市政地下管線非開挖工程技術(shù)講義T

非開挖工程技術(shù)新進(jìn)展第一章非開挖技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

非開挖技術(shù)，即非開挖地下管線施工技術(shù)，國外稱TT（TrenchlessTechnology）或“No-Dig”。它是指在地表不開挖的情況下，利用巖土鉆掘方法，鋪設(shè)、修復(fù)或更換各種地下管道和纜線的一種高科技實(shí)用新工程技術(shù)。

從材質(zhì)看，非開挖地下建設(shè)的管線可以是鋼管、多類塑料管、纜線，也可以是鑄鐵管、鋼筋砼管、強(qiáng)化陶管等。

目前國內(nèi)外所采用的非開挖鋪設(shè)新管的主要技術(shù)方法有水平定（導(dǎo)）向鉆進(jìn)法、微型隧道法、夯管法、水平螺旋鉆進(jìn)法、和頂管法等，可用來鋪設(shè)直徑40mm至2500mm的各種地下管線，距離可達(dá)上千米。對(duì)于已有舊管也可以用非開挖方法（內(nèi)襯法、纏繞法、噴涂法、澆注、管片法、注漿法、補(bǔ)釘和機(jī)器人法等）進(jìn)行修復(fù)，或用非開挖方法（爆管法、裂管法、吃管法和擴(kuò)孔法等）進(jìn)行更換。

傳統(tǒng)的地下管線施工方法是“挖槽埋管法”。這種被人們戲稱為“開腸破肚”的施工方法對(duì)地上交通與環(huán)境的負(fù)面影響極大。

由于水、電力、燃?xì)狻⑼ㄓ嵉炔块T各自管線的鋪設(shè)存在時(shí)間差，經(jīng)常導(dǎo)致在同一段區(qū)域內(nèi)反復(fù)開挖同一段馬路。

另外，開挖施工使道路的質(zhì)量變差，壽命變短，污染環(huán)境，而且地下管線被挖斷的事故時(shí)有發(fā)生，經(jīng)濟(jì)損失巨大。

隨著全球經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和人口數(shù)量的迅速增長，現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快，原有管線的設(shè)計(jì)容量和運(yùn)行能力已不能滿足發(fā)展的要求，管線需要不斷進(jìn)行新建、改建、修復(fù)和原位更換。如果采用傳統(tǒng)的明挖法施工將造成交通堵塞、環(huán)境污染、綠地和園林毀壞，有時(shí)還因?yàn)楹拥浪W(wǎng)、大江、港灣、鐵道、高速公路、機(jī)場及建筑物的存在，根本不允許開挖施工。正是在這樣的背景下，孕育和產(chǎn)生了地下管線建設(shè)的技術(shù)革命—非開挖地下管線建設(shè)術(shù)。非開挖技術(shù)穿越江河工程非開挖技術(shù)穿越城市道路穿越鐵鐵路穿越機(jī)機(jī)場適于場場地受受限的的MK－2小型非非開挖挖鉆機(jī)機(jī)非開挖挖技術(shù)術(shù)廣泛泛應(yīng)用用于穿穿越公公路、、鐵路路、建建筑物物、河河流水水域、、以及及在鬧鬧市區(qū)區(qū)、古古跡保保護(hù)區(qū)區(qū)、農(nóng)農(nóng)作物物和植植被保保護(hù)區(qū)區(qū)等不不允許許或不不宜開開挖條條件下下對(duì)諸諸如供供水、、煤氣氣、天天然氣氣、污污水、、電力力、電電信電電纜等等公用用事業(yè)業(yè)管線線的建建設(shè)，，具有有不污污染環(huán)環(huán)境、、不影影響交交通、、對(duì)地地層結(jié)結(jié)構(gòu)破破壞小小、施施工安安全可可靠、、周期期短、、無需需運(yùn)輸輸和堆堆放雜雜土、、成本本低、、社會(huì)會(huì)效益益與經(jīng)經(jīng)濟(jì)效效益顯顯著等等優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)。非開挖挖技術(shù)術(shù)是對(duì)對(duì)傳統(tǒng)統(tǒng)地下下管線線開挖挖鋪設(shè)設(shè)、更更換、、修復(fù)復(fù)的一一次革革命，，自正式式進(jìn)入入工程程施工工市場場至今，，在較較短的的時(shí)期期內(nèi)，，以其其獨(dú)到到的技技術(shù)特特征與與優(yōu)勢勢，日日益受受到人人們的的重視視，取取得了了很好好的社社會(huì)和和經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益益。非開挖挖地下下管線線建設(shè)設(shè)技術(shù)術(shù)的主主要優(yōu)優(yōu)點(diǎn)有有:（1）解決決了傳傳統(tǒng)開開挖施施工對(duì)對(duì)居民民正常常生活活的干干擾，，減少少了對(duì)對(duì)交通通、環(huán)環(huán)境、、周邊邊建筑筑物基基礎(chǔ)的的破壞壞和不良影影響；（2）在傳傳統(tǒng)施施工方方法無無法施施工或或不允允許開開挖施施工的的場合合，可可用非非開挖挖技術(shù)術(shù)從其其下方方穿越越鋪設(shè)設(shè)，并并可將將管線線設(shè)計(jì)計(jì)在工工程量量最少少的最最佳位位置穿穿過；；（3）可以以高精精度地地控制制地下下管線線的鋪鋪設(shè)方方向、、埋深深、并并可使使管線線繞過過未曾曾發(fā)現(xiàn)現(xiàn)的地地下障障礙物物(如巨石石和地地下構(gòu)構(gòu)筑物物)；（4）在可可比性性相同同的情情況下下，非非開挖挖管線線鋪設(shè)設(shè)、更更換、、修復(fù)復(fù)的綜綜合成成本均均低于于開挖挖法施施工。。并且且由于于城市市管線線埋深深有加加大的的趨勢勢。開開挖施施工的的成本本隨埋埋深、、管徑徑的加加大而而急劇劇提高高，非非開挖挖施工工的優(yōu)優(yōu)越性性更為為顯著著。非開挖挖技術(shù)術(shù)的應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域不不斷拓拓寬，，如：：（1）在受受污染染的地地下水水和地地層中中設(shè)置置水平環(huán)環(huán)境治治理井井的污染染物防防滲治治理工工程；；（2）在地地鐵、、地下下人行行過道道、地地下車車庫等等工程程中設(shè)設(shè)置管棚，用以以加固固軟土土地基基的管管棚支支護(hù)工工程；；（3）在大大口徑徑集水水井中中鉆進(jìn)進(jìn)中水水平輻輻射孔孔的水平降降水工程；；（4）對(duì)邊邊坡、、路基基、大大壩等等鉆進(jìn)進(jìn)各種種排滲滲孔、、錨固固孔和和注漿漿孔的的防護(hù)工工程；（5）在基基礎(chǔ)施施工中中進(jìn)行行鋼管管（板板）樁樁、微微樁、、土錨錨、土土釘?shù)鹊鹊氖┦┕?；；?）瓦斯的排放放和煤層氣氣的開采采；（7）鉆孔孔采鹽。水平環(huán)環(huán)境治治理井井水降壓壓對(duì)接接管工工程非開挖挖方法法的分分類非開挖地下管線建設(shè)非開挖修管非開挖換管非開挖鋪管水平導(dǎo)向鉆進(jìn)法頂管與微型隧道法水平定向鉆進(jìn)法夯管錘法氣動(dòng)矛法水平螺旋鉆進(jìn)法爆管法裂管法吃管法擴(kuò)孔法內(nèi)襯法纏繞法噴涂法澆注、管片法注漿法補(bǔ)釘、機(jī)器人法水平導(dǎo)導(dǎo)向鉆鉆進(jìn)鋪鋪管的的工序序一、導(dǎo)導(dǎo)向鉆進(jìn)二、擴(kuò)擴(kuò)孔三、鋪鋪管微型隧隧道法法施工工方法法微型隧隧道施施工方方法主主要包包括：：1、先導(dǎo)式式微型隧隧道工工法2、螺旋排土式式微型型隧道道工法法3、水力排土式式微型型隧道道工法法4、氣力排土式式微型型隧道道工法法5、機(jī)械排土式式微型型隧道道工法法6、土層層擠密式微型型隧道道工法法。夯管法法氣動(dòng)矛矛法水平螺螺旋鉆鉆進(jìn)技技術(shù)水平螺螺旋鉆鉆鋪管管法是是一種種傳統(tǒng)統(tǒng)的非非開挖挖鋪管管方法法，首首臺(tái)水水平螺螺旋鉆鉆于1936年在美美國問問世。。