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探討市政管線非開挖水平定向鉆導(dǎo)向軌跡設(shè)計,旨在指導(dǎo)非開挖水平定向鉆在市政管線穿越道路或河道中的應(yīng)用。首先,總結(jié)了水平定向鉆技術(shù)特點,分析導(dǎo)向軌跡設(shè)計主控參數(shù)的數(shù)理關(guān)系,進一步探討不同管材的應(yīng)用特點。實施水平定向鉆工藝通常分為三個步驟:導(dǎo)向孔鉆進、擴孔護壁和管道回拖,注漿貫穿整個過程,確保固孔護管、減少摩擦、降溫及清除土屑。水平定向鉆技術(shù)有兩種常規(guī)導(dǎo)向方式:地面造斜導(dǎo)向和坑內(nèi)導(dǎo)向。
導(dǎo)向軌跡是工藝設(shè)計的核心,關(guān)系到施工成功與否。地面造斜導(dǎo)向的軌跡計算依據(jù)為CECS:《水平定向鉆法管道穿越工程技術(shù)規(guī)程》。導(dǎo)向軌跡設(shè)計的主控參數(shù)包括入/出土角α和β、曲率半徑R、入/出土端地面與底部直線段的高度h1和h2以及底部直線段長度L0。地面空間受限時,盲目增大入土角可能導(dǎo)致管道入土端直線段長度a1和高度b1計算值為負(fù),這不符合實際。為解決這一問題,可采取兩種措施:一是調(diào)整為坑內(nèi)導(dǎo)向,但這會增加投資;二是根據(jù)工程實際,人為增大α和減小R,將分界點控制在地面以下,但會增大管道埋深,對運行后養(yǎng)管工作不利。曲率半徑的取值量級計算出的曲線段長度一般情況下有數(shù)十米,因此地面造斜導(dǎo)向的穿越場地需有一定地面空間。在各方面條件允許的情況下,曲率半徑越大越好,但需注意曲率半徑取值過小會影響軌跡的平滑性和穩(wěn)定性,回拖力猛增,設(shè)計與實際軌跡偏差較大時可能發(fā)生回拖過程中管道變形,因路徑偏差與現(xiàn)狀管線碰撞等事故。
在水平定向鉆技術(shù)中,管材選擇分析是關(guān)鍵。管材主要有鋼管、聚乙烯管(PE管)和球墨鑄鐵管。鋼管和PE管均依靠自身柔性實現(xiàn)管道彎曲,鋼管柔性明顯低于PE管,鋼管適合長距離穿越;PE管耐腐蝕、防滲性好,抗刮磨,高柔性,管道回拖場地所需空間較小,但抗拉強度低,穿越長度受限制。球墨鑄鐵管依靠接口偏轉(zhuǎn)實現(xiàn)管道彎曲,耐腐蝕,接口安裝速度較快,抗拉能力強,可實現(xiàn)長距離穿越,但接口尺寸,擴孔直徑略大于同管徑鋼管和PE管,綜合造價較高,尚未廣泛應(yīng)用。根據(jù)CECS:并結(jié)合工程經(jīng)驗,三種管材理論的曲率半徑下限值見下表。在工程設(shè)計中,應(yīng)結(jié)合土質(zhì)、空間及管材特性合理選取主控參數(shù),確保方案的技術(shù)合理性和工程經(jīng)濟性。
擴展資料
非開挖技術(shù)是指通過導(dǎo)向、定向鉆進等手段,在地表極小部分開挖的情況下(一般指入口和出口小面積開挖),敷設(shè)、更換和修復(fù)各種地下管線的施工新技術(shù),對地表干擾小,因此具有較高的社會經(jīng)濟效果。主要包括水平定向鉆進、頂管、微型隧道、爆管、沖擊等技術(shù)方法。該技術(shù)源于世紀(jì)年代,并于年代傳入我國,目前被廣泛應(yīng)用于給水、排水、電力、通信、燃?xì)獾阮I(lǐng)域的新管道建設(shè)和舊管道修復(fù),也可以應(yīng)用于文物、古建筑的保護等方面。穿越施工的藝術(shù),非開挖技術(shù)中的盾構(gòu)法以其卓越的性能在眾多方法中脫穎而出。通過密閉式頂管,管道在地下以精確路徑前進,減少了對地表的擾動。水平定向鉆技術(shù)更是以其卓越的靈活性和低影響環(huán)境而受到青睞。它如一條悄無聲息的隧道,穿越地層,施工周期相對較短,且對周圍環(huán)境破壞小。
