牽引管技術在管道施工中的應用

葛為芬

非開挖牽引管技術指的是利用巖土鉆掘技術，在不用開挖地面的情況下進行地下管道鋪設的一種重要的施工技術。它具有不影響交通、不破壞路面、施工速度快、成本低等一系列的優點。隨著科技的不斷發展，牽引管技術逐步開始取代傳統的開地挖掘的方法。

我國牽引管技術的發展進程

我國的牽引管技術發展起步相對于國外來說是相對緩慢的。據相關資料調查顯示：西方國家的非開挖牽引管工程的施工總量占到整個施工工程的10%，有些個別的發達國家和城市比例高達40%。然而在中國，1998年，我國非開挖牽引管技術在施工總量中僅僅占到0.2%，而非開挖牽引管技術在管道修復方面幾乎為零。1990年后，隨著我國經濟的快速發展和科技的不斷進步，管道鋪設的能力也不斷強化，從最早的單孔單管線、短距離小口徑發展到了現在的單孔多管線、長距離大口徑鋪設，極大提高了管道鋪設的整體效率。

我國的牽引管技術的發展主要體現在三個基本的發展階段：第一階段指的是20世紀70年代末到80年代中期。在這個時期，由于一些城市在管道施工過程中不允許開挖地面，因此也促進了現代非開挖牽引管技術的快速發展。但是由于技術水平落后，沒能形成規模；第二階段是20世紀80年代中期到90年代，伴隨著改革開放的不斷深入和科學技術的快速發展，我國的城市建設的步伐加快，對牽引管技術的要求也越來越高，逐漸出現了從國外引進先進牽引管技術的高潮；第三階段是20世紀90年代以后，我國在獨立創新的基礎上，引進國外的先進設備，自主開發研制了一系列的先進牽引管技術，逐步成為一種一項值得推廣的新型科技。

牽引管技術在管道施工中的技術流程

利用非開挖牽引管技術隊管道進行施工，能夠保護地面水質，改善城市的基礎環境。牽引管技術在管道施工中的工藝流程（如圖）一般包括以下幾個方面：

首先，鉆孔曲線設計。利用牽引管技術對管道進行施工是要根據檢查打井的位置、深度和土質來確定非開挖牽引管牽引的長度，然后再根據牽引管管道施工的具體路段，事先進行地質勘探對地質資料的收集，再根據地質條件進行鉆孔曲線設計，充分考慮管道鋪設的要求、地層條件、鉆桿的最小曲率半徑、施工場地條件等基本要素，最后設計出最優的鉆孔曲線和鉆進的角度。

其次，對牽引管進行測量定位。根據鉆孔曲線的設計方案，對管道的導線點和水準點進行重新測試，根據復測結果進行管道的放樣和測量。當測量結束后，用白灰標記處管道軸線的位置，然后在管道軸線上做好標高表記，從而能夠更加精確的控制標高，便于牽引管技術進行管道施工。

再次，開挖工作坑。在對牽引管進行測量定位之后，開始對工作坑的挖掘。采用CASE輪式挖掘裝載機技術，在管道的入土和出土的地方挖掘工作坑。一般情況下，在管道入土的位置挖掘深2米、長2米、寬1米的斜槽，在出土的地方挖掘深2米、長3米、寬1米的斜槽，便于管線的輸送。

第四，檢查鉆機與泥漿制備。在以上工作就緒之后，檢查鉆機的工作是否正常，鉆機的定位是否準確、穩定。鉆機檢測完之后，要根據鋪設管道的地質情況進行泥漿的制備，要通過CASE泥漿混配系統調制均勻，然后進行使用。