由于于其設(shè)設(shè)備和和施工工工藝藝簡單單，施施工成成本低低廉，，它至至今仍仍是一一種得得到廣廣泛使使用的的非開開挖鋪鋪管方方法。。多年年的改改進(jìn)和和發(fā)展展，使使該方方法的的設(shè)備備能力力（鋪鋪管長長度和和直徑徑），，鉆孔孔方向向控制制能力力和適適應(yīng)復(fù)復(fù)雜地地層（（卵礫礫石層層和硬硬巖））能力力都有有了較較大的的提高高，使使其適適用范范圍不不斷的的擴(kuò)展展?，F(xiàn)現(xiàn)在世世界上上共有有5000多臺(tái)水水平螺螺旋鉆鉆，其其中大大多數(shù)數(shù)在美美國。。水平螺螺旋鉆鉆進(jìn)法法美國奧奧格公公司的的新型型螺旋旋鉆機(jī)機(jī)技術(shù)類類屬非開挖地下管線建設(shè)非開挖修管非開挖換管非開挖鋪管水平導(dǎo)向鉆進(jìn)法頂管與微型隧道法水平定向鉆進(jìn)法夯管錘法氣動(dòng)矛法水平螺旋鉆進(jìn)法爆管法裂管法吃管法擴(kuò)孔法內(nèi)襯法纏繞法噴涂法澆注、管片法注漿法補(bǔ)釘、機(jī)器人法內(nèi)襯法法中的的軟襯襯法內(nèi)襯法法纏繞法法噴涂法法注漿法法澆注法法管片法法機(jī)器人人法技術(shù)類類屬非開挖地下管線建設(shè)非開挖修管非開挖換管非開挖鋪管水平導(dǎo)向鉆進(jìn)法頂管與微型隧道法水平定向鉆進(jìn)法夯管錘法氣動(dòng)矛法水平螺旋鉆進(jìn)法爆管法裂管法吃管法擴(kuò)孔法內(nèi)襯法纏繞法噴涂法澆注、管片法注漿法補(bǔ)釘、機(jī)器人法吃管法法擴(kuò)孔法法國內(nèi)外外非開開挖設(shè)設(shè)備一一些生生產(chǎn)廠廠家奧格海瑞克克TT威猛凱斯溝神Komatsu伊勢機(jī)機(jī)國內(nèi)主主要的的非開開挖管管道修修復(fù)公公司北京天天環(huán)燃燃?xì)庥杏邢薰颈本┡膳善杖鹑鸱情_開挖工工程技技術(shù)有有限公公司河南中中拓管管道清清洗修修復(fù)工工程公公司山東科科林瑞瑞爾科科技有有限責(zé)責(zé)任公公司天津開開發(fā)區(qū)區(qū)新新新管道道修復(fù)復(fù)工程程有限限公司司深圳市市普羅羅賽管管道技技術(shù)有有限公公司世界非非開挖挖工程程發(fā)展展概況況傳統(tǒng)的的非開開挖地地下管管線施施工方方法如如頂管管法、、水平平鉆進(jìn)進(jìn)法的的大量量采用用已有有幾十十年的的歷史史?，F(xiàn)代的的非開開挖地地下管管線施施工法法自20世紀(jì)70年代陸陸續(xù)開開始大大量出出現(xiàn)，，主要要研究究內(nèi)容容和服服務(wù)領(lǐng)領(lǐng)域包包括地地下管管線探探測和和檢測測技術(shù)術(shù)、地地下管管道(線)的鋪設(shè)設(shè)技術(shù)術(shù)和地地下管管道(線)的維護(hù)護(hù)和更更新技技術(shù)。。導(dǎo)向鉆鉆進(jìn)鋪鋪管技技術(shù)起起源于于美國國。FlowIndustrie公司1978年開始始設(shè)計(jì)計(jì)，1983年研制制出首首臺(tái)樣樣機(jī)。。該技技術(shù)一一般用用于鋪鋪設(shè)電電力、、通信信、煤煤氣和和水管管線，，鋪管管的直直徑、、長度度和材材料范范圍較較寬，，且鉆鉆孔方方向容容易控控制，，施工工場地地需求求簡單單。由由于其其一系系列的的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，該該技術(shù)術(shù)一經(jīng)經(jīng)問世世，迅迅速得得到推推廣應(yīng)應(yīng)用。。1993年美國國共有有10多家制制造商商提供供這種種技術(shù)術(shù)，全全國擁擁有導(dǎo)導(dǎo)向鉆鉆機(jī)1300-1500臺(tái)，全全年用用該法法鋪設(shè)設(shè)各種種管線線總長長3200km。微型隧道鋪鋪管方法誕誕生于日本本。1975年，日本Komatsu公司推出了了世界第一一臺(tái)微型隧隧道設(shè)備。。日本政府府從1976年開始資助助的一系列列排污管鋪鋪設(shè)新技術(shù)術(shù)項(xiàng)目對(duì)該該技術(shù)在日日本發(fā)展起起了重要的的推動(dòng)作用用。1980年，聯(lián)邦德德國開始執(zhí)執(zhí)行一項(xiàng)大大規(guī)模的研研究和開發(fā)發(fā)計(jì)劃，由由聯(lián)邦研究究和技術(shù)部部投資，研研究和開發(fā)發(fā)用于排污污管施工的的微型隧道道技術(shù)。在在引進(jìn)日本本技術(shù)的基基礎(chǔ)上，根根據(jù)德國國國情，進(jìn)進(jìn)行了更深深入的開發(fā)發(fā)。水平定向鉆鉆進(jìn)技術(shù)于于70年代初由美美國首先開開發(fā)出來。。在全世界界范圍內(nèi)，，1971—1985年用該技術(shù)術(shù)共完成管管道穿越275次，鋪管總總長125km。85年后該技術(shù)術(shù)發(fā)展較快快，至1992年底，全世世界用該技技術(shù)共完成成管道穿越越2400次，鋪管總總長度800km，其中75%以上的施工工在美國。。美國公司司是該技術(shù)術(shù)最大的設(shè)設(shè)備制造商商和鋪管施施工承包商商。沖擊矛鋪管管是應(yīng)用較較早的一種種非開挖鋪鋪管方法。。早在60年代，俄羅羅斯人發(fā)明明了無閥式式氣動(dòng)沖擊擊矛，之后后德國的Tracto-Technik和美國的AlliedSteel公司相繼國國外新工藝藝簡介開發(fā)發(fā)了類似產(chǎn)產(chǎn)品。80年代沖擊矛矛發(fā)展迅速速，生產(chǎn)公公司增加到到9家，沖擊矛矛的應(yīng)用市市場也不斷斷擴(kuò)大，有有的公司年年銷售量達(dá)達(dá)1000多臺(tái)，遍及及世界各地地。水平螺旋鉆鉆鋪管法是是一種傳統(tǒng)統(tǒng)的非開挖挖鋪管方法法，首臺(tái)水水平螺旋鉆鉆于1936年在美國問問世。由于于其設(shè)備和和施工工藝藝簡單，施施工成本低低廉，它至至今仍是一一種得到廣廣泛使用的的非開挖鋪鋪管方法。。多年的改改進(jìn)和發(fā)展展，使該方方法的設(shè)備備能力（鋪鋪管長度和和直徑），，鉆孔方向向控制能力力和適應(yīng)復(fù)復(fù)雜地層（（卵礫石層層和硬巖））能力都有有了較大的的提高，使使其適用范范圍不斷的的擴(kuò)展。現(xiàn)現(xiàn)在世界上上共有5000多臺(tái)水平螺螺旋鉆，其其中大多數(shù)數(shù)在美國。。美國奧格公公司的水平平螺旋鉆機(jī)機(jī)美國非開挖挖方法對(duì)比比（02年——03年）中國非開挖挖技術(shù)發(fā)展展趨勢近十多年來來國內(nèi)非開開挖產(chǎn)業(yè)迅迅速發(fā)展，，非開挖技技術(shù)水平不不斷提高，，其趨勢主主要表現(xiàn)為為：非開挖挖鋪管工程程的區(qū)域越越來越廣，，服務(wù)目標(biāo)標(biāo)趨向多元元化；非開開挖設(shè)備、、儀器、工工具、材料料的研發(fā)均均有不同程程度的發(fā)展展；隨著大大量安全系系數(shù)較低的的舊管線的的出現(xiàn)，非非開挖管線線修復(fù)及更更換技術(shù)面面臨大的市市場；針對(duì)對(duì)復(fù)雜地層層等施工難難的問題，，研究開發(fā)發(fā)更先進(jìn)的的工藝、技技術(shù)，將使使我國非開開挖技術(shù)水水平提到新新的高度。。2005年我國非開開挖行業(yè)統(tǒng)統(tǒng)計(jì)信息隨著我國經(jīng)經(jīng)濟(jì)的高速速增長和政政府對(duì)施工工環(huán)境的日日益重視，，2005年我國非開開挖行業(yè)繼繼續(xù)快速發(fā)發(fā)展。在新新管線鋪設(shè)設(shè)和舊管線線修復(fù)工程程中，用非非開挖技術(shù)術(shù)施工的比比例明顯增增加。1.