施工過程和技術(shù)

1、導(dǎo)向孔：導(dǎo)向孔是在水平方向按預(yù)定角度并沿預(yù)定截面鉆進(jìn)的孔，包括一段直斜線和一段大半徑弧線。在鉆導(dǎo)向孔的同時，承包商也許會選擇并使用更大口徑的鉆桿（即沖洗管）來屏蔽導(dǎo)向鉆桿。沖洗管可以起到類似導(dǎo)管的作用，還可以方便導(dǎo)向鉆桿的抽回和更換鉆頭等工作。導(dǎo)向孔的方向控制由位于鉆頭后端的鉆桿內(nèi)的控制器（稱為彎外殼）完成。鉆進(jìn)過程中鉆桿是不做旋轉(zhuǎn)的，需要變換方向時若將彎外殼向右定位，鉆進(jìn)路線即向右沿平滑曲線前進(jìn)。鉆孔曲線由放置在鉆頭后端鉆桿內(nèi)的電子測向儀進(jìn)行測量并將測量結(jié)果傳導(dǎo)到地面的接收儀，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過處理和計算后，以數(shù)字的形式顯示在顯示屏上，該電子裝置主要用來監(jiān)測鉆桿與地球磁場的關(guān)系和傾角（鉆頭在地下的三維坐標(biāo)），將測量到的數(shù)據(jù)與設(shè)計的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，以便確定鉆頭的實際位置與設(shè)計位置的偏差，并將偏差值控制在允許的范圍之內(nèi)，如此循環(huán)直到鉆頭按照預(yù)定的導(dǎo)向孔曲線在預(yù)定位置出土。

2、預(yù)擴孔： 導(dǎo)向孔完成后，要將該鉆孔進(jìn)行擴大到合適的直徑以方便安裝成品管道，此過程稱為預(yù)擴孔，（依終成孔尺寸決定擴孔次數(shù)）。例如，如需安裝36英寸管線，鉆孔必須擴大到48英寸或更大。通常，在鉆機對岸將擴孔器連接到鉆桿上，然后由鉆機旋轉(zhuǎn)回拖入導(dǎo)向孔，將導(dǎo)向孔擴大，同時要將大量的泥漿泵入鉆孔，以鉆孔的完整性和不塌方，并將切削下的巖屑帶回到地面。

3、回拖管道：預(yù)擴孔完成以后，成品管道即可拖入鉆孔。管道預(yù)制應(yīng)在鉆機對面的一側(cè)完成。擴孔器一端接上鉆桿另一端通過旋轉(zhuǎn)接頭接到成品管道上。旋轉(zhuǎn)接頭可以避免成品管道跟著擴孔器旋轉(zhuǎn)，以將其順利拖入鉆孔。回拖由鉆機完成，這一過程同樣需要大量泥漿配合，回拖過程要連續(xù)進(jìn)行直到擴孔器和成品管道自鉆機一側(cè)破土而出。
頂管施工就是非開挖施工方法，是一種不開挖或者少開挖的管道埋設(shè)施工技術(shù)。頂管法施工就是在工作坑內(nèi)借助于頂進(jìn)設(shè)備產(chǎn)生的頂力，克服管道與周圍土壤的摩擦力，將管道按設(shè)計的坡度頂入土中，并將土方運走。一節(jié)管子完成頂入土層之后，再下第二節(jié)管子繼續(xù)頂進(jìn)。其原理是借助于主頂油缸及管道間、中繼間等推力，把工具管或掘進(jìn)機從工作坑內(nèi)穿過土層一直推進(jìn)到接收坑內(nèi)吊起。管道緊隨工具管或掘進(jìn)機后，埋設(shè)在兩坑之間。
非開挖頂管施工類型
手掘式、擠壓式、泥水平衡式、三段兩鉸型水力挖土式、多刀盤土壓平衡式。
在非開挖頂管施工中為流行的有三種平衡理論：
氣壓平衡、泥水平衡和土壓平衡理論。
非開挖頂管施工突出的特點就是適應(yīng)性問題。針對不同的地質(zhì)情況、施工條件和設(shè)計要求，選用與之適應(yīng)的頂管施工方式，如何正確地選擇頂管機和配套輔助設(shè)備，對于非開挖頂管施工來說將是非常關(guān)鍵的。
