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大城县胜越管道工程有限公司主要经营非开挖顶管工程、专业顶管施工、过路顶管施工、顶管施工队、人工顶管施工、顶管工程队等。

    非开挖技术中管线探测方法探讨

  • 非开挖技术是指在地表极小部分进行开挖而进行各种地下管线的敷设更换或修复等操作的施工技术(该技术对地上的设施造成的影响极小,已被联合国环境保护署认定为地下设施的环境友好技术(现在这种技术已经广泛渗透到穿越已有设施或克服自然条件的地下工程领域,如高速公路#铁路#已有建筑物#河流#湖泊,也包括城市中的电力#自来水#煤气等的管线铺设和维护等.
     

    1 非开挖技术的优点
     

    相对于传统开挖施工技术,非开挖施工技术的优点如
     

    (1)保护环境(施工噪声小,粉尘量少,不会阻碍交通,能保护绿地植被,保证商店等企事业单位的正常运作和居民的正常生活
     

    (2) 所受限制少(受季节或者地下水位的影响少,并且由于辅助设施减少,具有周期短#人员少#成功率高等优点;对已存在的建筑物或者古迹,施工时不需要进行搬迁或破坏极少
     

    (3)安全性好(因非开挖技术施工时地面无需开槽,且会对地下工程进行加固防护,可以起到保护设备和人员的安全作用
     



     

    (4)综合成本低(非开挖技术因以下方面的作用,能降低很大一部分相对于开挖直埋的成本:施工时不需要将施工地点的所有土地都挖出直到管线铺设的位置;在已存在建筑设施下进行施工时,不需要搬移或对建筑物有较大的改动;
     

    因原来的地下管线资料残缺不全,导致大规模的开挖直埋方式在很大几率上会破坏大量的已有管线,导致城市中的停水/停电/停气/通讯中断/火灾和爆炸等事故,这些不良影响在非开挖技术中,将会大大减少;还包括其他很多间接的费用,比如交通改线费用/地面的复原费用/对市民生活的干扰成本/对环境的影响成本等,非开挖技术总能获得一个综合的优结果.如果施工时地下管线的管径和埋深越大,这种优势越明显,因为这种情况下开挖技术的成本更大.
     

    非开挖施工的方案及措施一般流程:
     

    现场勘查符合---钻机设备选取---穿越曲线设计---钻机进场就位---钻导向孔---扩孔---管线回拖---撤场(其技术范围包括非开挖管线铺设、非开挖管线替换和修复、管线检测(非开挖的主要内容包括顶管和水平导向钻.
     

    2 非开挖施工面临的问题
     

    很多大中城市,比如北京、上海等,由于历史变迁、地形地貌变化和其他很多的人为因素,导致城市地下燃气管线表现出密/杂/老等特点,给管线的铺设修复等工作带来了巨大的挑战(另外,城市的快速发展,道路状况也慢慢拥挤起来(路面一旦施工,交通很容易拥堵,会带来很严重的不良社会影响和经济损失,但如果不尽早施工,一些老旧损的管线又会有破裂的危险,开挖直埋的方式很难解决的这个两难问题,而非开挖技术就能轻松解决,因为它不需要地面开挖,不会拥堵交通,而且非开挖采用导向钻系统进行施工,速度快,能很快完成管线的修补工作。
     

    非开挖技术敷设的地下管线集中了多种管线,且埋深大,管线又多为非金属材料(非开挖施工中地下管线的探测问题,主要有以下几个:
     

    !现有仪器的限制,市场上的一些地下管线探测仪器的探测深度目前还很小,一般低于5 m;"非金属(如塑料)管材的突出问题是探测的困难,因为这种材料不像一些金属管材,不具有导电导磁性,几乎绝缘,影响竣工时的验收测;
     