而淺埋暗挖和夯管方法則注重對地表的保護,雖然可能速度稍慢,但它們在保護文物、避免大規(guī)模破壞方面顯示出強大的優(yōu)勢。這些方法綜合考慮了工程的經(jīng)濟性、安全性以及環(huán)境可持續(xù)性。脫穎而出的選擇——水平定向鉆,相比于其他穿越方法,它以其顯著的優(yōu)越性獨占鰲頭。首先,施工速度快,大大縮短了項目周期,使得工程進度更加高效。其次,對周邊環(huán)境的影響較小,減少了噪音和振動,降低了對居民生活的干擾。更重要的是,水平定向鉆法確保了管道運營的安全性,降低了潛在風(fēng)險,同時,其綜合造價也相對較低,為項目帶來了更高的經(jīng)濟效益。
1. 非開挖管道鋪設(shè)是一種現(xiàn)代工程技術(shù),它允許在不進行地面開挖的情況下,安裝、更新或修復(fù)地下管線。
2. 這項技術(shù)通過地下導(dǎo)向和定向鉆進方法,適用于那些傳統(tǒng)開挖方法無法實施的區(qū)域,例如:穿越繁忙道路、鐵路、建筑物、河流、敏感環(huán)境保護區(qū)以及其他需要保護的區(qū)域。
3. 非開挖技術(shù)已廣泛被燃?xì)?、電信和電力等行業(yè)采用,為這些行業(yè)的工程部門提供了新的解決方案。
4. 因此,當(dāng)工程需要在不適合傳統(tǒng)開挖的地點進行管線穿越時,非開挖技術(shù)成為了一種理想的選擇。
5. 特別是在河北地區(qū),若有此類工程需求,可以聯(lián)系具備專業(yè)資質(zhì)和經(jīng)驗的保定興隆非開挖管道公司,他們的許先生團隊能夠提供專業(yè)的服務(wù)。
具體解釋如下:
頂管技術(shù)是一種現(xiàn)代化的工程技術(shù),主要應(yīng)用于穿越河流、道路、鐵路等障礙物時鋪設(shè)或更換管道。它采用非開挖的方式,避免了傳統(tǒng)開挖方式帶來的諸多不便,如交通擁堵、破壞環(huán)境等。頂管技術(shù)通過特定的設(shè)備和工藝,將需要鋪設(shè)的管道通過工作坑頂入接收坑,從而完成管道的鋪設(shè)任務(wù)。
這種技術(shù)主要由三個系統(tǒng)組成:頂進系統(tǒng)、掘進系統(tǒng)以及排泥系統(tǒng)。在操作過程中,首先通過掘進系統(tǒng)破除土層,然后通過排泥系統(tǒng)將土方運走,同時頂進系統(tǒng)推動管道向前移動。這一過程需要精確的測量和監(jiān)控,確保管道的頂進方向、角度以及深度都符合設(shè)計要求。
頂管技術(shù)在現(xiàn)代城市建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。由于它具有不影響地面交通、不影響居民生活、施工周期短、環(huán)保性高等優(yōu)點,因此在城市化進程中被大量采用。無論是在市政建設(shè)還是管道維修中,頂管技術(shù)都展現(xiàn)出了其獨特的優(yōu)勢,并為城市的持續(xù)發(fā)展做出了重要貢獻。
總的來說,頂管技術(shù)是一種高效、環(huán)保、非開挖的管道鋪設(shè)或更換方法,通過特定的設(shè)備和工藝完成管道的頂進任務(wù),廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代城市建設(shè)中。
