非開挖技術(shù)在國內(nèi)外的運用與發(fā)展

　　一、非開挖技術(shù)的發(fā)展方興未艾

　　1.非開挖技術(shù)的國外發(fā)展歷程

　　非開挖施工技術(shù)(trenchless technology或no-dig)雖詞語較新，但其原理并不是新的。例如，大口徑隧道頂管施工法己使用多年，自來水防腐灰漿噴射襯層法也具有較長歷史等。國外非開挖技術(shù)發(fā)展大致可分為(1)人工地下挖掘后再鋪管線初期(2)常規(guī)挖掘與鋪設(shè)相結(jié)合中期(3)采用專用設(shè)備和技術(shù)把地下挖掘和管線鋪設(shè)有機結(jié)合，并能準確控向的現(xiàn)代非開挖近期三個階段。非開挖技術(shù)的發(fā)源地主要在三個國家——日本，美國和英國，以后日益受到世界各國的重視，并取得良好的社會效益和經(jīng)濟效益。轉(zhuǎn)自環(huán)球網(wǎng)校edu24ol.com

　　1986年國際非開挖協(xié)會(istt)在英國倫敦成立，這預(yù)示著世界范圍內(nèi)非開挖技術(shù)的研究與發(fā)展進入了新時期。據(jù)國際非開挖技術(shù)協(xié)會和國外主要公司的初步統(tǒng)計，目前發(fā)達國家用非開挖施工方法施工的管線已占全部地下管線工程施工量的10%，個別城市和地區(qū)如德國柏林已高達40%。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，國外非開挖技術(shù)，包括穿越鋪設(shè)、更新、修復(fù)地下管線三個方面的施工方法均取得了很大的進步，其系列化配套技術(shù)也已日臻完善。

　　各國政府對非開挖技術(shù)的研究、推廣和應(yīng)用同樣十分重視。美國在90年代就將該項技術(shù)列入國家研究計劃之中，英國曼徹斯特工業(yè)大學(xué)、美國路易斯安娜理工大學(xué)和德國波恩大學(xué)等都設(shè)立非開挖技術(shù)專業(yè)和相應(yīng)的研究機構(gòu)。

　　2.非開挖技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展方興未艾轉(zhuǎn)自環(huán)球網(wǎng)校edu24ol.com

　　我國非開挖管線工程技術(shù)的應(yīng)用起步較晚，發(fā)展大致可分為三個階段：第一階段為70年代末至80年代中期的初級階段，工程具有應(yīng)急特征，技術(shù)水平不高;第二階段為80年代中期至90年代中期的中期階段，其特點是需求量大增，以引進國外技術(shù)與裝備為主，非開挖技術(shù)發(fā)展較快;第三階段為自90年中期開始的近期階段，此階段的特征是，在引進國外非開挖技術(shù)和裝備的同時，我國開始自行開發(fā)研制非開挖技術(shù)和裝備，并取得了一些突破性的成果，扼止了設(shè)備的大宗引進勢頭，同時也涌現(xiàn)了一批專門或兼營非開挖技術(shù)的施工公司，開始進入了關(guān)鍵的創(chuàng)業(yè)期，具有我國特色的非開挖技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展方興未艾。

　　二、非開挖技術(shù)在上海燃氣管網(wǎng)改造中的應(yīng)用大有可為

　　1.上海燃氣管網(wǎng)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀

　　上海是我國最早使用煤氣的城市，至今已有一個半世紀的歷史，從l864年埋設(shè)第一根煤氣管道以來，現(xiàn)在的燃氣輸配管網(wǎng)已發(fā)展至10000余公里。其中除浦東地區(qū)2000余公里新建輸送天然氣管網(wǎng)外，浦西地區(qū)8000公里管網(wǎng)雖然目前以輸送城市煤氣為主，但部分地區(qū)已用上了天然氣，隨著東海二期天然氣的增加和“西氣東輸”到滬，上海城市燃氣管網(wǎng)格局將逐步演化，天然氣占燃氣比重逐步加大，一個極為重要的方面就是由于天然氣性質(zhì)與人工煤氣有著很大區(qū)別，至使上海尤其浦西地區(qū)將有3000公里左右的地下煤氣鑄鐵管道需要更新、改造。

