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我国非开挖行业现状与展望

颜纯文

【摘要】概述了常用的各类非开挖施工技术方法及非开挖施工的主要优势;介绍了

我国非开挖行业的3个发展阶段,目前的发展现状,以及存在的主要问题;对我国非开

挖技术的市场前景进行了分析判断.

【期刊名称】《探矿工程-岩土钻掘工程》

【年(卷),期】2010(037)010

【总页数】5页(P56-60)

【关键词】非开挖;地下管线;铺设;更换;修复;发展现状;市场展望

【作者】颜纯文

【作者单位】中国地质装备总公司,北京,100102

【正文语种】中文

【中图分类】P634.7

非开挖技术是指以最少的开挖量或不开挖的条件下铺设、更换或修复各种地下管线

的一种施工新技术,已被联合国环境保护署认定为环境友好的施工新技术。它可广

泛用于穿越高速公路、铁路、建筑物、河流、湖泊,以及在市区、古迹保护区、农

作物或植被保护区等进行污水、自来水、煤气、电力、电讯、石油、天然气等地下

管线的施工。此外,非开挖技术还可用于降水工程、隧道工程、基础工程以及环境

治理工程等领域。

尽管非开挖施工技术在国外已有百余年历史,但是大规模应用始于20世纪80年代,

先从几个发达国家开始,继而推向世界各国。在欧洲,由于城市建设历史悠久,城市地

下管网腐蚀和破损严重,因此非开挖管道更换和修复技术使用得最早、也最广。在

日本,为了满足污水管道施工的需要,首先开发了小口径顶管施工(微型隧道）技术。

在美国,在油气管道和通讯电缆施工的驱动下,水平定向(导向）钻进技术得以快速发

展。据不完全统计,目前在发达国家中,非开挖设备制造商和材料供应商达400多家,

工程承包商达4000余家,各种非开挖施工方法达百余种。

1.1技术方法

非开挖地下管线施工方法大致可分为4大类,每一类又包含许多种施工方法,每种方

法又有若干种变型或工法。

(1）新管铺设:铺设新的地下管线。

(2）旧管更换:在原位更换旧管线,提高管道输送能力。

(3）旧管修复:修复现有管线的局部缺陷或改善其输送性能。

(4）相关技术:主要是管线探测(管线仪、GPR、真空挖掘）与检测(CCTV、声纳、

SSET）。

1.2主要优势

与传统的开挖施工相比,非开挖施工的主要优势是:

(1）对地面干扰小。施工时不影响交通,不破坏环境(绿地、植被、树木）,不干扰工

厂、商店、医院、学校和居民的正常生活与工作秩序。

(2）施工速度快。由于辅助工程(如支护、回填等）少,施工速度大大提高。

(3）综合成本低。在相同情况下,非开挖施工的综合成本均低于开挖法施工,而且管

径和埋深越大时越明显;部分非开挖施工方法的直接成本甚至低于开挖法施工。

(4）安全性好。施工时地面无需开槽,对设备和人员的安全性好。

(5）碳的排放少。由于施工时地面交通拥堵少,施工时间短,而且减少了渣土和回填

土的运输量,使碳的排放量大大减少。加拿大滑铁卢大学的研究表明:非开挖施工的

碳排放量仅为开挖施工的2%～10%。

经过20多年的发展,目前我国已经形成了由设备制造商、材料供应商、工程承包商

以及相关科研院所构成的非开挖行业雏形,年产值在百亿元以上。

2.1发展历程

我国非开挖技术的使用始于20世纪50年代,在80年代中期开始稳步发展,近十年

的发展速度明显加快,其发展过程大致可分为萌芽期、发展期和壮大期3个阶段。

2.1.1萌芽期:20世纪80年代中期以前

由于在城市管线施工时,因个别地段(如穿越铁路、公路等）不允许开挖促成了我国

早期非开挖技术的应用。原地矿部门的一些厂家(如张家口探矿机械总厂、西北探

矿机械厂、北京探矿机械厂以及地矿部勘探技术研究所等）与市政部门合作,先后

研制了GP-220型水平钻机、DGJ-1000型水平螺旋钻机、人工或液压顶管机等简

单的非开挖设备,以满足工程施工急需。

这一时期所研制的施工设备不仅技术水平较低(不能测斜纠偏）,应用范围有限(不适

合在含水地层施工）,也缺少系列化、标准化考虑,一旦工程结束,所研制的施工设备

也就束之高阁,根本形不成产业和市场。因此,这期间的个别进展并未形成足以推动

我国非开挖技术发展的动力。相反,从上到下人们对这一新技术缺乏充分认识,传统

的开挖法施工束缚了人们的求变思考,加之地下管线施工缺少应有规划和严格管理,

而且我国的劳动力又十分便宜,“拉锁马路”只停留在人们口头的感叹和讽刺上,丝

毫无助于开挖铺管面貌的改变。

2.1.2发展期:20世纪80年代中期到20世纪末

随着改革开放