我國非開挖挖施工工程程量產(chǎn)值增增長迅速據(jù)中國非開開挖技術(shù)協(xié)協(xié)會(huì)的不完完全統(tǒng)計(jì)，，2005年非開挖施施工行業(yè)的的總產(chǎn)值已已達(dá)到人民民幣67．9億元，與2004年的48．3億元總產(chǎn)值值相比，增增長了41％。其中水平平定向鉆進(jìn)進(jìn)鋪管的年年產(chǎn)值為人人民幣37．7億元，頂管管施工的年年產(chǎn)值為人人民幣29．6億元，管線線修復(fù)的年年產(chǎn)值為人人民幣0．64億元。我國非開挖挖施工工程程量產(chǎn)值增增長圖2.我國非開挖挖鉆機(jī)市場場保有量增增加2005年我國新增水平定向鉆鉆機(jī)670臺(tái)，年增長率率達(dá)47％，是生產(chǎn)和銷銷售鉆機(jī)最最多的一年年，我國施施工的鉆機(jī)機(jī)總量已突突破2000臺(tái)，達(dá)到2095臺(tái)。歷年來我我國水平定定向鉆機(jī)市市場保有量量如圖所示示。歷年來我國國水平定向向鉆機(jī)市場場保有量2005年新增的670臺(tái)鉆機(jī)中進(jìn)口口鉆機(jī)37臺(tái)、大型鉆鉆機(jī)(回拖力45t以上)18臺(tái)、中型鉆鉆機(jī)(22—43t)289臺(tái)、小型鉆鉆機(jī)(20t以下)363臺(tái)，大中小小型鉆機(jī)所所占百分比比分別為3％、43％和54％。2005年我國投入入市場的大大、中、小小型鉆機(jī)比比例3.水平定向鉆鉆進(jìn)鋪管領(lǐng)領(lǐng)域有以下下特點(diǎn)：(1)仍維持高速速發(fā)展的勢勢頭2005年非開挖管管線施工的的產(chǎn)值和鉆鉆機(jī)的年增長率均達(dá)到47％，雖不及2003年的100％和2004年的53％，但由于于基數(shù)較大大，其增加加的絕對(duì)值值(12億元和200臺(tái))仍高于2003年和2004年。(2)進(jìn)口鉆機(jī)繼繼續(xù)減少，，國產(chǎn)大中中型鉆機(jī)增增長迅速。。2005年進(jìn)口鉆機(jī)機(jī)37臺(tái)，比2004年的47臺(tái)減少了21％；進(jìn)口鉆鉆機(jī)所占中中國市場的的份額已從從2004年的10％減少到5％。2005年我國自己己生產(chǎn)的大大中型鉆機(jī)機(jī)已達(dá)292臺(tái)，而2004年還不足100臺(tái)。但在回回拖力200t以上的特大大型鉆機(jī)仍仍依靠進(jìn)口口。4頂管與微型型隧道鋪管管的發(fā)展2005年我國共生產(chǎn)產(chǎn)和銷售頂頂管機(jī)135臺(tái)套(含合資生產(chǎn)產(chǎn))，幾乎全部部是國產(chǎn)，，年增長率率達(dá)56％，其中泥水水平衡式頂頂管機(jī)占大大部分。頂頂管機(jī)尺寸寸范圍從小小直徑的600mm到大直徑的的4200mm都可以生產(chǎn)產(chǎn)。比2004年的82臺(tái)多生產(chǎn)了53臺(tái)套。在我我國市場上上頂管機(jī)的的保有量已已達(dá)到370臺(tái)套。2005年我國頂管管工程平均均年產(chǎn)值達(dá)達(dá)到人民幣幣29.6億元。歷年年來我國頂頂管機(jī)保有有量如圖所所示。歷年我國頂頂管機(jī)歷年年來的市場場保有量5管線修復(fù)對(duì)13家管道修復(fù)復(fù)施工企業(yè)業(yè)進(jìn)行的不不完全統(tǒng)計(jì)計(jì)表明，2005年我國利用用非開挖技技術(shù)完成的的管道修復(fù)復(fù)(含管道替換換)工程量達(dá)213km(如圖)，略低于2004年。按每km平均修復(fù)費(fèi)費(fèi)用人民幣幣30萬元計(jì)算，，2005年我國非開開挖管線修修復(fù)的年產(chǎn)產(chǎn)值達(dá)人民民幣6400萬元。我國近年來來非開挖管管線修復(fù)的的工程量2005年我國各種種修復(fù)方法法完成的工工作量為：：(1)模壓法(同徑壓縮法法):86.2km，占40.4％；(2)折疊法(u形法或N形法)：64.0km，占全部工工作量的30.0％；(3)翻轉(zhuǎn)法(原位固結(jié)法法)：27.1km，12.7％；(4)局部修復(fù)：：13.0km，占6.1％；(5)裂管法(爆管法)：8.7km，占4.1％；(6)砂漿噴涂法法：7.0km，占3.3％；(7)普通穿插法法：5.0km，占2.3％；(8)其它：2.0km，占全部工工作量的1.0％。2005年我國非開開挖管線修修復(fù)方法及及其所占比比例水平定向鉆鉆進(jìn)非開挖挖鋪管的新新動(dòng)態(tài)一、近年來來國外典型型工程實(shí)例例二、近年來來國內(nèi)典型型工程實(shí)例例鋪管直徑1400mm工程：2004年，加勒比比海島國-特列尼達(dá)和和多巴哥水水平定向鉆鉆進(jìn)天然氣氣輸氣管線線工程。地層：軟質(zhì)砂巖和和泥巖。概況：鋪設(shè)直徑為為1.4m，長度分別別為670m、750m和720m的三條鋼管管。鉆孔直直徑為1.8m。承包公司：：美國SoutheastDirectionalDrilling公司設(shè)備：美國奧格公公司生產(chǎn)的的回拖力225噸的大型鉆鉆機(jī)。兩臺(tái)臺(tái)泵量為3m3/min的泥漿泵；；兩臺(tái)清理理量為3.8m3/min的泥漿除砂砂器。施工結(jié)果：：導(dǎo)向孔直徑徑250mm，7次擴(kuò)孔達(dá)到到1.8m的孔徑。鉆鉆孔距地面面最大深度度33m，彎曲半徑徑1700m；該工程打破破了水平定定向鉆進(jìn)鋪鋪管直徑和和鉆孔直徑徑的世界紀(jì)紀(jì)錄（原紀(jì)紀(jì)錄為美國國創(chuàng)造的1.2m鋪管直徑））。鋪設(shè)ф1.4m鋼管之回拖拖施工ф1.8m擴(kuò)孔器裝配配現(xiàn)場美國當(dāng)時(shí)破破記錄的水水平定向鉆鉆進(jìn)鋪管工工程(1831m)1998年11～1999年1月，美國Michels管線建設(shè)公公司在北卡卡羅來納州州的一項(xiàng)大大型天然氣氣管線鋪管管工程再一一次創(chuàng)下定定向鉆進(jìn)鋪鋪管記錄。。地點(diǎn)：從北北卡羅來納納州的伯靈靈頓到克萊萊頓總長107km，其中非開開挖工程段段長度為1831m，管徑為600mm（壁厚13mm，美國標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)X-70）的鋼管。。以往該公司司曾創(chuàng)造過過管徑300mm、長1755m的定向鉆進(jìn)進(jìn)鋪管記錄錄。要求：工程程穿過EverettJordan湖，湖面寬寬1515m，湖深11m；鉆孔從湖湖底以下12m穿過地質(zhì)條件：：基巖。砂砂巖占1/3，風(fēng)化花崗崗巖占2/3，巖石的硬硬度2-7MPa。鉆機(jī)：5338kN回拖力的大大型定向鉆鉆機(jī)定向鉆進(jìn)系系統(tǒng)：泥泥漿馬達(dá)-彎接頭施工安排：：導(dǎo)向孔于1998年11月2日開鉆，擴(kuò)擴(kuò)孔兩次，，擴(kuò)孔花了了56個(gè)班次。回拖工作在在1999年1月21日進(jìn)行，一一天時(shí)間完完畢。德國北海海海底水平定定向鉆進(jìn)鋪鋪管工程工程：德國國2005年5月中旬，北北海采油平平臺(tái)通向大大陸本土的的石油和輸輸水管線工工程。管徑：油管管250mm、水管150mm。總鉆進(jìn)長度度：7.5km設(shè)備：德國國海瑞克公公司HK250T和HK400M施工：整個(gè)個(gè)項(xiàng)目的完完成只用了了兩個(gè)月的的時(shí)間，最最長的一條條管線為1400m。HK250T鉆機(jī)在施工工中導(dǎo)向孔用三三牙輪鉆頭頭德國易北河河定向鉆進(jìn)進(jìn)穿越工程程

