摘要：地下管线是城市供水系统的重要组成部分。传统的地下管线往往使用埋地管道，在一定程度上影响城市交通，影响人们的生活。要采取什么方式才能不打扰到人们的生活是现在的当务之急。所谓非开挖技术，是指不开挖或开挖少量的工作坑，利用当前的岩土钻掘技术进行管道的维修和更换技术，其效率高、成本低、方便简单和环境无污染。
关键词：非开挖施工技术；市政管道施工；应用
1 非开挖技术的优缺点
1.1 非开挖技术的优点
在管道施工时，无需像开挖技术一样对路面和地表进行开挖，避免了长期以来开挖技术带来的种种影响：毁坏环境、阻断交通、影响商铺、卫生院、院校和住民的健康生活和作业秩序。因为没有开挖地面，被铺设道路的上部图层未经松动，管道的管节端也就不易产生变形破裂等问题，在一定程度上，其管道寿命也大大提升。
非开挖技术运用的是房屋地下非开挖技术，节约了大量的征地搬迁用度，减少了居民的搬迁用房，同时收缩管线的尺寸，节约了大量管线成本。因不用开挖路面，施工速度相对较快、综合成本低，节省了因开挖地面产生的一系列费用（人工、铺设完成后的道路修复费用等）。在同等条件下，非开挖动土法（铺陈，替换和修复）的总体动土成本均低于开挖动土的成本，且当管线直径和埋深越大越显著。
1.2 非开挖技术的缺点
因为非开挖铺管过程比较复杂，操作技术要求相对较高，需要有专业的技术人员才能进行。非开挖技术的实施是依靠专业的非开挖设配才得以生存，所以需要有专门的非开挖施工设备。由于非开挖技术起步较晚，技术水平有一定的限制，从事研发工作的人员较少，且缺乏创新，产品质量难以得到大的提升。
2 非开完技术的具体运用方式
2.1 顶管施工技术
顶管技术是利用主千斤顶推力与管道中继间的千斤顶将管道从工作坑推至接收坑。此外，工具管或挖掘机软管也埋在两个孔之间。根据管道直径、土壤质量、管道长度和工艺经济等因素，采用机械加压、水射流顶进和挤压顶进、人工顶管。目前在600mm~4000mm管道进行管线直线铺设、混凝土管道、黏土等情况下，大部分管道采用机械顶管施工。机械式顶管施工分为气压平衡法和泥浆水平衡法。顶管施工广泛应用于管道工程中，其中混凝土管道技术在管道工程中较为成熟。管道工程中最流行的工作面平衡理论是：
（1）气压力平衡：上部管道和开挖面的空气充满一定的压力，地下水和土壤的压力通过风压保持平衡。这是一个完全平衡和分压平衡；
（2）土压力平衡：上管室土压力用于平衡管道机械土压力和地下水压力。控制地面沉降的平衡通风方法；
（3）泥水平衡：泥浆中含有一定量的粘土和一定浓度的泥浆，采用泥浆平衡上板法控制含尘地面沉降。
2.2 顶管施工的施工原理
在施工过程中，在管道侧挖井，有效地将导轨安装在基坑中。轨道通常安装在混凝土或木材基础上，管道安装在轨道上。此外，应有效完成顶管施工测量，有效控制顶管坡度、标高、中心线方向。采用液压千斤顶将预制钢筋混凝土管逐渐推入土层，并以水平推力为核心保留工具管。同时，清除管道中的污垢，直到工具管被推入接收井。顶管施工中，管渣可分为湿渣和干渣。在长距离复杂地形的施工中，如果采用吊装方法，必须采取相应的辅助措施，如激光校正、泥浆夹套润滑等，在顶管施工过程中，必须合理考虑井筒沿线的地质条件。同时，在满足顶管长度要求的基础上，尽可能有效地减少工作井、接收井的数量。施工过程中，施工井应尽量设置在顶管的中间位置，以便施工时左右移动。
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2.3 牵管施工技术
近年来，在世界各国和建设行业中牵管技术的应用是十分普及的，特别是在环境保护、市政管道建设和大型跨江工程等方面显示出独特的优势。操作过程由计算机指导和测试，挖掘并设计相同曲线的孔，将管线从导向孔中穿过，完成整个工程的管道建设。牵管是地下管线常用的非开挖方法，它比顶管管道法更适用于管径较小的管道工程。这是因为转动惯量较小。牵管技术法适用于小直径，可用于长距离管道工程，这种工程容易产生长距离管压缩误差。
