非開挖工程技術被廣泛應用於穿越道路、河流、建築物以及在鬧市區、古跡保護區等不允許或不能開挖條件下進行電信、給排水管道、天然氣管道等的鋪設、更修和修復。由於該技術的綜合成本低、施工周期短、環境影響小、不影響交通、施工安全性好等優勢日益受到人們的青睞，在市政給排水管線、通信電纜、燃氣管道等地下管線工程施工中得以廣泛應用。隨著我國經濟的發展，大量新的管線需要興建，大量舊的管線等待修復且人們對環境保護的日益重視，這些因素必將使非開挖技術得到蓬勃發展[1]。
1、非開挖技術概述
非開挖技術是利用微開挖或不開挖技術對地下管線、管道和地下電纜進行鋪設、修復或更換的一門科學。現階段施工中，非開挖技術主要分為導向鉆進鋪管和頂管掘進機鋪管技術。
導向鉆進鋪管技術是采用定向鉆機從河流或道路的一側向另一側鉆孔，然後把要安裝的設施從道路鉆孔的一側拖入到另一側。其施工的特點是：①導向儀導向，快速高效準確；②鉆孔方向易控制且施工場地要求簡單；③導向探測與管線探測儀或管線雷達相結合可有效調整鉆頭，避開管線，適合復雜地層條件下施工。
頂管掘進機鋪管技術是指借助主頂油缸等頂進設備，將工具管或掘進機從工作井穿越土層進入接收井，將緊隨其後的工作管道依次連接並埋設在這兩個井的管線土層中的敷設地下管線的施工方法[2]。在頂管施工中有3種平衡理論：氣壓平衡、泥水平衡和土壓平衡理論。氣壓平衡又分全氣壓和局部氣壓平衡，氣壓式頂管施工的基本原理是以一定壓力的壓縮空氣來平衡地下水壓力、疏幹地下水，從而保持挖掘面土體穩定；泥水平衡理論就是以含有一定量粘土的且具有一定相對密度的泥漿水充滿掘進機的泥水艙並施加一定的壓力，以平衡地下水壓力和土壓力的一種頂管施工理論；土壓平衡理論的主要特征是在頂進過程中，利用掘進機土倉內的壓力和螺旋輸送機排土來平衡地下水壓力和土壓力[3]。下面結合實際工程闡述泥水平衡式頂管施工技術在供水管道工程中的應用。
2、工程概況
台中環保證照申請本工程為珠海市平崗泵站咸期供水配套工程第10.1標段Ф2444 × 22mm鋼管頂管工程，管道全長1023米。頂管沿線設工作井一座（12#頂管工作井），設接收井兩座(11#和13#接收井)。該工程管材選用Φ2444 × 22鋼管，材質Q235B，單根管長初步定為6m，重量7.9t/根。鋼管采用焊接連接。
本工程工作井和接收井采用沉井施工，頂管施工從12#工作井向兩座接收井（11#、13#）進行頂進，一段長度為506m，另一段長度為517m。
台中工廠設立環保簽證3、工程地質條件
3.1 工作井處地質條件
兩接收井分別位於東三閘南側和東四閘南側；工作井位於芭蕉地地面處，沉井所在位置地形較為平坦，地面高程在-0.86 ～ 0.5m之間。所處地層結構為二層，①層為耕土，黃褐色，由粉沙含粘土組成，含植物根莖，松散狀態，層厚為0.6～2.5m，層底標高為0.5～-1.0m；②層為淤泥質粘土，灰黑色、深灰色，一般含大量粉細砂或貝殼碎屑，局部粉細砂與淤泥呈互層狀，搖震反應快，較光滑，幹強度高，韌性較低，呈飽和，流塑狀態。層底標高為-15m～-40m之間，工作井和接收井底標高位於-9.90m。
3.2 頂管處地質條件
管線中心線高程按-7.80m，頂管穿越的地層為②層。層底標高為-15m～-40m之，厚度5.60 ～ 39.80m，層底高程-15～-40m。
台中工廠環工技師簽證4、施工方案
根據工程地質情況擬采用日產RASA公司DT型泥水平衡掘進機。該機型的刀盤可根據前方土壓力的變化自動伸縮，伸縮的同時進泥量也隨之變化，使前方平衡土壓力始終保持定值，地下水可以通過進水量保持平衡同時保證地面沉降量最小。
4.1 施工順序
測量放線→基坑制作→設備安裝→頂進、出土→泥水分離→註漿減阻→測量、糾偏→下管接口→進入接收井→取出機頭→全線測量、管內口抹漿密封→拆除設備、頂管結束→維修保養。
4.2關鍵施工措施
① 糾偏系統
糾偏系統是由四組糾偏油缸構成的，糾偏的控制是根據管道激光測量定位系統來決定的。在頂進過程中，激光經緯儀從始至終進行跟蹤測量，激光糾偏系統隨時根據激光點的左右上下進行糾偏。
② 頂管的排泥方案
由於頂管施工的距離長且管徑大，排泥泵擬選用日本原裝產品，它具有使泥水循環流動的功能，該設備設有旁通閥，其采用電動操作，一旦管道發生堵塞現象，屏幕操作臺就可以顯示，操作臺的人員隨即可以啟動任何一隻旁通閥進行沖洗管道，保證瞭排泥管道的暢通。
③中繼間設置
本工程為長距離頂管施工，中繼間的合理佈置和啟動是頂管成敗的關鍵環節。據計算總控制頂力為2553T，主頂油缸選擇每臺300T，共6臺，主頂裝置總頂力為1800T。為瞭保證頂進順利和工期完成，在517m和506m兩段管道中加設4個鉸連接中繼間，每段需架設中繼間2套，把這兩段管道分成3個推進區間，同時控制好安放位置，在頂力達到主頂裝置的50%時，及時安裝第一個中繼間。當頂力達到主頂裝置70%時安裝第二個中繼間，中繼間頂力按照每臺1200T設計。
④ 減阻措施
在頂進過程中，采用註漿的方式使管道外壁形成泥漿潤滑套，從而降低頂進時的摩阻力。潤滑材料采用日本生產BIOS超強潤滑材料，該潤滑劑的優點為：高粘性、良好的抗滲透性、配制容易、經濟環保。
台中環工技師簽證5、結論及建議
台中空氣污染簽證
1）根據實際的地質情況與設計要求，選擇合理的非開挖技術手段進行施工。
2）當管道較長、高程控制要求精確且管徑較大時，常采用頂管掘進機鋪管技術。
3）在長距離頂管施工中需要合理佈置中繼間的位置和數量，將管道分成數段，分段向前推頂，分散瞭主千斤頂的頂力使每段管道所受頂力降到允許頂力范圍內，同時可大幅降低施工成本。
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