    、由于一些城市的地下空间开发早,而又没有分层次进行,造成非开挖的地下管线杂乱无章,过去的施工也由于探测的困难,缺少对应管线的具体资料,这些都对地下管材的探测和施工造成了麻烦;另外,在越来越多的大型现代化城市中,非开挖技术施工占的比例越来越多,而由于管线改建#搬迁等,道路下面经过了反复的施工铺设管线,同时也因地质沉降等,地下管线的实际情况与各管线施工单位提供的资料并不符合,这些都给非开挖施工管线探测带来极大的不便。
     

    非开挖施工是一种隐蔽方法,施工时并不能直接看到错综复杂的管线分布,如果不能通过其他方式明确探知到地下管线的空间分布情况,在进行非开挖施工时就很容易破坏其他的地下管线,给人民带来巨大的财产损失甚至生命危险,因此,在非开挖施工中,对地下管线的空间分布进行探测具有重要的现实意义。
     

    3 解决非开挖施工问题的思路
     

    针对地下管线的探测问题,我们可以在施工时采取埋设金属示踪线的措施进行解决。通过在地下管线位置进行埋设,或者好在所使用的塑料管材制造过程中,直接在管道上固化附加金属线,这样也能避免这些金属示踪线轻易扯断,与目标管线脱离(这样就可以将非金属材质的地下线路映射为具有金属材质性质(导电、导磁等)的线路探测时,在线路两端建立信号井,对线路进行通电,利用这些金属材质的导电性及导磁性差异作为主要物性,以电磁感应理论为指导,对他们的电磁场变化规律进行记录观测和研究,据此寻找地下非金属管线;也可以利用地下管线与周围环境的不同物理性质对其进行检测。
     

    4 非开挖管线的探测
     

    在建立了包含金属介质的非金属管道中,可以采用多种方法对这些地下管道的位置进行探测。
     

    4.1直流电法
     

    直流电法和传统的直流电阻率法基本原理相同,是以目的物与周围环境导电性的不同为探测基础的一类探测方法。管线中的金属材质依靠金属中的自由电子导电,电阻率的大小取决于金属本身的导电属性(周围的环境(土壤等介质)则依靠颗粒空隙中的水溶液离子导电,电阻率取决于土壤中的离子浓度#湿度等(一般情况下,金属管线的电阻率值较低,周围介质的电阻率值较高(直流电法就利用金属管线与周围土壤的电阻率差异来探测地下管线。
     

    在地面以上利用人工震源进行激震时,激震点处会产生弹性震动对附近的土层产生影响,并形成弹性波(即地震波)向四周扩散,在地下传播的地震波遇到不同弹性介质的分界面时(比如非金属管材和周围地层之间的分界面),会出现波动的反射、折射和透射等现象,探测者可以根据地下传播的这些波动信息,进行分析,研究波动的传播规律,从而确定地下管道的存在位置(在地下管线的探测中,常用的技术是瑞雷波法(面波法),它主要是根据地下管道与周围介质间不同的波动传播速度,测量不同频率波的传播速度,以此计算地下管线的位置。如果探测埋设较深而且口径较大的金属或非金属管道,可以采用这种方法获得一个良好的结果。
     

    在地下管线埋设相对复杂的地区,可能单一的技术使用并不能或者比较难判断出管线的埋设情况,这时就可以采用多种物探方法,对同一片区域进行探测,以提高对地下管线的分辨能力和探测结果的可靠度(从现在地下管线探测的应用情况看,探测技术将朝着多种频率和多种方法综合的探测技术方向发展,然后很可能产生单一的管网定位技术
     

    (与此同时,我们不仅要提高地下管线的探测能力,使用多频率#多探头的综合探测方法,还要完善规范国内的非开挖技术文档等(另外,还要尽快研制出更好的符合我国国情的非开挖仪器,到目前为止,我国使用的一系列非开挖仪器还是由国外的一些公司生产制造的,这严重限制了非开挖技术在我国的发展和普及(同时,还应利用信息时代的优势建立城市地下综合管线数据库,能够比较清晰地记录管线的情况,这也将能引领非开挖技术走向一个新的台阶。


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