（2626m）工程：德國國LMR鉆進(jìn)承包公公司于2005年8月在易北河河完成了一一項(xiàng)輸油PE管線的穿越越工程鋪管：長2626m、管徑350mm項(xiàng)目特點(diǎn)：：兩臺(tái)回拖力力分別為344t和255t的定向鉆機(jī)機(jī)在河的兩兩岸開始鉆鉆進(jìn)并在河河的中間會(huì)會(huì)合。會(huì)合點(diǎn)距北北岸2100m，距南岸526m。會(huì)合點(diǎn)水水深40m，兩個(gè)鉆孔孔終點(diǎn)的水水平位差4m、高程程差1m，兩孔孔連接接角小小于1度。純鉆進(jìn)進(jìn)時(shí)間間6周，回回拖擴(kuò)擴(kuò)孔后后的孔孔徑為為450mm。該工程程是當(dāng)當(dāng)時(shí)世世界最最長的的水平平定向向鉆進(jìn)進(jìn)穿越越工程程?；赝狭α?44t的鉆機(jī)機(jī)施工工現(xiàn)場場擴(kuò)孔回回拖用用的壓壓力平平衡式式回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)分動(dòng)動(dòng)器我國一一破世世界定定向鉆鉆穿越越長度度記錄錄工程：：中石石化華華東管管道工工程有有限公公司在在儀長長線九九江長長江輸輸油管管道（（鋼管管）定定向鉆鉆穿越越工程程鋪管：：直徑徑457mm、長度度2323.33m鉆機(jī)：：美國國奧格格公司司DD－1100型特大大型水水平定定向鉆鉆機(jī)，，鉆機(jī)機(jī)最大大扭矩矩為32KN.m，最大大推拉拉力為為500噸。施工：：主管管線于于2005年3月15日開鉆鉆，3月31日完成成導(dǎo)向向孔，，5月14日完成成回拖拖，歷歷時(shí)兩兩個(gè)月月。其其中完完成基基巖段段鉆孔孔長度度達(dá)1780m。這是繼繼中石石油2002年錢塘塘江2308m(管徑273mm)的長度度世界界紀(jì)錄錄后再再次打打破長長度記記錄。。除長度度破記記錄外外，與與錢塘塘江工工程相相比，，由于于管道道的直直徑大大和在在所鉆鉆地層層中大大部分分為基基巖，，工程程難度度大大大增加加。鉆進(jìn)中中的DD－1100鉆機(jī)巖石鉆鉆進(jìn)用用擴(kuò)孔孔器我國巖巖石鉆鉆進(jìn)的的新突突破－－聚聚力巖巖土工工程公公司巖巖石非非開挖挖鋪管管工程程勘探技技術(shù)研研究所所聚力力巖土土工程程公司司于2005年1月1日完成成一項(xiàng)項(xiàng)沖擊擊回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)向向巖石石非開開挖鋪鋪管工工程地點(diǎn)：：江蘇蘇省宜宜興市市內(nèi)容：：在巖巖石中中穿越越104國道，，鋪設(shè)設(shè)直徑徑377毫米鋼鋼質(zhì)燃燃?xì)夤芄艿?，，穿越越長度度210米。穿越地地層：：中風(fēng)風(fēng)化石石英砂砂巖，，中細(xì)細(xì)粒結(jié)結(jié)構(gòu)，，質(zhì)地地堅(jiān)硬硬，巖巖性破破碎。。工藝：：潛孔孔錘鉆鉆進(jìn)該工程程的完完成，，標(biāo)志志著國國內(nèi)非非開挖挖施工工技術(shù)術(shù)進(jìn)入入了一一個(gè)暫暫新的的發(fā)展展階段段。導(dǎo)向孔孔在鉆鉆進(jìn)中中鉆具鉆鉆出靶靶區(qū)回拉擴(kuò)擴(kuò)孔聚力公公司成成功穿穿越黃黃浦江江勘探技技術(shù)研研究所所聚力力巖土土工程程公司司2005年4月上海海市松松江區(qū)區(qū)穿越越黃浦浦江鋪鋪設(shè)電電信管管道鋪管：：6根Φ114環(huán)境：：江面面水面面寬400米，穿穿越長長度510米設(shè)備：：回拖拖力350kN的GBS—35型定向向鋪管管鉆機(jī)機(jī)工程僅僅用了了5天即順順利完完成本次穿穿越采采用了了勘探探所自自有的的定向向系統(tǒng)統(tǒng)和技技術(shù)勘探所所GBS－35型水平平定向向鉆機(jī)機(jī)國內(nèi)大大口徑徑巖石石穿越越新紀(jì)紀(jì)錄－儀長長石油油管線線南京京江浦浦段鋪鋪設(shè)成成功2005年6月2日凌晨晨4：30，中國國石化化集團(tuán)團(tuán)儀征征—長嶺原原油管管道工工程南南京浦浦口段段，一一條管管徑為為Φ864mm大口徑徑原油油管道道穿越越駟馬馬山河河順利利出土土。儀征—長嶺原原油管管道工工程：：起點(diǎn)點(diǎn)為江江蘇省省儀征征市，，終點(diǎn)點(diǎn)為湖湖南省省長嶺嶺石化化，途途經(jīng)蘇蘇、皖皖、鄂鄂、贛贛、湘湘五省省全線線長979km，輸油油管道道管徑徑從Φ864mm到Φ406.4mm。其中中南京京浦口口段管管徑為為Φ864mm。南京京浦口口段駟駟馬山山河穿穿越工工程穿穿越水水平長長度540.18米，其其中穿穿越巖巖石270m。工程屬屬于巖巖石穿穿越，，是目目前我我國管管道巖巖石穿穿越口口徑之之最。。施工單單位：：中國國石化化管道道公司司穿越越分公公司設(shè)備：：CMS55030型“長江號(hào)號(hào)”水平定定向鉆鉆機(jī)該大口口徑的的巖石石層穿穿越經(jīng)經(jīng)過七七次預(yù)預(yù)擴(kuò)孔孔，擴(kuò)擴(kuò)孔器器從18“直到54”。向美國國Robbins公司、、Tulsa公司、、美國國十方方國際際公司司以及及有關(guān)關(guān)國內(nèi)內(nèi)外公公司進(jìn)進(jìn)行了了相關(guān)關(guān)技術(shù)術(shù)咨詢?cè)儯徊⒉ｉT門組織織技術(shù)術(shù)人員員與美美國著著名的的巖石石穿越越技術(shù)術(shù)服務(wù)務(wù)公司司技術(shù)術(shù)專家家就巖巖石穿穿越技技術(shù)及及鉆具具的配配套方方案進(jìn)進(jìn)行了了深入入的技技術(shù)交交流。。針對(duì)駟駟馬山山河穿穿越的的泥漿漿技術(shù)術(shù)問題題，專專門與與美國國、德德國著著名泥泥漿公公司進(jìn)進(jìn)行了了技術(shù)術(shù)交流流。這次大大口徑徑巖石石穿越越成功功，刷刷新了了目前前國內(nèi)內(nèi)巖石石層穿穿越記記錄，，創(chuàng)造造了國國內(nèi)巖巖石層層穿越越管徑徑之最最。我國再再創(chuàng)世世界記記錄2007年3月，中中石油油管道道穿越越公司司，在在錢塘塘江穿穿越鋪鋪設(shè)2454.15m長，直直徑813mm的天然然氣管管道，，埋深深達(dá)31m。采用最最新的的對(duì)接接技術(shù)術(shù)。小結(jié)：：大口徑徑水平平鉆進(jìn)進(jìn)鋪管管（1）實(shí)際際應(yīng)用用領(lǐng)域域不斷斷拓展展（2）設(shè)備備與儀儀器的的能力力越來來越強(qiáng)強(qiáng)（3）管徑徑越來來越大大，長長度越越來越越長（4）已部部分占占領(lǐng)微微型隧隧道領(lǐng)領(lǐng)域?qū)λ狡蕉ㄏ蛳蜚@進(jìn)進(jìn)鋪管管的的綜合合技術(shù)術(shù)要求求一、鉆鉆孔軌軌跡的的控制制二、擴(kuò)擴(kuò)孔技技術(shù)的的掌握握三、孔孔壁穩(wěn)穩(wěn)定的的保證證四、拉拉管阻阻力的的降低低五、勘勘查方方法的的應(yīng)用用非開挖挖的總總體發(fā)發(fā)展趨趨勢：：一、非非開挖挖工程程區(qū)域域的擴(kuò)擴(kuò)大二、非非開挖挖技術(shù)術(shù)服務(wù)務(wù)目標(biāo)標(biāo)的拓拓展三、非非開挖挖管道道修復(fù)復(fù)與更更換技技術(shù)的的應(yīng)用用四、不不同種種類非非開挖挖設(shè)備備的研研制生生產(chǎn)五、高高效鉆鉆具的的研制制六、非非開挖挖導(dǎo)向向儀器器的研研發(fā)七、復(fù)復(fù)雜地地層非非開挖挖施工工工藝藝的研研究八、非非開挖挖成孔孔液的的科學(xué)學(xué)使用用九、非非開挖挖的理理論建建模與與工程程計(jì)算算十、非非開挖挖信息息與管管理軟軟件平平臺(tái)的的建立立復(fù)雜地地層施施工導(dǎo)向技技術(shù)自動(dòng)控控制技技術(shù)國際化化經(jīng)營營管道修修復(fù)與與更換換一、非非開挖挖工程程區(qū)域域的擴(kuò)擴(kuò)大就世界界范圍圍來看看，有有待應(yīng)應(yīng)用非非開挖挖技術(shù)術(shù)的國國家為為數(shù)甚甚多；；就中中國來來看，，除一一些省省會(huì)城城市，，絕大大多數(shù)數(shù)中、、小城城市和和鄉(xiāng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)還未未問津津非開開挖工工程，，而現(xiàn)現(xiàn)代化化、城城市化化的進(jìn)進(jìn)程勢勢必使使更廣廣袤的的地區(qū)區(qū)很快快接受受這一一新技技術(shù)。。