非开挖施工技术在城市集中供热管网建设中的应用研究

非开挖施工技术在城市集中供热管网建设中的应用研究

代富生

中国市政工程华北设计研究总院有限公司青海分公司 810000

摘要：随着经济社会的发展与进步，越来越多的行业开始应用先进的技术辅助工作，特别是市政项目。非开挖施工技术是管道施工中较为先进的施工技术，它可以大大改善集中供热管网施工的施工方式，且具有可降低施工难度，减少施工成本的优点，故近年来的推广速度越来越快。随着城市地下的各类管道铺设日益复杂，地下管道施工难度也随之增大，非开挖施工技术也出现了许多瓶颈。首先概述非开挖施工技术的基本概念，接着总结供热管道非开挖施工过程中的注意事项，最后详细分析非开挖技术在供热管网中的具体应用。

关键词：非开挖施工技术；城市集中供热管网建设；应用

随着经济的快速增长和生活水平的逐渐提高，人们对于市政工程基础设施建设的要求越来越高。在市政工程建设过程中，城市集中供热管网是其重要组成部分，与城市居民的生活息息相关。现以非开挖施工技术在城市集中供热管网建设中的应用为例进行详细的分析。

1非开挖施工技术的概述

1.1非开挖施工技术的分类

在现如今的城市里，供热管道的施工容易受到许多地理环境因素的限制,例如河道、铁路、高速公路等等,在多方因素限制下,使得供热管道建设的难度增大,同时传统的开挖施工工艺的成本也随之增加；交错的地下管道通常会穿过一些地表不容破坏的区域，而在城市集中供热管网建设中，通常采用非开挖技术来解决这一问题。非开挖技术就是指在地表不被破坏的情况下进行地下管线的铺设、修复等工程的施工技术。常用的非开挖施工技术有水平导向钻进法、顶管法、牵管法、托管法、微型隧道法（盾构法）、夯管法等，在修复旧市政管道中常用原位固定法和缠绕法。与传统的开槽铺设法相比具有更为广泛的应用前景，具备有更为高效、环境污染小、成本低、周期短、安全性高等多方面的优势。

1.2非开挖施工技术的优势

在市政工程中应用非开挖施工技术具有十分重要的意义：第一，非开挖施工技术的应用不会对周边人群的出行造成不便，对管道工程施工现场周围的环境影响相对较小；第二，非开挖施工技术的使用更加方便灵活，能及时调整施工方案，能够在许多传统开挖施工技术难以进行管道铺设的城市地段完成管道铺设；第三，能够加快管道铺设的施工速度，降低施工成本，减少施工人员及其工作量，缩短施工周期；第四，相较于传统的施工技术，非开挖施工技术的施工精度较高，且能有效避开地下其他的管道或障碍物，能准确的在指定位置上进行管道铺设工作；第五，非开挖施工技术能有效减少岩土挖掘施工技术不成熟带来的影响，提高工作人员的工作效率与工作质量。总之，在市政工程中应非开挖施工技术是十分重要且必要的。

2非开挖施工技术在供热管网中的应用

2.1施工测量工作

只有做好测量工作，才能为供热管网的顺利建设与施工奠定良好的基础。测量人员需要根据图纸和实际施工现场要求进行标准操作。在构造导孔时，必须严格对轴线进行测量，并使用定向钻孔机水平钻进。在非开挖区域中，钻头的方向和深度由诸如控向仪的装置进行控制，管道施工的中心线以及观测点又导向仪确定。

2.2做好放样和定位工作

供热管道设计图纸一般均在关键点标注坐标，施工时根据坐标定点放样，然后再根据放样点进行施工。而在水平定向钻施工前。首先要根据施工图、钻进需要及工程地质情况等绘制总施工图及钻孔曲线图。在钻进时尽量让钻孔路线与设计曲线保持一致。如出现偏差则应马上修正，修正路径也要求符合曲率半径要求。本项目在全长136m的曲线上共标注5个定位坐标点，方便相关人员校对钻进线路。水平导向钻进给钻头定位的精确度是决定钻孔任务成功的关键。多数水平定向钻进技术要依靠准确的钻孔定位和导向系统。导向定位系统最大可测至30多米深．完全可以满足供热管道水平定向钻进定位需要。导向系统可分无线系统、有线系统和地磁系统。在地表施工选用无线导向系统即可，无线导向系统最常用的是“手持式”，它以一个装在钻头后部空腔内的探测器为基础。钻进过程中收集相关数据并通过发送无线信号至地面手持接收器。例如：将钻头位置和深度等关键信息及时传送至钻机附属接收器上，以便分析是否符合设计路径，并据此来调整钻进轨迹。

