非開挖工程技術(shù)徹底解決了管道埋設(shè)施工中對(duì)城市建筑物的破壞和道路交通的堵塞等難題，在穩(wěn)定土層和環(huán)境保護(hù)方面凸顯其優(yōu)勢(shì)。這對(duì)交通繁忙、人口密集、地面建筑物眾多、地下管線復(fù)雜的城市是非常重要的，它將為城市創(chuàng)造一個(gè)潔凈、舒適和美好的環(huán)境。
非開挖技術(shù)是近幾年才開始頻繁使用的一個(gè)術(shù)語，它涉及的是利用少開挖，即工作井與接收井要開挖，以及不開挖，即管道不開挖技術(shù)來進(jìn)行地下管線的鋪設(shè)或更換，頂管直徑DN8
00—4500。通過工作井把要頂進(jìn)的管子頂入接收井內(nèi)，一個(gè)工作井內(nèi)的管子可在地下穿行0米以上，并且還能曲線穿行，以繞開一些地下管線或障礙物。
它的技術(shù)要點(diǎn)在于糾正管子在地下延伸的偏差。特別適用于大中型管徑的非開挖鋪設(shè)。具有經(jīng)濟(jì)、，保護(hù)環(huán)境的綜合功能。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：不開挖地面；不拆遷，不破壞地面建筑物；不破壞環(huán)境；不影響管道的段差變形；省時(shí)、、，綜合造價(jià)低。

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經(jīng)過多年的發(fā)展，非開挖頂管技術(shù)在我國已得到大量地實(shí)際工程應(yīng)用，且保持著高速的增長勢(shì)頭，無論在技術(shù)上、頂管設(shè)備還是施工工藝上取得了很大的進(jìn)步，在某些方面甚至已達(dá)到了水平。 2001年上海股份有限公司在江蘇省常州完成了長 2050m、直徑 2m的鋼筋水泥管頂管工程，是目前已完成的我國長的頂管工程。2001年 8月～12月嘉興市污水處理排海工程一次頂進(jìn) 2050m超長距離鋼筋混凝土頂管，由于選擇了合理的頂管機(jī)具型式、成功地解決了減阻泥漿運(yùn)用和軸線控制等技術(shù)難題，用約5個(gè)月完成全部頂進(jìn)施工，創(chuàng)造了新的頂管施工記錄。全長3600m、管徑為1.8米的鋼管從23至25米深的地下于2002年9月成功橫穿黃河，無論從頂進(jìn)長度、埋深、地質(zhì)條件，還是鋼管直徑在國內(nèi)尚屬。其
中長的一段位于黃河主河床上，長達(dá) 米，還要穿越較厚的礫砂層與黃河主河槽，既是我國西氣東輸項(xiàng)目的關(guān)鍵工程，也是目前世界上復(fù)雜地質(zhì)條件下大直徑鋼管一次性頂進(jìn)距離長的頂管工程。2001年的上虞市污水處理工程中，玻璃纖維夾 砂管成功地應(yīng)用于頂管。2008年在無錫長江引水工程中中鐵十局十公司采用國產(chǎn)設(shè)備直徑2200mm鋼管雙管同步頂進(jìn)2500米。以上工程均標(biāo)志著我 國的頂管施工水平達(dá)到一個(gè)新的高度，與世界先進(jìn)水平日益靠近。 然而與國外發(fā)達(dá)，如日本、德國等先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備及施工技術(shù)水平相比，我國仍然有著顯著的差距。
非開挖頂管技術(shù)在我國的存在的主要問題是，機(jī)械設(shè)備技術(shù)比較落后 ，地區(qū)差異明顯，水平參差不齊，缺乏規(guī)范化，人才不足，尚待進(jìn)一步宣傳推廣。對(duì)非開挖頂管機(jī)械設(shè)備我國主要依賴于進(jìn)口，雖然國內(nèi)也有生產(chǎn)企業(yè)，但技術(shù)仍落后于國際先 進(jìn)水平，掘進(jìn)機(jī)型種類不足以適應(yīng)工程需要，我國尚無適于 中強(qiáng)度巖層以上的巖盤掘進(jìn)機(jī)，適應(yīng)土質(zhì)范圍不寬，且耐用性、機(jī)械化 、自動(dòng)化水平不夠。 從地域上說，非開挖頂管技術(shù)的發(fā)展與我國地域經(jīng)濟(jì)水平相適應(yīng)，我國東部的非開挖頂管技術(shù)發(fā)展水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中西部地區(qū)，僅廣東、上海、浙江、江蘇和山東五省市就占到了非開挖鋪管工作量的 75%。