城市管线建设中非开挖修复技术的发展现状及趋势

市管线建设中非开挖修复技术的发展现状及趋势

非开挖技术，亦即非开挖地下管线施工技术，在国外被称为 TT（Trenchless Technology）或 “No - Dig”。其定义为在地表不进行开挖的情形下，借助岩土钻掘方法，实现各类地下管道与缆线的铺设、修复或更换的一项高科技实用新型工程技术。

 

从材质角度而言，非开挖地下建设的管线涵盖钢管、多种类型的塑料管、缆线，亦包括铸铁管、钢筋砼管、强化陶管等。

当前，国内外所采用的非开挖铺设新管的主要技术方法包含水平定（导）向钻进法、微型隧道法、夯管法、水平螺旋钻进法以及顶管法等。这些方法可用于铺设直径在 40mm 至 2500mm 范围的各类地下管线，铺设距离可达上千米。针对已有的旧管，同样能够运用非开挖方法（如内衬法、缠绕法、喷涂法、浇注、管片法、注浆法、补钉和机器人法等）予以修复，或者采用非开挖方法（诸如爆管法、裂管法、吃管法和扩孔法等）进行更换。

传统的地下管线施工方法为 “挖槽埋管法”。这种常被人们形象地称作 “开肠破肚” 的施工方式，对地上交通与环境产生极大的负面影响。

 

由于水、电力、燃气、通讯等部门各自管线的铺设存在时间差异，致使在同一段区域内，马路经常被反复开挖。此外，开挖施工会降低道路质量，缩短道路使用寿命，对环境造成污染，并且地下管线被挖断的事故时有发生，进而导致巨大的经济损失。

伴随全球经济的持续发展、人口数量的迅速增长以及现代化进程的不断加快，原有管线的设计容量与运行能力已无法满足发展需求，管线需要持续进行新建、改建、修复以及原位更换。若采用传统的明挖法施工，将会引发交通堵塞、环境污染、绿地与园林毁坏等问题。有时，由于河道水网、大江、港湾、铁道、高速公路、机场及建筑物的存在，根本不允许进行开挖施工。正是在这样的背景下，催生了地下管线建设的技术革命——非开挖地下管线建设技术。非开挖技术广泛应用于穿越公路、铁路、建筑物、河流水域，以及在闹市区、古迹保护区、农作物和植被保护区等不允许或不宜开挖的条件下，针对诸如供水、煤气、天然气、污水、电力、电信电缆等公用事业管线的建设。该技术具有不污染环境、不影响交通、对地层结构破坏小、施工安全可靠、周期短、无需运输和堆放杂土、成本低、社会效益与经济效益显著等诸多优点。

 

非开挖技术堪称对传统地下管线开挖铺设、更换、修复方式的一次重大变革。自其正式进入工程施工市场以来，在较短时间内，凭借其独特的技术特征与优势，愈发受到人们的重视，并取得了良好的社会和经济效益。

非开挖地下管线建设技术的主要优点如下：

（1）有效解决了传统开挖施工对居民正常生活的干扰问题，减少了对交通、环境以及周边建筑物基础的破坏与不良影响；

（2）在传统施工方法无法实施或不允许开挖施工的特定场合，可运用非开挖技术从其下方穿越铺设，并能够将管线设计在工程量最少的最佳位置穿过；

（3）能够高精度地控制地下管线的铺设方向、埋深，并且可使管线绕过未曾发现的地下障碍物（如巨石和地下构筑物）；

（4）在具有可比性的相同条件下，非开挖管线铺设、更换、修复的综合成本均低于开挖法施工。而且，鉴于城市管线埋深有加大的趋势，开挖施工的成本会随埋深、管径的增大而急剧提高，非开挖技术的优越性便愈发显著。

非开挖技术的应用领域亦在不断拓展，例如：

（1）在受污染的地下水和地层中设置水平环境治理井的污染物防渗治理工程；

（2）在地铁、地下人行过道、地下车库等工程中设置管棚，用于加固软土地基的管棚支护工程；

 

（3）在大口径集水井中钻进水平辐射孔的水平降水工程；

（4）针对边坡、路基、大坝等钻进各种排渗孔、锚固孔和注浆孔的防护工程；

（5）在基础施工中进行钢管（板）桩、微桩、土锚、土钉等的施工；

（6）瓦斯的排放以及煤层气的开采；

（7）钻孔采盐。