2.3选择适宜的设备和型号

虽然敷设的供热管道口径和长度直接决定水平定向钻钻机型号选择，然而水平定向钻的施工成本与采用的钻机型号及钻具的选择也有直接关系。拉力扭矩较大的钻机可以加快施工进度，降低穿越风险。但由此产生的钻机台班费用也较高。在扩孔过程中，工作人员经常直接选用较大口径的钻具，这可减少扩孔次数，但容易造成孔难，进而使相关工程项目出现塌孔。

2.4操作坑开挖工作

相关工作人员在操作坑开挖工作时，要先根据供热管网的材质以及管道埋深，确定管道的最大允许弯曲角度与管道最短施工长度，在确定供热管网的埋设的位置、深度与热力管道的直径大小等因素之后，可以进行基坑的开挖。为了确保管道埋设位置在误差范围内，标记施工位置在基坑开挖之前可做好，然后进行入管工作井和出钻工作井的开挖工作。

2.5管线焊接工作

为最大限度地减少工程项目建设对城市交通、市民出行带来的不便，尽量在夜间进行管道运输及埋设工作。运输至施工现场后要对其进行有序摆放，为接下来的组对焊接工作提供便利。在施工现场设置围栏阻挡，不但可以保护管道不被闲杂人等破坏，还可以起到警示作用，把对城市交通和市民出行的影响降到最低。依据管材、壁厚等不同，严格执行相应的焊接工艺。施焊过程中注意风雨对其影响。焊接完成后要运用特定的检测技术根据要求按照比例检测焊接的质量，在焊接管道起始端时要注意留下两条或者三条焊接缝隙，其目的在于方便拉管施工完成之后重新对其进行的无损检测，该检测可检查焊道是否存在拉伤、变形等问题，确保拉管不会影响管道焊接的质量。对接头处进行保温的工作要在焊接缝隙质量检查完成后进行。

2.6 钻孔施工工作

一是调试系统。为确保钻机能够正常运行，设备全部安装完毕后要检查其是否存在问题，并按照要求进行系统联机调试，合理调整钻机适合施工的参数，根据设计要求钻导向孔，在交叉曲线上设置多个数据控制点，以此对导向孔进行控制，确保设计曲线与导向孔能之间能够互相满足对方的要求。二是钻进。可通过调整机架实现确保钻杆保持在设计轴线上被准确无误地放入到了钻机中。严格检查无误后方可进行钻进操作，直到将钻杆完全钻入托管坑中。需要注意的是在此过程中，我们需要使用导航仪严密跟踪监控其轨迹，并通过严格控制钻头轨迹的方法，保证其符合施工要求。三是扩孔及托管。首先，必须根据管道的规格在油底壳的钻杆上安装铰刀，然后使用钻机回拉杆使孔来回往复进行扩孔运动，直至全部拖至工作坑内且土孔扩大成孔为止再将其拆除。紧接着进行拖管作业，首先是需要在管头处焊接钩子，然后将扩孔钻头与万向节连接，最后启动钻孔机并回拖管道。

3结语

总而言之，非开挖定向穿越施工技术的运用可以适当的优化集中供热工程的施工模式,同时对施工难度有所降低,在施工成本的节约上作用显著。随着经济社会与科学技术的发展和进步，非开挖施工技术及其施工工艺已较为成熟，也被广泛地应用于建筑行业基础施工中，在市政管道的铺设和修复中也占据重要地位。非开挖施工技术的种类多样，只有依据项目建设施工的实际情况，选择正确的施工方法才能最大限度地减少居民、交通与施工工作之间的冲突，不影响交通的正常运行和居民的日常出行。另外，非开挖施工技术还有高效、环境污染小、成本低、周期短、安全性高等诸多优势。因此，相信随着非开挖施工技术的日渐成熟，我国的市政工程一定会得到更为快速、稳定的发展。

参考文献：

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[2]陆强,于博.非开挖施工技术在市政管道施工中的实践研究[J].城市建设理论研究(电子版),2017(11):19-20.

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