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導(dǎo)向頂管技術(shù)的新應(yīng)用在全球,越來越多的小型污水暗渠的非開挖敷設(shè)采用導(dǎo)向螺桿鉆進(jìn)或首節(jié)變向系統(tǒng)進(jìn)行。這種技術(shù)應(yīng)用增長的主要原因是導(dǎo)向螺桿鉆進(jìn)技術(shù)比傳統(tǒng)的泥水微型隧道技術(shù)更經(jīng)濟(jì)。此外,導(dǎo)向螺桿鉆進(jìn)具有現(xiàn)場安裝工作量小、作業(yè)時間短、操作簡單等特點(diǎn)。在過去的30年里,這些優(yōu)勢在世界各地得到了令人印象深刻的展現(xiàn)。 Bohrtec作為Herrenknecht集團(tuán)的分公司,是德國一家全球知名的制造商和供應(yīng)商,主要生產(chǎn)直徑小于等于1.4m的導(dǎo)向螺旋鉆機(jī)和相應(yīng)設(shè)備。30多年來,客戶一直信賴Bohrtec機(jī)器的質(zhì)量。 與此同時,使用Bohrtec鉆機(jī)已經(jīng)非開挖鋪設(shè)了100萬米的下水道和其他管道。特別是在大城市,當(dāng)安裝新的供電線路時,非開挖方法是避免或減少交通堵塞和對其他基礎(chǔ)設(shè)施影響的首選方法。導(dǎo)向螺旋鉆就是一種在地下鋪設(shè)管道的非開挖方法。 導(dǎo)向螺旋鉆進(jìn)有兩種不同的鉆進(jìn)方法:一種是部分排土,稱為導(dǎo)管法;另一種是完全排土,稱為首節(jié)變向法。這兩種方法是針對不同地層條件的不同解決方案。導(dǎo)管法適用于軟土和可置換土。首節(jié)變向法適用于堅(jiān)硬的地層條件,直至堅(jiān)硬的巖石。根據(jù)地層條件,承包商必須決定哪種方法最合適。為了避免出現(xiàn)問題或索賠,項(xiàng)目業(yè)主必須盡可能地做好現(xiàn)場勘察。 導(dǎo)管法是一種非常簡單的非開挖鋪管方法。它分幾個步驟完成: 在第一步中,導(dǎo)向管被頂入地層。導(dǎo)向管的外徑可達(dá)114mm。轉(zhuǎn)向是通過一個帶斜邊的導(dǎo)向器完成的。導(dǎo)向孔由光學(xué)制導(dǎo)系統(tǒng)控制,該系統(tǒng)由帶攝像機(jī)的經(jīng)緯儀、LED靶和監(jiān)視器組成。 在第二步中,第一個帶有鋼套管的延伸段連接到導(dǎo)向鉆桿上。開挖出的土屑將通過套管內(nèi)的螺旋鉆清除。土屑被輸送到始發(fā)豎井。 在第三步中,成品管道被推到鋼套管后部或液壓驅(qū)動的第二個延伸段后部。直徑較大的成品管道將地層中的孔徑擴(kuò)大至所需外徑(OD)。土屑被輸送至目標(biāo)豎井。 導(dǎo)管法僅限于標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)值小于35的地層條件,且限用于散粒直徑不大于80mm的鵝卵石、地下水位低于仰拱上方3m、鋪管長度小于100m的條件。 如果障礙物不只是一個而是更多個,或者地基(強(qiáng)度高達(dá)40兆帕以上)不能像軟土和巖粒那樣容易地被擠移,則可以選擇切換到首節(jié)變向系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中,土體由切削頭直接開挖,由螺桿清除,鉆進(jìn)方向的任何修正均由首節(jié)變向系統(tǒng)的外轉(zhuǎn)動管完成。 對于非常堅(jiān)硬的地基,如強(qiáng)度高達(dá)250兆帕的巖石,首節(jié)變向系統(tǒng)可以配備一個潛孔錘。 首節(jié)變向方法適用于所有類型的管道。在堅(jiān)硬的地層條件下,通常與鋼管一起使用。 就在前不久,首節(jié)變向系統(tǒng)被用在堅(jiān)硬地層條件下安裝管道和管拱,如石灰?guī)r和花崗巖。 在一些國家,塑料管道在下水道系統(tǒng)中比混凝土管道或陶土管道更為常見。安裝這種塑料管道有不同的方法。如果必須將塑料管安裝為重力下水道,則絕對必須保證管道的公差,尤其是對坡度的公差。因此,水平定向鉆進(jìn)的應(yīng)用是不可能的,因?yàn)槿狈?zhǔn)確性。如果這些是完全焊接的塑料管,它們可以通過使用套管拉緊聯(lián)鎖的連接來拉入。 未完全焊接或有網(wǎng)格連接件的塑料管需要用鋼筋固定在一起。如果塑料管的外徑與套管不匹配,則需要一個擴(kuò)孔器。由于塑料管允許的拉力或推力相當(dāng)有限,因此需要良好的潤滑。使用液壓機(jī)來控制施加的力。 2016年,新加坡的Wee Guan Power Construction私人有限公司接受委托,必須在新加坡的粉砂層中安裝內(nèi)徑為450mm的高精度塑料管,鋪管長度為50m。 Wee Guan 公司決定采用外徑500mm、壁厚22.8mm的稱之為多網(wǎng)格接頭的聚丙烯管。這種特殊的聚丙烯管接頭的優(yōu)點(diǎn)是連接工藝簡單快速,而且不需要焊接工藝。 由于始發(fā)豎井的空間有限,承包商決定使用BM400S緊湊型設(shè)備,該設(shè)備可安裝在2米長的矩形坑內(nèi)或直徑2米的圓形始發(fā)豎井內(nèi)。BM400S的拉力達(dá)50t,且鋼套管的特殊連接設(shè)計可承受的力高達(dá)50t。 完成導(dǎo)向步驟后,擴(kuò)孔步驟是用一組406mm的帶螺旋鉆的鋼套管來完成的,接著是一個外徑為406mm至530mm的被動擴(kuò)孔器。由于聚丙烯管接頭不能傳遞回拉力(50t),可伸長螺紋鋼筋集中在產(chǎn)品管內(nèi)。回拉力由接收軸中的液壓缸控制。在回拉過程中,為了減少表面摩擦,用膨潤土漿對聚丙烯管道進(jìn)行潤滑。 50米的管道可以在五天內(nèi)鋪設(shè)完成,包括將機(jī)器安裝在始發(fā)豎井內(nèi)。 |