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非开挖技术的发展研究
来源:云南奥码非开挖工程公司
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作者:aomarket
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发布时间: 2017-05-17
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非开挖技术,即非开挖铺设地下管线施工技术,国外称TT技术,即TrenchlessTechnology,又称HDD技术,即Horizontal Directional Drilling,水平定向钻探。它是指在不开挖地表的情况下,利用地质工程的技术手段,进行探测、检查、修复、更换和铺设各种地下公用设施(管道和电缆)的一种高科技实用环保新技术。
近年来,随着我国经济建设的快速发展,现代非开挖技术在我国得到日益广泛的应用,它广泛应用于穿越公路、铁路、建筑物、河流、以及在闹市区、古迹保护区、农作物和植被保护区等不允许或不能开挖条件下进行煤气、电力、电汛、有线电视线路、天然气等管线的铺设。目前,加速发展我国的非开挖技术产业的要求呼声日趋高涨,中国非开挖技术协会近来多次要求国内从事技术部门来研究非开挖技术领域的科学理论,尽快地为我国在这一技术领域
赶超国外先进水平提供科学依据,使我国非开挖工程技术处于接近或达到国际先进水平。事实上,现在我国经济处于高速发展阶段,用非开挖技术开挖各种工程的增长速度极快,但我国人均管道的占有量远低于西方发达国家,据1998年的数据,我国自来水和下水道的人均占有量仅分别为0.18m/人和0.1m/人,而欧洲地区人均拥有的上、下水道则为12m/人.分别是我国
人均值的66.6倍和120倍。而城市各类管网的地下化和城市交通、通讯的立体化是未来城市建设的重要发展方向。
1、非开挖技术的环保意义
1.1 减少了环境破坏和污染
传统的开挖施工技术对居民的正常生活秩序有很大的干扰,这表现在对交通、环境、周边建筑基础的破坏和不良影响,尤其是开挖施工技术带来的大量尘土会给环境和居民健康造成极大的损害。伴随着施工的进行,居民的生活环境日益恶劣,居民与施工单位的摩擦也经常出现。而非开挖施工在地表不开槽的施工技术不会阻断交通,也不会破坏绿地、植被等居民生活工作的周边环境,当然也就不会影响商店、医院、学校和居民的正常生活和工作秩序。非开挖施工技术的应用具有环境上的优点,尤其体现在减少了挖槽处回填地的挖出材料,而回填地已变得越来越难以获得。与此相关的是,减少了在郊区风景地区的采石量以回填所挖的槽,因为挖出的材料不能重复使用。各种材料的运输会以不同的方式对环境造成损害,从运输车燃烧碳氢燃料、排放出污染物,到毁灭野生植物。非开挖技术对保护环境极为有利的这一优点补充了上述提到的优点,例如减少了对交通的干扰和延迟。较少的交通延迟本身也对环境有利,因为消耗的燃料减少了,结果是减少了对大气的污染。
1.2 节约环境治理上的资金投入
当今世界,人类生存的环境已受到越来越多的重视,很多国家下大力气进行环境污染的治理,而环境的治理往往是一个很大的工程,它需要先进的施工方法和大量的资金投入。与其它施工技术相比,非开挖施工技术的先进性和较少资金投入的施工方法已得到许多国家的青睐。
在环境治理过程中,施工管道常常要穿越河流、湖泊、重要交通干线、重要建筑物的地下管线等,在这种场合,传统施工方法无法施工或者是不允许开挖的,这样就可用非开挖技术从其下方穿越铺设,并可将管线设计在工程量最小的最佳地点穿过,这样不仅减小了对环境的破坏,还减少了工程量,进而降低了施工成本。非开挖施工技术具有较好的经济效益。在可比性相同的情况下,非开挖管线铺设、更换、修复的成本均低于开挖法施工,管径越大、埋深越大时越明显。实践证明,在大多数的情况下,尤其是在繁华市区或管线的埋深较深时,非开挖施工是明挖施工的极好替代方法;在特殊情况下,例如穿越公路、铁路、河流、建筑物等,非开挖施工更是一种经济可行的施工方法。
2、非开挖技术的发展动力
与世界非开挖技术的发展趋势一样,非开挖技术在我国推广使用,有着巨大市场潜力,该项技术在我国可望在较短的时期内经历一个较大、较快的发展。以下一些因素将是进一步促进我国非开挖技术发展的动力。
2.1 国情决定
(1)中国非开挖技术及其市场的发展与中国现代化的进程密切相关。据建设部“九五”规划:“九五”期间,城市公用设施投资达4800亿元～6000亿元,是1980年至1994年15年总投资2348亿元的2～3倍,这为非开挖技术的推广应用提供了一次很好的宏观发展机遇。