據(jù)統(tǒng)統(tǒng)計(jì)1998年我國國自來來水和和下水水道的的人均均占有有量僅僅分別別為0.18ｍ/人和0.1ｍ/人，而而歐洲洲地區(qū)區(qū)人均均擁有有的上上、下下水道道則為為12ｍ/人，分分別是是我國國人均均值的的66.6倍和120倍。據(jù)據(jù)國家家統(tǒng)計(jì)計(jì)局的的資料料，截截止到到1995年6月，我我國共共有640個(gè)城市市，2000年，我我國的的城市市化人人口已已達(dá)4.5億，城城市人人口的的增加加，將將使市市政基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)施的的工程程量大大幅度度增加加，每每年新新增管管線4萬公里里，2000年管線線已達(dá)達(dá)20萬公里里，且且有更更快速速增長長之勢勢。近近幾年年來、、陜北北、西西南、、新疆疆等地地的油油氣管管道、、成品品油輸輸送管管道，，天然然氣輸輸送管管道，，西氣氣東輸輸工程程，南南水北北調(diào)工工程及及其分分支工工程，，各類類管道道的鋪鋪設(shè)均均需要要穿越越公路路、河河流、、鐵路路。另另外我我國還還有大大量的的電信信管道道，光光纜線線、燃燃?xì)夤芄艿溃?，城市市集中中供熱熱管道道，電電力、、有線線電視視網(wǎng)等等管線線。無無論從從環(huán)境境保護(hù)護(hù)還是是今后后的市市場需需求來來看，，我國國非開開挖鋪鋪管的的工程程量還還需大大幅度度增加加。二、非非開挖挖技術(shù)術(shù)服務(wù)務(wù)目標(biāo)標(biāo)的拓拓展事實(shí)上上，非非開挖挖已經(jīng)經(jīng)把“含管線線因素素的淺淺地層層水平平鉆進(jìn)進(jìn)”納入為為自己己服務(wù)務(wù)的范范圍。。這樣樣，不不僅目目前非非開挖挖工程程的一一些主主要服服務(wù)目目標(biāo)，，而且且更多多的地地質(zhì)工工程或或巖土土工程程項(xiàng)目目也是是非開開挖技技術(shù)的的服務(wù)務(wù)對(duì)象象。與與國外外發(fā)達(dá)達(dá)國家家相比比，我我國還還會(huì)在在環(huán)境境治理理井、、排滲滲井、、管棚棚工程程、錨錨固與與注漿漿、淺淺層可可溶性性礦產(chǎn)產(chǎn)開發(fā)發(fā)等更更廣泛泛的領(lǐng)領(lǐng)域展展開非非開挖挖技術(shù)術(shù)的應(yīng)應(yīng)用。。2003年夏季季，中中鐵12局第七七工程程處在在中國國地質(zhì)質(zhì)大學(xué)學(xué)（武武漢））的技技術(shù)協(xié)協(xié)作下下，在在湖南南耒陽陽火電電廠灰灰壩采采用帶帶無線線導(dǎo)向向探測測的“鉆頂結(jié)結(jié)合”的非開開挖施施工工工藝，，成功功實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了四四口集集水輻輻射井井間的的水平平導(dǎo)流流管對(duì)對(duì)穿（（各60m跨距）），鋪鋪管最最深達(dá)達(dá)32m。該工工程的的技術(shù)術(shù)研究究成果果獲國國內(nèi)領(lǐng)領(lǐng)先水水平。。此實(shí)實(shí)例說說明，，非開開挖工工藝技技術(shù)方方法不不僅可可用于于目前前大家家比較較熟悉悉的“穿越路路、河河”鋪管類類型，，而且且其服服務(wù)對(duì)對(duì)象正正在不不斷拓拓寬。。三、非非開挖挖管道道修復(fù)復(fù)與更更換技技術(shù)的的應(yīng)用用由于受受設(shè)備備和技技術(shù)水水平的的限制制，在在我國國非開開挖管管道修修復(fù)與與更換換技術(shù)術(shù)剛剛剛起步步，用用于管管線修修復(fù)的的設(shè)備備基本本依靠靠進(jìn)口口，諸諸如爆爆管法法、吃吃管法法、內(nèi)內(nèi)襯法法、纏纏繞法法等管管線修修復(fù)和和更換換的方方法還還不成成熟，，部分分工法法甚至至處于于空白白狀態(tài)態(tài)，亟亟待填填補(bǔ)。。但這這些劣劣勢并并沒有有阻擋擋國內(nèi)內(nèi)非開開挖管管道修修復(fù)與與更換換技術(shù)術(shù)的發(fā)發(fā)展，，北京京燃?xì)鈿饧瘓F(tuán)團(tuán)公司司，深深圳市市水務(wù)務(wù)集團(tuán)團(tuán)有限限公司司等企企業(yè)已已成功功采用用PE管內(nèi)襯襯技術(shù)術(shù)修復(fù)復(fù)燃?xì)鈿夂徒o給排水水管道道，逐逐步縮縮小與與世界界的差差距。。據(jù)統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，，2003年全國國的管管線修修復(fù)工工程量量達(dá)180km，比2002年的35km增加了了4倍。呈呈迅猛猛上升升勢頭頭。據(jù)據(jù)近期期美國國權(quán)威威雜志志報(bào)道道，美美國2004年在舊舊管線線修復(fù)復(fù)中用用非開開挖修修復(fù)的的占了了64％（污污水管管）和和20％（自自來水水管））。與與之相相比，，我國國在舊舊管線線修復(fù)復(fù)中的的非開開挖技技術(shù)的的使用用比例例要低低得多多。從從我國國已有有地下下管線線龐大大的數(shù)數(shù)量和和非開開挖管管線修修復(fù)與與更換換的技技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)效效果分分析，，預(yù)計(jì)計(jì)大量量的舊舊管線線的非非開挖挖修復(fù)復(fù)和更更換工工程將將很快快開展展起來來。四、不不同種種類非非開挖挖設(shè)備備的研研制生生產(chǎn)在少數(shù)發(fā)發(fā)達(dá)國家家非開挖挖設(shè)備已已經(jīng)進(jìn)入入系列化化，如美美國的定定/導(dǎo)向鉆機(jī)機(jī)和日本本的微型型隧道機(jī)機(jī)等。我我國近10年來非開開挖設(shè)備備的國產(chǎn)產(chǎn)化速度度顯著加加快，尤尤其在水水平定/導(dǎo)向鉆機(jī)機(jī)的研發(fā)發(fā)上十分分突出（（如深圳圳鉆通、、北京土土行孫等等公司生生產(chǎn)的設(shè)設(shè)備），，微型隧隧道頂管管機(jī)也呈呈上升趨趨勢。這這對(duì)提高高非開挖挖設(shè)備的的性價(jià)比比，促進(jìn)進(jìn)我國非非開挖事事業(yè)的蓬蓬勃發(fā)展展意義重重大。但但目前國國產(chǎn)設(shè)備備的系列列化程度度不高，，表現(xiàn)為為“中間大，，兩頭小小”。集中國國內(nèi)優(yōu)勢勢企業(yè)力力量，研研發(fā)過江江河與長長距離穿穿越工程程的大型型設(shè)備是是一個(gè)尖尖端方向向。而微微小型和和可拆卸卸性好的的輕型非非開挖設(shè)設(shè)備更是是國內(nèi)市市場看好好的研發(fā)發(fā)趨勢，，因?yàn)樵S許多工程程的場地地受到嚴(yán)嚴(yán)格限制制，例如如城市擁擁擠的街街巷、陡陡峭的邊邊坡和隱隱蔽的豎豎井等。。