導向鉆進推廣現(xiàn)狀及必要性分析

張鑫ZHANG Xin

（西安建工集團有限責任公司，西安 710065）

（Xi'an Construction Engineering，Xi'an 710065，China）

0 引言

導向鉆進敷設施工技術相對于傳統(tǒng)的明挖法施工，具有對地面交通、環(huán)境影響及危害小，對地層結構破壞小，施工安全可靠，周期短、成本低、恢復易等優(yōu)點，有廣闊的應用前景。在國內(nèi)外建設工程中，導向鉆進管道敷設技術廣泛應用于通訊、電力等小口徑線纜的敷設中，但運用導向鉆進敷設技術于管徑較大、標高流水走向控制較高的排水管道中，尚處于初步發(fā)展階段。因此如果能把這項技術有效應用于排污管道的敷設中，對今后因城市發(fā)展所帶來的大量舊有排污管網(wǎng)改造、修復，以及交通、商業(yè)繁忙地區(qū)的污水管網(wǎng)敷設方式提供更好的選擇。

我國目前常用的排污管道敷設技術主要分為開挖及非開挖兩類施工方法。其中開挖敷管技術根據(jù)其支護形式，常用的有放坡支護及鋼板樁支護；非開挖敷管技術目前我國常用的主要為頂管工藝，我國目前常用的頂管主要分為手掘式頂管、泥水式頂管、土壓式頂管及氣壓式頂管等。

根據(jù)對上述幾種工藝的技術特點，其優(yōu)劣利弊分析如表1 所示。

1 導向鉆進發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.1 國外導向鉆進推廣的經(jīng)驗與啟示 國外在應用導向鉆進技術已有很豐富的經(jīng)驗及悠久的歷史，雖然早期的導向鉆進技術普遍應用于電力、通訊管線的敷設中，但國外上世紀末開始也致力于把導向鉆進技術應用于其它領域，如管徑相對較大，并有流水坡度走向的市政排污管道敷設的應用中去。如美國克林頓政府于1994 財政年度批準的七年期“先進的鉆探和掘進技術國家計劃”，便將導向鉆進這一適用性極強的非開挖技術列入城市基礎和建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃中，以發(fā)展其解決自來水、污水、動力和通信等管線的非開挖鋪設問題。

表1 常規(guī)排污管道敷設技術優(yōu)缺點分析表

通過一段時間的發(fā)展與研究，美國的市政公用部門正通過不斷增加擁有和使用導向鉆進設備的數(shù)量來參與該技術的力度，同時美國的導向鉆進銷售與研制也向大、中型方向發(fā)展，大、中型導向鉆機的開發(fā)與應用，為原本施工電力與通訊管線的導向鉆進技術應用于管徑及單位質(zhì)量更大的排污管道敷設施工提供了前提條件。美國排污公用部門占有導向鉆進的比例已從1994年的接近0%，到2003年《第5 次美國水平導向鉆進市場調(diào)查》數(shù)據(jù)顯示，已上升到10.1%。美國等先進國家在排污管道領域的水平導向鉆進技術應用推廣，為我國的導向鉆進技術發(fā)展作出了重要的啟示。

1.2 我國導向鉆進發(fā)展現(xiàn)狀 近年來隨著市政管道、電信通訊等基礎設施的新建、擴建和改造，以及一些大型管道的穿越工程量的增加，國產(chǎn)高科技的導向鉆進配套裝備發(fā)展很快。另外，導向鉆進的輔助配套機具等也有了多家產(chǎn)品，技術和質(zhì)量也有很大的進步和提高。

上世紀90年代中以來，受到國外發(fā)展的帶動，我國現(xiàn)代非開挖技術開發(fā)和應用的速度明顯加快，用于非開挖施工的先進設備由無到有，不僅填補了我國非開挖施工設備的空白，也為我國非開挖施工技術的推廣和應用奠定了基礎。其中，深圳鉆通公司和北京土行孫公司的水平定向鉆機2003年產(chǎn)量已達300 余臺，市場占有率達80%，與國外同類型鉆機相比，具有較強的競爭力。

我國自主知識產(chǎn)權的導向鉆進產(chǎn)品在滿足本國管道工程施工需求的同時，還出口到歐洲、東南亞等很多亞洲國家。

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，市政排水管道在施工的過程中也越來越多地遇到需穿越公路、河流等障礙物或場地狹窄、工程地質(zhì)條件差等傳統(tǒng)開挖式管道敷設施工方法難以解決的問題。為解決此類問題，開始有部分排水管道工程借鑒導向鉆進敷設通訊、電力線路的成功經(jīng)驗，嘗試運用于排水管道的非開挖敷設中。

2 導向鉆進推廣的必要性分析

2.1 技術必要性分析 通過本章對我國常見的排污管道敷設技術的利弊進行分析后，發(fā)現(xiàn)急需一種新的技術能方便快捷地實現(xiàn)DN400～600 等較大管徑的排污管道敷設，同時能保證排污管道的自流排污要求。而且要求這種施工方法能盡量避免使用大量的大型機械，盡可能降低對周邊環(huán)境、交通等影響。

2.2 經(jīng)濟必要性分析 通過本章的分析，同樣可以發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)開挖式施工方法雖然直接成本較低，但由于其對交通及周邊環(huán)境的影響巨大，傳統(tǒng)開挖的鋪管方式從宏觀的經(jīng)濟成本上看非常高。

頂管雖然比起傳統(tǒng)開挖式工藝相對而言減少了對地面交通、環(huán)境的影響，但工作井的施工運作仍需占用一定的地面空間，且頂管整套吊運、掘進、頂進系統(tǒng)設備繁多復雜，應用限制較多。特別是施工敷設較短距離或總工作量不大的管道敷設應用成本較高。

綜上，有必要開發(fā)改良導向鉆進這種施工占地少，對周邊環(huán)境及交通干擾少，小型設備為主且施工靈活，施工周期短的綜合經(jīng)濟性高的技術，把它改良應用到排污管道敷設中去。

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