管道修复人的圈子

我国非开挖管道施工技术与设备的开发和研究工作起步较晚，在二十世纪八十年代后期，由于不允许开挖铺设地下管线的工程日益增多，以及各大城市改扩建工程的开展，开始引进各类非开挖施工设备，并促进了我国非开挖施工技术和设备的开发和研究工作，并成立了中国非开挖技术协会。非开挖技术在我国的发展十分迅速，2004年非开挖的工程产值和设备的投入量都达到了40~50%的增长速度，设备的国产率大幅提高，有些设备的国产化率达到了90%，年产值超过30亿元。由于我国对非开挖施工技术研究起步较晚，产品系列不全，主要生产厂家有长沙中联重科、中国地址科学院勘探技术研究所和上海隧道工程股份有限公司。

非开挖施工技术是在不开挖地表的条件下，进行地下管线铺设、更换和修复的一项施工方法，与传统的开挖方法相比，具有不影响交通、不破坏地表设施、施工周期短、施工成本低、操作方便、社会效益显著等优点，尤其对于需要在地下较深位置、地表有障碍物、地面附属物修复困难等情况更具优势，目前，广泛应用于穿越公路、铁路、建筑物、河流以及在城区、古迹保护区等进行市政、供水、煤气、电力、电讯、石油、天然气等管线的铺设、更新和修复等工程。

水平定向钻机及施工方法

水平定向钻进铺管施工方法为：采用水平定向钻机，首先钻进一个较小的导向孔，然后卸下导向钻头，换上扩孔钻头进行反向扩孔，同时将待铺设管线拉入钻孔中，根据钻机的能力和待铺设管线直径大小，有时需要进行二次或多次扩孔后再铺设管线。

水平定向钻具有可控制的钻进系统，能进行导向钻进。通过钻杆的旋转和一个特殊设计的楔形钻头，导向钻进过程能进行三维控制，其原理为：当钻进过程如果需要改变方同，钻杆停止旋转，将楔形钻头的楔面固定在相应的位置，将钻杆向前推进即可改变钻进方向。对于钻头的位置、钻头与地面的倾斜度、楔面角度等重要数据是通过一个电磁探测仪传送到地面上的接收仪器中。到达目的点的楔形钻头将被换成一个锥形扩孔器，在回拉钻杆时将钻孔扩大到所需直径，同时将管线带入，其扩孔钻头如下图，可实现岩石和土质地层扩孔。

定向钻机适用于均质地层的施工。当遇到卵砾石地层钻进时，一般钻机难以施工，为了解决上述施工难题，德国的TRACTO-TECHNIK公司开发了一种具有冲击功能的钻机，可以击碎钻进中的卵砾石，而对回扩时遇到大块卵砾石时，可采用图2中右边的岩石扩孔钻头。

目前在岩石中的钻进已有多种较为成熟的方法，其中中联重科研究出的KSD25型干湿两用水平定向钻机，采用气动冲击锤钻进技术，能完成硬岩导向孔钻进。但在岩石中扩孔至今仍无新的方法出现，仍然采用传统的牙轮钻具，其效率低、磨损严重、费用高。

随着产品的升级，水平定向钻机向智能化方向发展，能实现智能钻进纠偏、智能故障诊断、自动装卸钻杆、自动锚固、自动清泥和自动钻进等功能。

气动冲击锤及施工方法

气动冲击锤结构十分简单，由一个活塞缸和一个在活塞缸内运动的活塞，以及其它不超过10个辅助零件组成，其工作原理为：冲击活塞由压缩空气驱动，撞击活塞缸前端，活塞缸前端对活塞的反作用力使得整个冲击锤在土层中沿冲击方向向前运动。气动矛（HammerHead Mole ）、夯管锤（Pipe Ramming Systems）和碎管锤(Pipe Bursting Systems)都称为气动冲击锤，下面将对三种气动冲击锤的施工方法进行分析。

1、在压缩空气的作用下，气动矛内的活塞作往复运动，不断冲击矛头，矛头挤压周围的土层形成钻孔，并带动矛体在土层中前进；随着气动矛的前进，气动矛将直径小矛体的管线拖入孔内，完成管线铺设。根据地质条件的不同，可以采用气动矛先成孔，然后再将管线拖入孔内，也可以边钻孔边将管线拖入孔内。

2、气动矛适合在不含水的均质地层中，如粘土、亚粘土中铺设外径为30~150mm，长度为10~100m的钢管、PE、PVC、电缆等管线。气动矛具有操作简单、装拆方便、容易维护、施工成本低、施工速度快等优点，并且具有运动方向正反转功能。

3、气动矛的直径为45~180mm，冲击力为1.7~43吨，在加上附件的情况下，气动矛也适合竖直方向如地基桩的夯进，当配上套插锥头也可做为夯具使用。