另外除除定/導(dǎo)向鉆機(jī)機(jī)和微型型隧道機(jī)機(jī)以外，，其他非非開挖工工法設(shè)備備（如氣氣動(dòng)矛、、夯管錘錘、控向向螺旋機(jī)機(jī)、管道道修復(fù)機(jī)機(jī)、管道道更換機(jī)機(jī)等）的的國產(chǎn)化化進(jìn)程需需要加快快，數(shù)量量需要增增多。五、非開開挖導(dǎo)向向儀器的的研發(fā)現(xiàn)代非開開挖工程程的核心心技術(shù)是是導(dǎo)向測測試與控控制。由由國外少少數(shù)公司司研制生生產(chǎn)的一一系列專專用于非非開挖工工程的測測控儀器器（如無無線導(dǎo)向向鉆進(jìn)儀儀、有線線導(dǎo)向鉆鉆進(jìn)儀、、螺旋鉆鉆控向器器、微型型隧道可可控向裝裝置等））是近十十幾年來來非開挖挖技術(shù)水水平提高高、非開開挖工程程量顯著著增加的的關(guān)鍵所所在。導(dǎo)導(dǎo)向儀器器的研制制和開發(fā)發(fā)在我國國初露端端倪。繼繼河北地地礦局之之后，杭杭州海博博地基公公司與中中地大（（武漢））聯(lián)合，，已經(jīng)成成功研制制出新型型的導(dǎo)向向鉆進(jìn)無無線導(dǎo)航航儀原理理機(jī)，部部分測試試參數(shù)如如深度、、鉆具面面角、俯俯仰角的的測試精精度已滿滿足實(shí)用用要求。。與國外外同類產(chǎn)產(chǎn)品相比比，從趨趨勢上看看導(dǎo)航儀儀研發(fā)方方向主要要體現(xiàn)于于以下幾幾個(gè)方面面：1、對(duì)于地地下發(fā)射射無線技技術(shù)，需需增大儀儀器的穩(wěn)穩(wěn)定性，，尤其是是抗外界界環(huán)境干干擾的能能力；2、對(duì)于有有線技術(shù)術(shù)，將更更側(cè)重于于便利施施工操作作的信號(hào)號(hào)傳輸系系統(tǒng)的研研發(fā)；3、地下器器具參數(shù)數(shù)的測試試與隨鉆鉆控制的的智能化化聯(lián)系需需提高到到新的水水平；4、一些更更新、更更全面、、更有效效的非開開挖測控控方法有有望問世世。六、復(fù)雜雜地層非非開挖施施工工藝藝的研究究非開挖工工程中常常見的復(fù)復(fù)雜地層層主要包包括流沙沙、卵、、礫石等等松散層層，強(qiáng)水水敏粘土土和淤泥泥層、硬硬巖層。。如何從從工法、、設(shè)備、、鉆具、、材料等等方面提提高復(fù)雜雜地層和和硬巖非非開挖施施工的水水平，已已成為國國內(nèi)非開開挖界一一項(xiàng)共同同奮斗目目標(biāo)。在松散和和強(qiáng)水敏敏地層中中，時(shí)常常發(fā)生坍坍塌、縮縮徑、垮垮孔，以以致于無無法形成成鉆孔，，還有可可能毀壞壞地面及及地下構(gòu)構(gòu)物，而而且在鋪鋪管時(shí)阻阻力特別別大，嚴(yán)嚴(yán)重影響響非開挖挖工程的的施工效效率、成成功性和和安全性性。對(duì)此此，首先先應(yīng)該建建立水平平孔孔壁壁力學(xué)計(jì)計(jì)算模型型，對(duì)不不同復(fù)雜雜地層孔孔壁的穩(wěn)穩(wěn)定性狀狀作出預(yù)預(yù)測判斷斷；在采采取技術(shù)術(shù)措施時(shí)時(shí)，應(yīng)配配制專用用成孔液液、研制制特殊鉆鉆具及工工藝規(guī)程程、采取取必要的的輔助工工序等。。在硬巖層層中進(jìn)行行非開挖挖施工，，提高碎碎巖效率率和改變變孔的方方向是難難度頗大大的課題題，近期期國內(nèi)已已有所突突破。2005年1月，國土土資源部部勘探技技術(shù)研究究所聚力力巖土工工程公司司在江蘇蘇省宜興興市，使使用潛孔孔重錘鉆鉆進(jìn)工藝藝在硬巖巖中成功功鋪設(shè)一一條直徑徑377毫米的鋼鋼質(zhì)燃?xì)鈿夤艿?，，穿越長長度為210米，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了我國國非開挖挖巖石鉆鉆進(jìn)的新新突破。。七、非開開挖成孔孔液的科科學(xué)使用用非開挖成成孔液不不僅在復(fù)復(fù)雜地層層保護(hù)孔孔壁中起起重要作作用，而而且在排排渣、潤潤滑、水水力導(dǎo)向向等諸多多方面有有重要影影響。然然而，目目前國內(nèi)內(nèi)非開挖挖施工中中對(duì)成孔孔液的合合理應(yīng)用用重視不不夠，往往往造成成施工速速度慢、、垮孔及及地面塌塌陷、鋪鋪管遇阻阻等嚴(yán)重重后果。。因此，，對(duì)癥下下藥地研研發(fā)、設(shè)設(shè)計(jì)、調(diào)調(diào)配和應(yīng)應(yīng)用相應(yīng)應(yīng)的成孔孔液，可可以形象象地比喻喻為“磨刀不誤誤砍柴工工”，是中國國非開挖挖工藝技技術(shù)今后后發(fā)展的的趨向之之一。從性價(jià)比比等多方方面綜合合考慮，，適于非非開挖施施工的成成孔液類類型主要要有優(yōu)質(zhì)質(zhì)膨潤土土體系、、天然植植物膠體體系、化化工合成成材料體體系三大大類，配配方時(shí)所所用的基基本漿材材和處理理劑的可可選品種種較多。。研發(fā)應(yīng)應(yīng)用時(shí)，，應(yīng)特別別注意結(jié)結(jié)合非開開挖地層層和工藝藝條件。。從要求求的性能能上看：：非開挖挖成孔液液應(yīng)有較較強(qiáng)的靜靜態(tài)粘結(jié)結(jié)力、寬寬范圍可可調(diào)的流流動(dòng)粘度度、優(yōu)良良的降失失水性和和抑制性性、顯著著的潤滑滑性和剪剪切稀釋釋作用。。八、非開開挖的理理論建模模與工程程計(jì)算與非開挖挖施工和和設(shè)備開開發(fā)相比比，非開開挖的理理論分析析與科學(xué)學(xué)計(jì)算相相對(duì)滯后后，一些些相關(guān)的的力學(xué)數(shù)數(shù)學(xué)模型型、量化化計(jì)算公公式以及及輔助設(shè)設(shè)計(jì)軟件件的研究究開發(fā)和和應(yīng)用急急需跟上上，例如如導(dǎo)向動(dòng)動(dòng)力學(xué)分分析方法法、鉆孔孔軌跡設(shè)設(shè)計(jì)與三三維控制制模型、、水平孔孔孔壁穩(wěn)穩(wěn)定計(jì)算算分析、、鋪管阻阻力計(jì)算算算法等等等。一一旦形成成密切聯(lián)聯(lián)系實(shí)際際的理論論并開發(fā)發(fā)相應(yīng)軟軟件，必必將對(duì)非非開挖施施工的優(yōu)優(yōu)化、提提高效率率和質(zhì)量量、保證證安全等等產(chǎn)生共共性的指指導(dǎo)意義義。欣慰的是是國內(nèi)已已經(jīng)成功功開發(fā)了了部分非非開挖專專用設(shè)計(jì)計(jì)軟件，，例如江江蘇十方方工程設(shè)設(shè)備有限限公司自自主開發(fā)發(fā)的地下下水平定定向鉆進(jìn)進(jìn)規(guī)劃軟軟件Drillsmat，以其界界面友好好，使用用簡單，，運(yùn)算速速度快等等優(yōu)點(diǎn)受受到用戶戶好評(píng)；；中國地地質(zhì)大學(xué)學(xué)則在非非開挖導(dǎo)導(dǎo)向力學(xué)學(xué)分析、、導(dǎo)向軌軌跡三維維模擬、、鋪管阻阻力計(jì)算算、水平平孔孔壁壁穩(wěn)定分分析等方方面展開開了探索索、研究究工作，，形成了了一些對(duì)對(duì)現(xiàn)場施施工有一一定指導(dǎo)導(dǎo)意義的的模型、、公式和和程序軟軟件。在在我國，，非開挖挖的理論論建模與與工程計(jì)計(jì)算仍有有大量工工作要做做。九、非開開挖信息息與管理理軟件平平臺(tái)的建建立利用現(xiàn)代代網(wǎng)絡(luò)信信息技術(shù)術(shù)，建立立非開挖挖網(wǎng)絡(luò)信信息平臺(tái)臺(tái)，不僅僅可以資資源共享享，交流流工程實(shí)實(shí)踐中的的經(jīng)驗(yàn)得得失，還還可以整整合優(yōu)勢勢力量，，為國內(nèi)內(nèi)非開挖挖技術(shù)的的快速發(fā)發(fā)展儲(chǔ)備備強(qiáng)大的的信息庫庫。