(2)随着经济的高速发展,我国城市化进程加快。据国家计委有关部门统计,到2000年,全国城镇人口已达4.5844亿,城市化率达36.2%,到2010年,城镇人口将达到5.8亿～6.2亿,城市化率达到42%～45%。城市人口的增加,市政基础设施的增容改造工程将会大量增加。许多场合,如穿越铁路、公路、河流、建筑物、古迹保护区等,只能采用非开挖技术施工。
(3)地下管线的寿命有限。中国拥有庞大的地下管网系统,有许多地下管线已使用多年。如北京的许多排污管是上世纪50年代甚至更早修建的。排污管塌陷以及自来水和煤气管漏水、漏气现象时有发生。这意味着将来每年有大量的地下管线需要
修复和更换。
2.2 国家有关政策和法规决定
(1)1996年10月1日,中华人民共和国国务院198号令《城市道路管理条例》的出台,“条例”中明确规定:“新修道路5年不准挖,修复道路3年不准挖”。随着执法的推进,宣传的深入,“挖路埋管”将逐步被非开挖技术取代。
(2)1997年12月1日开始执行的建设部第58号令《城市地下空间开发利用管理规定》第20条规定:“地下工程的施工,应尽量避免因施工干扰城市正常的交通和生活秩序,不得破坏现有建筑物,对临时损坏的地表地貌应及时恢复”。《规定》的贯彻实施将为非开挖技术在城市地下工程施工中的应用提供空间。
(3)2000年10月11日中国共产党第十五届中央委员会第五次全体会议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十个五年计划的建议》中的第四点:加快国民经济和社会信息化中明确要求:加强现代信息基础设施建设。抓紧发展和完善国家高速宽带传输网络,加快用户接入网建设,扩大利用互联网,促进电信、电视、计算机三网融合。健全国家公共信息网。上述要求将为非开挖技术在信息化网络基础设施建设中寻找到一席之地。
2.3 人们环保意识的增强
(1)据2002年1月28日《北京晚报》报道,北京市政协委员张家声今天在北京市政协九届五次会议举行的座谈会上向北京市领导质疑,北京市的道路建设怎么老是三天两头“开膛破肚”。另一位委员张俊玲说,乱拉“马路拉链”不仅妨害市容市貌,也给市民带来许多不便,建议有关部门认真研究加以解决。政协委员关注环保、关注民生,关心老百姓身边的事情,本身就是人们环保意识增强的集中体现。
(2)在南京市2000年政协提案中,安源生委员和崔开源委员“路下铺设管道,应瞻前顾后统筹安排,防止反复挖修路面”的提案在委员中引起强烈反响,众委员纷纷表示,有关部门在管道建设中应注意引进和应用先进的管线铺设技术,减少对环境的破坏。
(3)中国工程院院士刘广志早在1998年11月6日就向中国工程院提交了一份“院士建议”,在建议中,他大声呼吁:不叫马路“开膛破肚”,倡议大力推广非开挖铺设地下管线技术。院士的大力倡议,无疑为非开挖技术的广泛应用给予了强力支持。
2.4 国家重大工程项目建设
(1)于2002年7月4日全线开工的“西气东输”工程是列入国家重点投资建设的
项目之一。工程西起新疆轮南,途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、浙江、上海10个省、自治区、直辖市,全长4000多km,设计年输气量120亿立方米,管道工程投资400多亿元,上、中、下游投资总额约1400多亿元。工程管道施工中将采用非开挖技术,利用定向钻进设备进行河流穿越达36处,其中超过1000m穿越长度的就有6处;对于穿越长江,将采用非开挖技术的盾构法进行施工;对于穿越郑州黄河,将采用非开挖技术的顶管法进行施工。
(2)新华社2001年11月13日报道,在
国家计委正式立项并已批复的“川气东送”工程已进入全面实施阶段。这条自重庆市忠县至湖北武汉市的输气管线全长760km,年设计输气能力30亿m3,投资50多亿元。此外,工程还规划了从潜江至长沙、枝江至襄樊、武汉至黄石等3条支线管道,管道总长将增至1400km左右。
(3)除了大规模建设的“西气东输”主线管道工程建设外,与之配套的支线网管工程规模将更加惊人。据《安徽卫视》报道,从今年下半年开始,“西气东输”工程安徽境内的八个受惠城市,将全面开工兴建支线输气管道和城市网管工程,管线总长度接近400km。
2.5 非开挖技术本身固有的优势如文明程度较高,环境保护意识强;科技含量高,方便实用;精度高,定位准确迅速;经济效益和社会效益显著;施工速度快,施工周期短等等。
3、结论
我国非开挖管线铺设技术的出现,是传统管线施工技术的一次革命,是城市地下管网建设的新宠。由于人们对生态环境的保护意识空前提高,而且非开挖技术又已被证明在治理过去的污染和保护将来的环境中极具价值,所以我相信,已加入WTO的中国,随着经济建设同国际交流的更加广泛,在世界先进水平的引领下,中国的非开挖技术将日益成熟,迅猛发展,中国非开挖技术的前景将广阔无限。
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