而西部地區(qū)僅在西氣東輸項(xiàng)目下有為數(shù)不多的非開挖頂管穿越工程，中西部地區(qū)與東部沿海地區(qū)差距非常顯著。非開挖頂管施工技術(shù)在城市之間的發(fā)展不平衡，在上 海，北京、廣州等大城市技術(shù)水平比較高，應(yīng)用比較普遍，但在中小城市應(yīng)用較少，在中西部地區(qū)的城市應(yīng)用更少。在同一城市發(fā)展也不平衡，據(jù)廣州市建委 2004 年對(duì)廣州市非開挖頂管現(xiàn)狀的有關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該市的非開挖頂管技術(shù)發(fā)展極不平衡，機(jī)械化的非開挖頂管施工不很多，手掘 式非開挖頂管仍占比例，對(duì)非開挖頂管施工技術(shù)的采用不積極，往往不是管線鋪設(shè)的，被看作是無法開挖的 無奈之舉。不同施工企業(yè)的施工水平也不平衡，有些還處在比較原始的階段，也有一些應(yīng)用失敗的工程，客觀上阻礙了非開挖頂管技術(shù)的推廣發(fā)展。 影響非開挖頂管技術(shù)應(yīng)用的另一個(gè)因素是，行業(yè)規(guī)范化不夠，存在同行低水平惡性競爭的現(xiàn)象，專業(yè)人才缺乏 ，現(xiàn)有的從業(yè)人員大多是從事一般 的土木工程施工中轉(zhuǎn)化而來，缺少專業(yè)訓(xùn)練。今后仍需加強(qiáng)管理，努力推廣先進(jìn)技術(shù)，提高施工水平和改善施工工藝 。

世界上個(gè)有據(jù)可查的關(guān)于非開挖頂管技術(shù)的記錄是在2年，初的非開挖頂管施工作業(yè)是在6～1900年間由美國北太平洋鐵路公 司(Northern Pacific Railroad Company)完成。我國非開挖頂管施工技術(shù) 起步較晚，自從1954年(也有認(rèn)為是1953年的，無確切記載)在北京進(jìn)行的例非開挖頂管施工以來，我國從國外引進(jìn)非開挖頂管技術(shù)已經(jīng)正好半個(gè)世紀(jì)了，早期發(fā)展較慢，是以人工手掘式為主，設(shè)備非常簡陋，也無專門的從業(yè)人員，直至 19年前后上海使用機(jī)械式非開挖頂管，上海的一些單位并進(jìn)行了大口徑機(jī)械式非開挖頂管的各種試驗(yàn)和相關(guān)的一些理論研究。當(dāng)時(shí)，口徑在2m的鋼筋混凝土管的一次推進(jìn)距離可達(dá) 120m，同時(shí)也開始利用中繼間的相關(guān)技術(shù)。在此以后，又進(jìn)行了多種口徑、不同形式的機(jī)械非開挖頂管試驗(yàn)，其中土壓式居多。由于當(dāng)時(shí)的非開挖頂管掘進(jìn)機(jī)的設(shè)計(jì)還停留在比較原始的階段，既沒有完整的設(shè)計(jì)施工理論和工藝作指導(dǎo)，也不考慮具體的地層條件，所以當(dāng)時(shí)的非開挖頂管掘進(jìn)機(jī)還不夠完善。土壓式非開挖頂管機(jī)當(dāng)時(shí)分為上部出土和下部出土兩種，但都沒有引入土壓力的概念。其中，也搞了一些水沖非開挖頂管的試驗(yàn) 。 1967年前后，上海已研制成功人不必進(jìn)入管子的遙控土壓式機(jī)械非開挖頂管機(jī)，口徑有700mm-1050mm多種規(guī)格。在他們的施工實(shí)例中，有穿過鐵路、公路的，也有在一般道路下施工的。這些掘進(jìn)機(jī)，全部是全斷面切削，采用皮帶輸送機(jī)出土。同時(shí)，已采用了液壓糾偏系統(tǒng)，并且糾偏油缸伸出的長度已用數(shù)字顯示。1978年前后，上海又研制成功適用于軟粘土和淤泥質(zhì)粘
土的擠壓法非開挖頂管，這種方法要求的覆土厚度較大(大于2倍的管外徑)，但施工效率比普通手掘式非開挖頂管提高1倍以上。