上世紀(jì)80年代以來發(fā)展更為迅速，頂管施工技術(shù)無論在理論上，還是在施工工藝方面，都有了長足的發(fā) 展。1984年前后，我國的北京、上海、南京等地先后開始引進(jìn)國外先進(jìn)的機械式頂管設(shè)備，使我國的頂管技術(shù)上了一個新臺階。尤其是在上海市政公司引進(jìn)了日本伊勢機(ISEKI)公司的800mm 直徑的Telele頂管掘進(jìn)機之后，國外的頂管理論、施工技術(shù)和管理經(jīng)驗也進(jìn)入，如土壓平衡理論、泥水平頂管的各種試驗和相關(guān)的一些理論研究。當(dāng)時，口徑在2m的鋼筋混凝土管的一次推進(jìn)距離可達(dá)120m，后在1988和1992年研制成功我國臺多刀盤土壓平衡掘進(jìn)機(DN2720mm)和臺加泥式土壓平衡式掘進(jìn)機(DN1440mm)，均取得了較令人滿意的效果。與此同時，對頂管技術(shù)的理論研究的關(guān)注逐年增強，開始出現(xiàn)了比較專業(yè)的技術(shù)人員，90年代后，以當(dāng)時的頂管掘進(jìn)機還不夠完善。2000年后，同濟大學(xué)等高校對頂管技術(shù)方面進(jìn)行了不少專項課題研究，也取到了不少成果。在1998年，非開挖技術(shù)協(xié)會成立，標(biāo)志著我國的頂管行業(yè)開始進(jìn)入規(guī)范化發(fā)展。2002年非開挖技術(shù)協(xié)會批準(zhǔn)成立北京、上海、廣州和武漢四個非開挖技術(shù)研究中心，非開挖管線技術(shù)列入科技的研究進(jìn)一步深入。
非開挖頂管技術(shù)在我國的存在的主要問題是，機械設(shè)備技術(shù)比較落后 ，地區(qū)差異明顯，水平參差不齊，缺乏規(guī)范化，人才不足，尚待進(jìn)一步宣傳推廣。對非開挖頂管機械設(shè)備我國主要依賴于進(jìn)口，雖然國內(nèi)也有生產(chǎn)企業(yè)，但技術(shù)仍落后于國際先 進(jìn)水平，掘進(jìn)機型種類不足以適應(yīng)工程需要，我國尚無適于 中強度巖層以上的巖盤掘進(jìn)機，適應(yīng)土質(zhì)范圍不寬，且耐用性、機械化 、自動化水平不夠。 從地域上說，非開挖頂管技術(shù)的發(fā)展與我國地域經(jīng)濟水平相適應(yīng)，我國東部的非開挖頂管技術(shù)發(fā)展水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中西部地區(qū)，僅廣東、上海、浙江、江蘇和山東五省市就占到了非開挖鋪管工作量的 75%。而西部地區(qū)僅在西氣東輸項目下有為數(shù)不多的非開挖頂管穿越工程，中西部地區(qū)與東部沿海地區(qū)差距非常顯著。非開挖頂管施工技術(shù)在城市之間的發(fā)展不平衡，在上 海，北京、廣州等大城市技術(shù)水平比較高，應(yīng)用比較普遍，但在中小城市應(yīng)用較少，在中西部地區(qū)的城市應(yīng)用更少。在同一城市發(fā)展也不平衡，據(jù)廣州市建委 2004 年對廣州市非開挖頂管現(xiàn)狀的有關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該市的非開挖頂管技術(shù)發(fā)展極不平衡，機械化的非開挖頂管施工不很多，手掘 式非開挖頂管仍占比例，對非開挖頂管施工技術(shù)的采用不積極，往往不是管線鋪設(shè)的，被看作是無法開挖的 無奈之舉。