非開挖埋管施工技術(shù)在現(xiàn)代市政工程中扮演著重要角色,其中包括頂管法、定向鉆進穿越技術(shù)以及大斷面矩形通道掘進技術(shù)。接下來,我們分別對這些技術(shù)進行解析。
頂管法是一種在松軟土層或富水松軟地層中敷設(shè)管道的施工方法。這項技術(shù)隨著不斷發(fā)展與成熟,已應(yīng)用于超大口徑、超長距離的管道工程。如混凝土頂管管徑最大可達mm,一次頂進距離最長可達m。為了適應(yīng)這一挑戰(zhàn),新的施工技術(shù)隨之誕生,如維持土壓平衡時的智能出土調(diào)速技術(shù),通過結(jié)合分析確定的合理土壓波動范圍參數(shù),使頂管機智能地適應(yīng)土壓變化。此外,開發(fā)了全自動壓漿系統(tǒng),智能分配注漿量,有效進行局部減阻。超長距離、多曲線頂管自動測量及偏離預(yù)報技術(shù),使用多臺測量機器人聯(lián)機跟蹤測量技術(shù),結(jié)合歷史數(shù)據(jù),對工具管導(dǎo)引的方向及幅度作出精確預(yù)報,極大提高了頂進效率和管道質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管頂管拼接技術(shù),利用副軌、副頂、主頂全方位三維立體式進行管節(jié)接口姿態(tài)調(diào)整,有效解決高精度接口拼接難題。
定向鉆進穿越技術(shù)則根據(jù)入土點和出土點設(shè)計穿越曲線,利用鉆機先鉆導(dǎo)向孔,再進行擴孔處理,回拖管線完成敷設(shè)。新技術(shù)包括隨鉆測量系統(tǒng)的無線傳輸儀器,可免除距離限制,及時反饋軌道監(jiān)測數(shù)據(jù)及掌握鉆向動態(tài)。同時,結(jié)合遠(yuǎn)程操控平臺智能化進行鉆進穿越施工。
大斷面矩形地下通道掘進施工技術(shù)利用矩形隧道掘進機在前方掘進,而后將分節(jié)預(yù)制的混凝土結(jié)構(gòu)件在土層中頂進、拼裝形成地下通道結(jié)構(gòu)。在頂進過程中,通過調(diào)節(jié)推進速度或螺旋輸送機的轉(zhuǎn)速控制攪拌艙壓力,實現(xiàn)與地層土壓力的平衡。開挖面切削下來的泥土被攪拌成軟塑狀態(tài)的擾動土,或通過加入水、粘土或其他物質(zhì)使其塑化,攪拌成具有塑性和流動性的混合土,由螺旋輸送機排出。此技術(shù)施工機械化程度高,掘進速度快,斷面利用率高,對地面運營設(shè)施影響小,滿足多種截面尺寸的地下通道施工需求。
在頂管法、定向鉆進穿越、大斷面矩形通道掘進施工技術(shù)中,技術(shù)指標(biāo)均包括智能調(diào)速、自動控制壓漿、中繼環(huán)系統(tǒng)、三維立體式拼接系統(tǒng)等。這些技術(shù)指標(biāo)確保了施工過程的高效、安全與精確。適用范圍涵蓋了從城區(qū)水污染治理到地下工程的多種需求,包括截污管施工、燃?xì)廨斔?、電力、電訊、天然氣、石油管線鋪設(shè)以及城市市政地下工程的綜合通道施工。
綜上所述,非開挖埋管施工技術(shù)不僅在工程應(yīng)用上具有廣泛的適用性,而且在技術(shù)層面也不斷推陳出新,為現(xiàn)代城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供了強大的技術(shù)支持。
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