以及道路质量有影响,还会造成环境污染等,这对国民经济的来说都是很大的损失。传统的地下管道施工方法,不但工作量大、不容易操作,而且施工过程对周边的环境及交通都会产生极大的影响,为减缓或者避免这些不利的影响,需逐步探索研究新型技术。非开挖技术的出现,使人们看到了曙光。非开挖技术的方法主要有钻进法、夯管法、微型隧道法以及顶管法等,其不仅可以铺设长距离且各种直径的地下管线,还可以在原有的旧管基础上进行修复或更换。任何时候,城市给排水管网对城市的正常供水以及对防洪排涝来说都是非常重要的,不仅对城市的经济发展有影响,还能够衡量一个城市现代化水平的标志。由此可见,采用非开挖技术方式对城市的给排水管网进行维护和修复,是目前对环境影响最小、效率最高的一种方式,为此要合理使用这种新型技术,为人们的生活、城市的发展做出更大的贡献。
二、给排水管网的非开挖修复技术的具体内容
给排水管道的非开挖技术的应用,为城市的建设提供了很大的便利,并且逐步成了管道维修的优先使用方法。非开挖技术目前主要包括辅助修复、局部修复、整体修复这三种修复方式。
1、辅助修复
目前,我国对于给排水管道的修复技术正处于逐步发展的阶段,非开挖方式中的辅助修复方式,主要是指地基加固防渗处理技术,比如对管道口周围注浆以避免渗水、对管道深处周围的土质加固来增强地基稳固等。通过对已有管道进行技术上的处理,使管道上方路面稳固尽可能不下沉,保证管道下方的安全,尽可能地延缓管道使用寿命。因此,要将此辅助技术更好地与其他技术配合,使其达到资源最大利用化。
2、局部修复
局部修复技术是最常见的一种方式,包括嵌补法、套环法、局部固话法,是对管道内部存在的局部破裂、损坏、腐蚀和错位问题进行修复的方法。很多时候,管道整体还可使用,只是部分出现问题,此时只需要对有问题的部分进行修复,这种局部修复技术便是首选的修复方法,其不但花费成本低,而且能够提高工作效率,很大程度上方便了工作人员的维修工作。
3、整体修复
整体修复技术,主要是对出现问题的地方进行加固改造,在不用更换管道的基础上,采用先进技术,使旧管道的效果与新管道一致,既保证了管道的正常使用,又延长了管道的使用寿命。
三、给排水管网非开挖技术的应用
1、水平导向钻进法
该方法施工的主要过程由导向钻进,孔道扩充,回拉管道等步骤组成。施工前应按设计及现场情况规划好管道线路,施工机械安装到位后按照预先确定的位置与标高进行钻进,钻进时采用导向仪器进行导向及数据测量,钻进时与地下障碍物应保持一段距离。抵达目的地后换装回程用扩孔器,扩孔器尺寸及规格由管道尺寸决定。同时可将需铺设的管道连接在扩孔器头部,回程扩孔时即可完成管道的铺设工作。为保证钻孔孔道面稳定,不坍塌,回程扩孔时同步注入泥浆。泥浆也可减小管道与孔道面的摩擦阻力,对整体管道的铺设作业起到很大的作用。
2、微型隧道法
盾构是一种特制的施工机械,它可以在地下进行管线,隧道的施工,其主要构成有三部分:前段切削设备,主要作用为挖掘土方,盾构前部有用来切削土方的刀盘,用来调整方向的小型千斤顶。其也可以作为保护罩保护内部设备、人员。中段支撑设备,主要作用为推动整个盾构设备的前进,其壳体内安装有起到推动作用的液压千斤顶。当前方土体切削完成时由其将切削设备向前推动。末端衬砌设备,主要作用为衬砌管片等预制砌块。其在支撑设备将切削设备向前推进完成,千斤顶回缩后产生的空间中进行施工。主要由机械进行管片等预制块的拼接。衬砌完成后可以作为千斤顶的后背进行下一个盾构施工循环的工作。
3、顶管施工技术的方法
顶管施工是现阶段非开挖施工中应用最为广泛的一种。其主要原理与盾构法类似,区别于盾构法的主要方面是其采用成品管材,同时将千斤顶等顶进设备移动到工程末端。顶管施工需要设置顶管使用的工作井,管道埋设深度较浅时可采用先开挖后制作的方法进行工作井施工,埋设深度较深时可以采用沉井法进行工作井施工,工作井应具有一定的强度,工作井与土层之间的间隙应回填密实。在井中需要设置后靠背,后靠背主要由钢板或钢筋混凝土等材料制作完成,后靠背应具有足够的性能,编制方案时应根据现场情况验算后靠背强度、稳定性,保证其满足施工要求。顶管法施工原先主要在污水管道施工中采用,但随着技术的发展及其独特的优势被人们所接受,现在也广泛的应用于其他地下管线施工之中。
4、夯管法的应用
夯管法对场地的要求比水平导向钻进法更低,只需要有下管的场所即可。夯管法使用的机械设备主要由空压机和夯锤组成,夯锤采用气动,工作频率低,冲击力大。施工过程中,管道主要依靠冲击力的作用来克服和土层的摩擦阻力。施工过程中,管道的方向,高程等数据通过经纬仪,水准仪等测量仪器进行控制,从而保证施工的精度。夯管法的优势在于其施工方式简便,施工主要通过锤击提供动力,其施工时不需要后靠背进行支撑,不会造成土层沉降,施工迅速,工期短。但夯管法也存在很大的劣势,主要在于其对管材要求较高,只能使用钢制管道,每段施工线路长度较短,对土层中存在的大体积障碍物的抗干扰能力弱。施工时相比较于其他的非开挖施工技术来说其噪音污染较严重,城市中一般已较少采用。
结束语
利用非开挖施工技术进行管网施工,由于不需要对地面进行开挖,这样在施工过程中不会对城市的交通带来影响,同时不需要对地面建筑物和构筑物进行拆迁,也不会对地表植物和周围环境带来破坏,施工过程中不会受到气候和环境的影响,不会产生建筑垃圾,具有省时、高效和安全的特点,工程造价较低,具有非常好的社会效益和经济效益。
参考文献:
[1]王守立.非开挖拉管技术在市政排水施工中的应用[J].中国给水排水,2017.
[2]庄钟敏.非开挖技术在给水中的应用[J].中国城市经济,2018.