不同施工企業(yè)的施工水平也不平衡，有些還處在比較原始的階段，也有一些應(yīng)用失敗的工程，客觀上阻礙了非開挖頂管技術(shù)的推廣發(fā)展。 影響非開挖頂管技術(shù)應(yīng)用的另一個因素是，行業(yè)規(guī)范化不夠，存在同行低水平惡性競爭的現(xiàn)象，專業(yè)人才缺乏 ，現(xiàn)有的從業(yè)人員大多是從事一般 的土木工程施工中轉(zhuǎn)化而來，缺少專業(yè)訓(xùn)練。今后仍需加強管理，努力推廣先進(jìn)技術(shù)，提高施工水平和改善施工工藝 。

經(jīng)過多年的發(fā)展，非開挖頂管技術(shù)在我國已得到大量地實際工程應(yīng)用，且保持著高速的增長勢頭，無論在技術(shù)上、頂管設(shè)備還是施工工藝上取得了很大的進(jìn)步，在某些方面甚至已達(dá)到了水平。 2001年上海股份有限公司在江蘇省常州完成了長 2050m、直徑 2m的鋼筋水泥管頂管工程，是目前已完成的我國長的頂管工程。2001年 8月～12月嘉興市污水處理排海工程一次頂進(jìn) 2050m超長距離鋼筋混凝土頂管，由于選擇了合理的頂管機具型式、成功地解決了減阻泥漿運用和軸線控制等技術(shù)難題，用約5個月完成全部頂進(jìn)施工，創(chuàng)造了新的頂管施工記錄。全長3600m、管徑為1.8米的鋼管從23至25米深的地下于2002年9月成功橫穿黃河，無論從頂進(jìn)長度、埋深、地質(zhì)條件，還是鋼管直徑在國內(nèi)尚屬。其
中長的一段位于黃河主河床上，長達(dá) 米，還要穿越較厚的礫砂層與黃河主河槽，既是我國西氣東輸項目的關(guān)鍵工程，也是目前世界上復(fù)雜地質(zhì)條件下大直徑鋼管一次性頂進(jìn)距離長的頂管工程。2001年的上虞市污水處理工程中，玻璃纖維夾 砂管成功地應(yīng)用于頂管。2008年在無錫長江引水工程中中鐵十局十公司采用國產(chǎn)設(shè)備直徑2200mm鋼管雙管同步頂進(jìn)2500米。以上工程均標(biāo)志著我 國的頂管施工水平達(dá)到一個新的高度，與世界先進(jìn)水平日益靠近。 然而與國外發(fā)達(dá)，如日本、德國等先進(jìn)的機械設(shè)備及施工技術(shù)水平相比，我國仍然有著顯著的差距。
它使施工速度更快，精度更高。得到了廣大買家的充分肯定和好評。它有同一個經(jīng)驗充足的項目管理團(tuán)隊。整個施工過程完全遵循中國約定的施工規(guī)范和項目管理程序。它使整個項目建設(shè)完全透明，讓采購客戶真正感覺到“陽光”項目。鋪設(shè)地下管道的非開挖定向鉆機是20世紀(jì)末的國際先進(jìn)技術(shù)。這一種技術(shù)可以在的表面干擾下應(yīng)用。管道鋪設(shè)不需開挖工作坑就可完成，不破壞環(huán)境，不破壞道路和建筑物結(jié)構(gòu)，不影響交通，定位準(zhǔn)確，施工快捷，安全性好，在相同行業(yè)和業(yè)主中贏得市場，可主要應(yīng)用于穿越道路、鐵路、河流、湖泊、街道、建筑物等地下管道的鋪設(shè)、修復(fù)、更換和檢測，應(yīng)用領(lǐng)域包含電力、電信、燃?xì)?、涼水、污水、有線電視、寬帶網(wǎng)絡(luò)等管道工程部門，鋪設(shè)方便快捷。