同時(shí)時(shí)依托網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)特有有的功能能，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)非開挖挖產(chǎn)業(yè)的的商業(yè)運(yùn)運(yùn)作高效效化、合合理化，，大大降降低人力力、物力力，財(cái)力力的支出出。中國國非開挖挖技術(shù)信信息網(wǎng)為為我們提提供了一一個(gè)很好好獲取相相關(guān)非開開挖信息息的平臺(tái)臺(tái)，但國國內(nèi)此方方面的門門戶網(wǎng)站站數(shù)量還還很少，，已有網(wǎng)網(wǎng)站也存存在質(zhì)量量不高，，內(nèi)容單單一，功功能或缺缺等問題題，因此此如何加加強(qiáng)網(wǎng)站站之間的的聯(lián)合推推陳出新新，也很很值得關(guān)關(guān)注。非開挖管理軟軟件的開發(fā)對(duì)對(duì)非開挖工程程的規(guī)劃設(shè)計(jì)計(jì)、成本核算算、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估估、科學(xué)管理理具有重要的的指導(dǎo)意義。。國內(nèi)在此領(lǐng)領(lǐng)域起步較晚晚，水平有限限，某些單位位已經(jīng)開發(fā)具具有自主知識(shí)識(shí)產(chǎn)權(quán)的非開開挖商用軟件件，但軟件的的通用性、適適用性不強(qiáng)。。因此，如何何研發(fā)功能強(qiáng)強(qiáng)大，數(shù)據(jù)庫庫豐富，界界面人性化，，運(yùn)算速度快快，便于科學(xué)學(xué)管理的非開開挖專用管理理軟件迫在眉眉睫?？傊S著經(jīng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)發(fā)展，城市建建設(shè)規(guī)模的不不斷擴(kuò)大，道道路交通設(shè)施施的不斷完善善，國內(nèi)非開開挖市場將會(huì)會(huì)越來越廣，，在市場的帶帶動(dòng)及同行們們的共同努力力下，我國的的非開挖技術(shù)術(shù)水平也必然然會(huì)大幅提高高，第二章非非開挖工程程規(guī)劃與前期期勘察第一節(jié)地地下管線分分類與規(guī)劃設(shè)設(shè)計(jì)一、按管道材材質(zhì)和用途的的分類二、供水和燃燃?xì)夤艿澜ㄔO(shè)設(shè)要求三、通訊和電電力護(hù)管敷設(shè)設(shè)形式四、重力排水水管道設(shè)計(jì)要要點(diǎn)五、其它管線線規(guī)劃設(shè)計(jì)從材質(zhì)看，非非開挖地下建建設(shè)的管線可可以是鋼管、、多類塑料管管、纜線，也也可以是鑄鐵鐵管、鋼筋砼砼管、強(qiáng)化陶陶管等。共性問題—入出土段問題題—間隙問題等等等特性問題：供水和燃?xì)夤芄艿澜ㄔO(shè)要求求——耐壓與防腐通訊和電力護(hù)護(hù)管敷設(shè)形式式——多為集束護(hù)管管重力排水管道道設(shè)計(jì)要點(diǎn)——坡度要求嚴(yán)格格第二節(jié)非非開挖工程地地質(zhì)條件一、非開挖地地層分類及其其工程影響二、地質(zhì)構(gòu)造造、地應(yīng)力與與水文地質(zhì)三、巖土的強(qiáng)強(qiáng)度和變形性性質(zhì)四、巖土的物物理及水化性性質(zhì)五、非開挖工工程地質(zhì)勘察察方法第三節(jié)特特殊巖土工工程復(fù)雜性分分析一、強(qiáng)水敏感感性巖土（水水敏、水溶、、濕陷、鹽漬漬等）二、散粒散塊塊地層三、堅(jiān)硬巖石石四、大滲流地地層五、淤泥質(zhì)土土巖土性質(zhì)、地地層構(gòu)造、地地下水狀況等等地質(zhì)條件是是決定非開挖挖工程技術(shù)的的最主要的自自然因素。在參照工程地地質(zhì)相關(guān)規(guī)范范的基礎(chǔ)上，，根據(jù)非開挖挖的工藝特點(diǎn)點(diǎn)，我們將地地層土性歸為為淤泥質(zhì)土、粘粘性土、粉土土、砂土、碎碎石土、巖石石、特殊土等七個(gè)不同類類型。衡量七類地層層土性參數(shù)的的指標(biāo)是有明明顯區(qū)別的。。正是這些土土性參數(shù)的差差異，客觀地地構(gòu)成了非開開挖施工的不不同難點(diǎn)。非開挖工程巖巖土物理力學(xué)學(xué)參數(shù)庫表舉舉例我們已開發(fā)出出非開挖土性性數(shù)據(jù)庫和地地層剖面軟件件。輸入勘查查數(shù)據(jù)，即可可得到穿越鋪鋪管施工最重重要的客觀依依據(jù)。3D地層示意圖依據(jù)土性參數(shù)數(shù)，進(jìn)行研究究計(jì)算，從理理論上重點(diǎn)解解決水平定向向鉆鋪管的關(guān)關(guān)鍵問題。1）對(duì)回轉(zhuǎn)鉆切切扭矩與鉆速速的影響2）頂進(jìn)力與軌軌跡導(dǎo)向強(qiáng)度度的確定3）獲得鉆渣尺尺度及對(duì)泵量量和泥漿粘性性的需求4）地層造漿性性與減阻設(shè)計(jì)計(jì)5）孔壁坍塌穩(wěn)穩(wěn)定性與地層層吸水敏感性性6）蠕變縮徑抱抱管速度7）摩擦系數(shù)與與拉管阻力8）滲透竄漿與與上覆安全性性已把粗略的定定性分析轉(zhuǎn)變變到定量的科科學(xué)計(jì)算、優(yōu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，為為采用合理的的施工技術(shù)提提供“軟件”輔助指導(dǎo)平臺(tái)臺(tái)。第五節(jié)非開開挖施工方法法的選擇一、確定工法法的原則和影影響因素二、各種非開開挖方法的適適應(yīng)性三、鋪管方法法選擇舉例四、修管和換換管方法選擇擇舉例地下管線探測測技術(shù)目錄一、城市地下下管線分類二、施工場地地地下管線的的探測要求求三、施工場場地地下管線線的探測方法法四、探查工作作的質(zhì)量檢查查管線分類按基材或物理性能分類按用途分類金屬管線非金屬管線電纜電線塑料橡膠陶瓷水泥給水、排水管雨水、污水管煤氣、暖氣管石油、天然氣管工業(yè)化學(xué)液流管照明電纜有線電視電纜專用動(dòng)力電纜通訊光纜一、城市地下下管線分類二、地下管線線的探測要求求1.城市地下管線線對(duì)探測精度度的規(guī)定地下管線隱蔽管線點(diǎn)的探查精度：平面面位置限差δts：0.01h；埋深限差δth：0.15h。地下管線點(diǎn)的測量精度：平面位位置中誤差不不得大于±5cm，高程測量中中誤差不得大大于±3cm(均相對(duì)于鄰近近控制點(diǎn))地下管線圖的測繪精度：地下管管線與鄰近的的建筑物、相相鄰管線以及及規(guī)劃道路中中心線的間距距中誤差不得得大于圖上±0.5mm。2.應(yīng)搜集和整理理的有關(guān)資料料已有的各種地地下管線圖；；各種管線的設(shè)計(jì)圖、施工圖、竣工圖及技術(shù)說明資資料；相應(yīng)比例尺的的地形圖；測區(qū)及鄰近測測量控制點(diǎn)的的坐標(biāo)和高程程。3、最小探明區(qū)區(qū)域延鋪管設(shè)計(jì)軌軌跡，在軌跡跡左右各5米、上下從地地表直至管下下幫下2米的范圍內(nèi)。。3.現(xiàn)場踏勘工作作核查搜集的資資料，評(píng)價(jià)資資料的可信度度和可利用程程度；察看測區(qū)的地地物、地貌、、交通和地下下管線分布出出露情況、地地球物理?xiàng)l件件及各種可能能的干擾因素素；核查測區(qū)內(nèi)測測量控制點(diǎn)的的位置及保存存狀況。4.