2.4 牵管施工工艺
施工前，采用埋管探测器对埋管进行检测，确定孔的位置和深度，保证孔的进入。地下管线和埋地管线的安全距离必须要符合设计标准。下水道通常不是金属水泥管，地下管道检测仪也不能检测。所以要详细确定污水管道走向、直径和深度，必要时用雷达进行调查。试验结果还表明，在地面上有效地避开了定向孔，保证了安全性。在进行施工时，首先探测棒插入导管的头部，导管的尖端与钢管相连。通过施加来自管道的压力将顶部推至地面。钻头可以是直的或弯曲的。此外，钻头通过障碍物、道路、河流、铁路等时，可调整钻头的方向，导向器可随时接收导向器的方向和深度。根据这些信息，转动导向器的头部，随时改变导向器的深度和方向，在地下形成一个圆形洞穴。防护罩内设有孔板中心线。一旦位形成，它将扩展、解锁位并接受位的旋转反转。良好的护壁、泥饼和泥球，良好的失水控制，以保证钻机的性能。根据地层的地质结构，泥浆是不同的。一旦钻孔完成，管道就连接到所需的长度。这样，可以关闭管道的两端，一端相连钻头，拖入孔洞，也就是说，我们已经完成了管道工程。
2.5 牵管施工的特点
牵管技术工程不妨碍交通，解决传统开挖工程对人们生活的影响，也解决了开挖对交通、环境和周围建筑地基造成破坏的影响。它具有电弧波处理距离长等优点，足以满足地下岩屑埋深的设计要求。不影响河道通航，不破坏河道两岸河床结构，工程不受季节限制，工程周期短，安全性高，成功率高。与其他方法相比，进入施工现场更快，施工速度更快。是一个面积小、价格低、建设速度快的技术。
2.6 夯管施工方法
夯管施工方法与牵管施工法工作原理恰恰相反，夯管施工方法是利用管锤强大的冲击力将管道直接夯到地下。此种方法对施工地区要求较低，同时施工前也不需要进行较多的准备，只需要在铺设管道的地区，每隔一段固定的距离挖出管坑，方便夯管设备完成夯管任务，保证管道铺设精确。同时夯管施工设备也较为简单，主要包括夯管管锤、发动机和空压机三部分，就可完成夯管施工工作，但是夯管施工要求较强的冲击力，因此我国的夯管设备大部分由国外进口。
2.7 夯管施工法操作流程
夯管施工方法管道施工的具体操作流程是在铺设管道地区外放置钢管，通过夯锤击打钢管底部，将钢管送入预设管道内。运用此种方法无法探测管道地区内部地质实际情况，因此在夯管容易出现撞击石块，地下障碍物等，影响夯管施工法在市政管道施工中的应用效果。为了避免这一问题的产生，特对夯管施工需要铺设的管道提出了更高的要求，通过隔断设置管坑的方式，减少管道内障碍物出现几率，提高夯管施工法运用效果。
结束语：
随着社会经济的快速发展，人们生活水平和生活质量不断提升，人们对城市建设的了解也越来越丰富，而管道施工作为市政建设中的首要任务之一，更是直接关系着市政建设的各种效益。非开挖铺管技术在市政管道施工中的有效应用，不但减少了路面开挖，降低了施工费用，而且解决了一些在传统开挖技术上不能解决的问题，例如在西气东输，天然气置换等方面开挖技术都发挥着至关重要的作用。
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[2]刘倩.浅谈顶管施工技术在市政工程的应用[J].门窗，2017（7）：246-246.
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论文作者:申君超
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：管道论文; 技术论文; 非开挖论文; 管线论文; 顶管论文; 泥浆论文; 方法论文; 《基层建设》2019年第19期论文;