第五，進行試鉆、鉆導向孔以及回擴孔。在牽引管管道施工過程中，啟動鉆機，可以先鉆入一兩根鉆管，檢查一下鉆機是否運轉良好，如果發現問題及時修復；下一步就是進入鉆導向孔，根據之前測量的軸線高度，采用Digitrak控向儀控制鉆頭的方向，嚴格設計曲線形成導向孔，并根據地層的變化適時調整鉆頭的鉆進參數；開鉆時要輕壓慢轉，待進入水平段時要輕壓快轉以保持鉆機的導向性和穩定性；導向孔打完之后，接下來就是換下起始桿和導向鉆頭，進行回鉆。回擴的過程中最好是使用質量上乘的泥漿，控制好性能參數，及時發現問題并解決。同時在穿導向孔和擴孔過程中一定要保證泥漿輸送暢通。

最后，回拖管材并處理剩余泥漿。HDPE管管材是用電熱熔要求進行焊接的，在回拖之前應該檢查電熱熔焊接的質量，檢查合格之后，在鉆機后要用挖機牽引進行托管，以免發生滑落現象。在施工結束之后，要及時清理施工場地的剩余泥漿，保持施工地面的環境整潔。

牽引管技術在管道施工中的應用

牽引管技術在管道施工中的應用主要包括三個主要部分：牽引管技術在管道鋪設中的應用、牽引管技術在管道原位更換中的應用以及修復舊管道的應用。

第一，牽引管技術在管道鋪設中的應用。首先，遙控式小口徑頂管技術。隨著科學技術的不斷發展，小口徑頂管技術主要是采用遙控式頂管施工方法。這種遙控式技術實現了操作的自動化，施工的精確度越來越高。這種技術適用于各種地層，口徑一般在1000mm之內，施工的長度一般在100m—561m之間；其次，導向鉆進技術，導向鉆進鋪管技術一般分為干式和濕式兩個方面。進行導向鉆進的鉆頭是楔形鉆頭，能夠鉆出直孔。鉆出先導孔之后，可以采用回擴的方式進行拉管。導向轉進技術主要是使用于比較松軟的底層，管徑的選擇一般在50—350mm；再次，定向鉆進鋪管技術，這種技術主要是以用定向鉆進技術進行的施工技術。一般是采用定向鉆進的途徑，先鉆出一個孔，然后經過多次的回擴，最后進行拉管技術；最后，微型隧道鋪管技術，微型隧道鋪管技術是一種非常先進的、可以遙控的、可導向的管道施工技術。微型隧道鋪管技術主要應用在鋪設精度比較高的非進人管道，鋪管的直徑一般在250—3000mm之間。

第二，牽引管技術在換管中的技術應用。牽引管的換管技術指的是以修復舊的管道為目的，把舊的管道切碎，然后把新的管道重新推入的技術。牽引管的換管技術主要包括兩個方面：脹管法和吃管法。脹管法指的是采用空氣錘或者是液壓脹管期，在卷揚機的幫助下，把陳舊的管道打碎并拉入新管的施工技術。這種施工技術具有效率高、成本低的特點；吃管法指的是借助于專門的隧道挖掘及其，通過舊管道為導向，把舊館磨碎，形成一個比起先更大的孔，然后放入一個直徑更大的管道，這種技術主要應用于污水管道的更換。

第三，牽引管技術在管道修復中的應用。牽引管技術在管道修復中的應用主要包括原位固化法和滑動內襯法兩種。原位固化法指的是在舊的管道內側注入一種固行物質，然后在對這種物質進行加熱，從而形成一種新的隔水層。原位固化法的優點在于：不需要對管道進行注漿，管道的內壁比較平滑，可以有效的增強管道的流動性；第二種技術是滑動內襯技術，這種技術是在修復的舊管中，插入直徑比較小的管道，然后往這個管道注漿固結。滑動內襯技術一般應用在管道沒有明顯變形的情況下。它的優點就是施工的方法比較簡單，成本也比較低，而這種技術的缺點就是過流端面的損失比較大。

隨著科學技術的不斷發展，牽引管技術在管道施工中的作用越來越大，它正逐漸取代以往傳統的開挖施工的方法，成為當前最為流行的一種新技術。

（作者單位：寧海縣水務集團有限公司）