編寫技術(shù)設(shè)計(jì)計(jì)書(1)探測工作的目目的、任務(wù)、、范圍和期限限；(2)測區(qū)地形與測測量控制資料料分析、交通通條件及相關(guān)關(guān)的地球物理理特征、地下下管線概況；；(3)探查方法有效效性分析，工工作方法及具具體技術(shù)要求求；(4)測量控制及管管線點(diǎn)連測與與數(shù)據(jù)處理、、管線圖編繪繪的工作方方法及具體要要求；(5)作業(yè)質(zhì)量保證證體系與具體體措施；(6)存在的問題和和對(duì)策；(7)工作量估算及及工作進(jìn)度；；(8)人員組織、儀儀器、設(shè)備、、材料計(jì)劃；；(9)擬提交的成果果資料。5.地下管線的敷敷設(shè)狀況地下管線探查查應(yīng)在現(xiàn)場查查明:管線在地面上上的投影位置和埋深，同時(shí)應(yīng)查明明管線類別、材質(zhì)、規(guī)格、載體特征、電纜根數(shù)、孔數(shù)及附屬設(shè)施等，繪制探查查草圖并在地地面上設(shè)置管管線點(diǎn)標(biāo)志。。6.管線特征點(diǎn)及及間距設(shè)置管線特征點(diǎn)管線點(diǎn)宜設(shè)置置在管線的特特征點(diǎn)在地面面的投影位置置上。管線特特征點(diǎn)包括交叉點(diǎn)、分支點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、變材點(diǎn)、變坡點(diǎn)、變徑點(diǎn)、起訖點(diǎn)、上桿、下桿以及管線上的的附屬設(shè)施中心點(diǎn)等。特征點(diǎn)間距設(shè)設(shè)置(1)城市地下管線線普查和專用用管線探測，，直按相應(yīng)比比例尺設(shè)置管管線點(diǎn)，管線線點(diǎn)在地形圖圖上的間距應(yīng)應(yīng)小于或等于于15cm；(2)廠區(qū)或住宅小小區(qū)管線探測測，直按相應(yīng)應(yīng)比例尺設(shè)置置管線點(diǎn)，管管線點(diǎn)在地形形圖上的間距距應(yīng)小于或等等于10cm；(3)施工場地管線線探測，宜在在現(xiàn)場按小于于或等于10m間距設(shè)置管線線點(diǎn)；(4)當(dāng)管線彎曲時(shí)時(shí)，管線點(diǎn)的的設(shè)置應(yīng)以能能反映管線彎彎曲特征為原原則。地下管線探測方法儀器探測與井中調(diào)查相結(jié)合井中調(diào)查與開挖樣洞1.直接觀測法2.電探測法3.磁探測法4.紅外輻射探測法5.COD法6.地震波映像法三.地下管線的探探測方法1.直接觀測法當(dāng)閥門井和消消防井分布較較密時(shí)，可采取在在井內(nèi)直接觀測和追索的方法來確定定地下管線的的方向與埋深深。當(dāng)埋深較淺并且覆蓋層又又很松軟時(shí)，，可采用鋼釬觸探的方法進(jìn)一步步確認(rèn)直接觀觀測的結(jié)果。。該方法經(jīng)濟(jì)、簡便、有效、可行。直接觀測法2.電探測法電探測法是屬屬于地球物理理探測方法的的一種，通常常稱為電法探探測。電法探探測可分為直直流電探測法法和交流電探探測法兩大類類。(1)直流電探測法法用2個(gè)供電電極向向地下供直流流電，當(dāng)存在在金屬管線時(shí)時(shí)，由于金屬屬管線的導(dǎo)電電性良好，它它們對(duì)電流有有“吸引”作用，使電流密度的分布產(chǎn)生異常；若地下存在在水泥或塑料料管道，它們們的導(dǎo)電性極極差，于是對(duì)對(duì)電流則有“排斥”作用，同樣也也使電流密度的分布產(chǎn)生異常。這種方法是以以金屬管線或或非金屬管線線與其周圍的的涂層存在導(dǎo)電性差異為前提的，常常用的直流電電探測法又可可分為：聯(lián)合剖面法、對(duì)稱四極剖面面法和中間梯度剖面面法。直流電法由于于該方法在敷敷設(shè)一次導(dǎo)線線后只能夠完完成一個(gè)記錄錄點(diǎn)的數(shù)據(jù)觀觀測，所以效率太低。高密度電法法是一種體積積探測方法，，與常規(guī)直流流電法相比分分辨力高且效效率可觀?？煽梢耘c其他物物探方法配合合來解決金屬屬管線探測儀儀無法探測地地下非金屬管管道的難題。(2)交流電探測法法該方法是利用用交變電磁場場對(duì)導(dǎo)電性或或?qū)Т判曰蚪榻殡娦缘奈矬w體具有感應(yīng)作作用，通過觀觀測發(fā)射產(chǎn)生生的二次電磁磁場來發(fā)現(xiàn)被被感應(yīng)的物體體。常用的交交流電探測法法有多種。①甚低頻法。原理是電臺(tái)臺(tái)發(fā)射的電磁磁波在傳播過過程中，將會(huì)會(huì)使管線及周周圍介質(zhì)極化化而產(chǎn)生二次次場，由于管管線與周圍介介質(zhì)在物性上上的差異，使使二次場及其其總場均有一一定的差異，，通過測量這這些差異可發(fā)發(fā)現(xiàn)引起差異異的高阻或低低阻管線。②電磁感應(yīng)探測測法。應(yīng)用電磁法法探測地下管管線，通常是是先使導(dǎo)電的的地下管線帶帶電，然后在在地面上測量量由此電流產(chǎn)產(chǎn)生的電磁異異常，達(dá)到探探測地下管線線的目的。常常用的方法有有2種：①主動(dòng)源源法，即利用用人工方法把把電磁信號(hào)施施加于地下的的金屬管線之之上，包括直接充電法、感應(yīng)法、夾鉗法及示蹤法；②被動(dòng)源法法，即直接利利用金屬管線線本身所帶有有的電磁場進(jìn)進(jìn)行探測。左－夾鉗法右－感應(yīng)法123感應(yīng)法原理（3）電磁輻射探探測法——探地雷達(dá)探地雷達(dá)(GroundPenetratingRadar，簡稱GPR)是利用高頻電磁波以寬頻帶短脈脈沖形式由地地面通過發(fā)射射天線送入地地下，由于周周圍介質(zhì)與管管線存在明顯顯的物性差異(主要是電導(dǎo)率率和介電常數(shù)數(shù)差異)，脈沖在界面面上產(chǎn)生反射和繞射回波，接受天天線收到這種種回波后，通通過光纜將信信號(hào)傳輸?shù)娇乜刂婆_(tái)，經(jīng)計(jì)計(jì)算機(jī)處理后后，將雷達(dá)圖圖像顯示出來來。探地雷達(dá)基本本原理圖管線探測雷達(dá)達(dá)探地雷達(dá)能夠夠很好地探測測金屬管線。在探測非金屬管線時(shí)同樣具具有快速、高效、無損及實(shí)時(shí)展示地下圖像像等特點(diǎn)，，是非金屬管管線探查的首首選工具。。探地雷達(dá)圖像像數(shù)據(jù)的生成成過程左－圓形水泥管管圖像右－方形混凝土土排水管圖像像3．磁探測法磁法探測的原原理鐵質(zhì)管道在地地球磁場的作作用下被磁化，便或多或少少地帶有磁性性，管道磁化化后的磁性強(qiáng)強(qiáng)弱與管道的的鐵磁性材料料有關(guān)，鋼、、鐵管的磁性性較強(qiáng)，非鐵鐵質(zhì)管則無磁磁性。磁化的鐵質(zhì)管管道就成了一一根磁性管道道，而且因?yàn)闉殇撹F的磁化化率最強(qiáng)而形形成它自身的的磁場，與周周圍物質(zhì)的磁性差異很明顯。通過過地面觀測鐵鐵質(zhì)管道的磁磁場的分布，，便可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)鐵質(zhì)管道并推算出出管道的埋深。AX2000型質(zhì)子磁力儀儀（英國產(chǎn)））4．紅外輻射探探測法利用管道或填填充物與周圍圍土之間熱特特性的差異來來確定管線位位置。對(duì)于非非金屬管道可可按下列原則則選擇探查方方法：(1)有出入口的非金屬管道宜采用示蹤電磁法；(2)鋼筋混凝土管道宜采用磁偶極感應(yīng)法法，但需加大發(fā)發(fā)射功率（或或磁矩）、縮縮短收發(fā)距離離；(3)管徑較大的非金屬管道道，并具備接接地條件時(shí)，，可采用直流電阻率法法；(4)熱力管道或高溫輸油管道宜采用主動(dòng)源電磁法法和紅外輻射法。與管線垂直移移動(dòng)，搜索管管線對(duì)金屬管線探測目前主要要使用低頻電磁法。這類儀器的的基本工作原原理是依靠主動(dòng)或被動(dòng)的場源激發(fā)，，在管線中形形成電流，建建立管線上方方的電磁場，，然后用儀器器在地面測量量它們。根據(jù)據(jù)電磁場的分分布特征，確確定管線的空空間位置。低頻電磁法管