上世紀(jì)80年代以來發(fā)展更為迅速，頂管施工技術(shù)無論在理論上，還是在施工工藝方面，都有了長足的發(fā) 展。1984年前后，我國的北京、上海、南京等地先后開始引進(jìn)國外先進(jìn)的機(jī)械式頂管設(shè)備，使我國的頂管技術(shù)上了一個(gè)新臺(tái)階。尤其是在上海市政公司引進(jìn)了日本伊勢(shì)機(jī)(ISEKI)公司的800mm 直徑的Telele頂管掘進(jìn)機(jī)之后，國外的頂管理論、施工技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)也進(jìn)入，如土壓平衡理論、泥水平頂管的各種試驗(yàn)和相關(guān)的一些理論研究。當(dāng)時(shí)，口徑在2m的鋼筋混凝土管的一次推進(jìn)距離可達(dá)120m，后在1988和1992年研制成功我國臺(tái)多刀盤土壓平衡掘進(jìn)機(jī)(DN2720mm)和臺(tái)加泥式土壓平衡式掘進(jìn)機(jī)(DN1440mm)，均取得了較令人滿意的效果。與此同時(shí)，對(duì)頂管技術(shù)的理論研究的關(guān)注逐年增強(qiáng)，開始出現(xiàn)了比較專業(yè)的技術(shù)人員，90年代后，以當(dāng)時(shí)的頂管掘進(jìn)機(jī)還不夠完善。2000年后，同濟(jì)大學(xué)等高校對(duì)頂管技術(shù)方面進(jìn)行了不少專項(xiàng)課題研究，也取到了不少成果。在1998年，非開挖技術(shù)協(xié)會(huì)成立，標(biāo)志著我國的頂管行業(yè)開始進(jìn)入規(guī)范化發(fā)展。2002年非開挖技術(shù)協(xié)會(huì)批準(zhǔn)成立北京、上海、廣州和武漢四個(gè)非開挖技術(shù)研究中心，非開挖管線技術(shù)列入科技的研究進(jìn)一步深入。
頂管施工就是非開挖施工方法，是一種不開挖或者少開挖的管道埋設(shè)施工技術(shù)。頂管法施工就是在工作坑內(nèi)借助于頂進(jìn)設(shè)備產(chǎn)生的頂力，克服管道與周圍土壤的摩擦力，將管道按設(shè)計(jì)的坡度頂入土中，并將土方運(yùn)走。一節(jié)管子完成頂入土層之后，再下第二節(jié)管子繼續(xù)頂進(jìn)。其原理是借助于主頂油缸及管道間、中繼間等推力，把工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作坑內(nèi)穿過土層一直推進(jìn)到接收坑內(nèi)吊起。管道緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后，埋設(shè)在兩坑之間。
非開挖頂管施工類型
手掘式、擠壓式、泥水平衡式、三段兩鉸型水力挖土式、多刀盤土壓平衡式。
在非開挖頂管施工中為流行的有三種平衡理論：
氣壓平衡、泥水平衡和土壓平衡理論。
非開挖頂管施工突出的特點(diǎn)就是適應(yīng)性問題。針對(duì)不同的地質(zhì)情況、施工條件和設(shè)計(jì)要求，選用與之適應(yīng)的頂管施工方式，如何正確地選擇頂管機(jī)和配套輔助設(shè)備，對(duì)于非開挖頂管施工來說將是非常關(guān)鍵的。
頂管施工的時(shí)候必要掌握的三點(diǎn)事項(xiàng)。我們信賴產(chǎn)品的安裝肯定要有很高的實(shí)用性。頂管施工的突出特點(diǎn)為適應(yīng)性問題，即要根據(jù)不同的地質(zhì)條件、施工條件和計(jì)劃要求，選用得當(dāng)?shù)捻敼苁┕し椒ㄒ约绊敼軝C(jī)和配套幫助設(shè)置裝備部署。因此，在機(jī)頭選型時(shí)，要憑據(jù)地質(zhì)情況，并結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)，頂管機(jī)頭采用何種機(jī)頭(氣壓均衡、泥程度衡和土壓均衡三種網(wǎng)格機(jī)頭)施工。

其次，非開挖定向鉆施工，要根據(jù)現(xiàn)實(shí)環(huán)境選擇符合頂力的設(shè)置裝備部署構(gòu)成主頂，頂管設(shè)置裝備部署中的液壓裝置應(yīng)由液壓總站、液壓控制箱、管路及其他液壓元件構(gòu)成。為了減小頂管頂工作受到的阻力，非開挖定向鉆技術(shù)，現(xiàn)場拌制頂進(jìn)時(shí)應(yīng)用的泥漿，該膨潤土攪拌體系由泥漿泵、拌漿池、儲(chǔ)漿池、備用池、閥門等構(gòu)成。


勝越管道穿越工程有限公司（非開挖），是一家在山西省非開挖行業(yè)中具有在各種復(fù)雜環(huán)境下施工經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)，是山西地區(qū)早從事非開挖頂管技術(shù)研究開發(fā)和施工服務(wù)的專業(yè)施工隊(duì)之一。是國際非開挖技術(shù)協(xié)會(huì)、非開挖技術(shù)協(xié)會(huì)單位會(huì)員。