　　2.上海燃氣管網(wǎng)的改造任務(wù)任重而道遠轉(zhuǎn)自環(huán)球網(wǎng)校edu24ol.com

　　目前上海居民燃氣用戶己達500余萬戶，上海能源結(jié)構(gòu)重心調(diào)整向綠色能源天然氣已成大勢所趨。天然氣的發(fā)展需要敷設(shè)大量的管網(wǎng)和對原城市煤氣管網(wǎng)進行改造轉(zhuǎn)換，由此所引出的主要難題除工程量浩大，必須為此有計劃、有步驟地投入大量人力物力進行合理安排，使改造目標逐步實現(xiàn)外，另一重要難度是面臨由于歷史變遷、地形地貌變化及各種人為因素所形成的上海地下管網(wǎng)“密”、“雜”、“老”特點所帶來的巨大技術(shù)難度，再加之上海作為國際化大都市的定位，因此決定了進行煤氣管網(wǎng)更新更改與敷設(shè)新管道時，必須要考慮目前的道路狀況，借助于科技手段，才能確保施工安全和煤氣管網(wǎng)的正常運行與保證正常的城市活動。這一改造任務(wù)任重而道遠。

　　3.非開挖技術(shù)在上海燃氣管網(wǎng)改造中的應(yīng)用起步較早

　　早在上世紀70年至80年代，原上海煤氣公司科技人員著手研究非開挖頂管技術(shù)，先后完成了口徑ф2400mm、長度為900m(二處)穿越黃浦江以及數(shù)十處穿越鐵路、河流公路等頂管工程工藝并日趨成熟。隨著上海經(jīng)濟發(fā)展、交通繁忙，開挖道路直埋工程受到一定場合的制約，特別是上世紀末為迎接?xùn)|海天然氣(一期)入滬，大批管道急需改造，原煤氣公司為加快研究燃氣管道非開挖技術(shù)，其中包含舊管道修復(fù)，科技人員在吸收了國外先進經(jīng)驗基礎(chǔ)上結(jié)合燃氣特點和上海現(xiàn)狀對新敷燃氣管非開挖“定向鉆技術(shù)”，以及燃氣管道修復(fù)中的非開挖“翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法”，“pe管異徑穿管法”和“pe管擠壓穿管法"等技術(shù)，進行研究和開發(fā)，取得一定成效，并采用非開挖技術(shù)應(yīng)用于上海市區(qū)天然氣管道轉(zhuǎn)換工程完成了50余公里將原燃氣管網(wǎng)順利的轉(zhuǎn)換成天然氣。由上海華焰燃氣管道工程技術(shù)發(fā)展有限公司開發(fā)的”天然氣轉(zhuǎn)換工程燃氣管網(wǎng)非開挖更新改造技術(shù)研究“獲2005年上海市科技進步三等獎，為加快天然氣應(yīng)用開創(chuàng)了一條新道路。

　　三、非開挖技術(shù)近年正取得可喜的發(fā)展

　　近年來，上海非開挖技術(shù)的應(yīng)用，尤其在燃氣管道鋪設(shè)及舊管道改造施工中，正在取得可喜的進展。例如，一次定向穿越的距離己長至800m以上，口徑已大至o.7m以上。非開挖管道修復(fù)的距離，就上海市區(qū)而言，已愈近上百公里。非開挖管道技術(shù)的設(shè)備已逐步國產(chǎn)化，施工成本也有一定幅度下降，在國內(nèi)非開挖市場上，國內(nèi)施工隊伍的競爭力也占有一定優(yōu)勢，國內(nèi)的施工技術(shù)已具中國特色而更趨成熟，整體非開挖技術(shù)水平己躋身于國際水平之列。

　　隨著上海和外省市天然氣管網(wǎng)增加，新敷設(shè)管道和轉(zhuǎn)換天然氣管道需求量增大，在201o年前預(yù)計上海需敷設(shè)和轉(zhuǎn)換的管線將有3000km之多，其中采用非開挖施工的管線將占到其中的10～15%，燃氣非開挖市場十分寬廣。

　　四、進一步提高目前我國非開挖技術(shù)的適用性水平勢在必行

　　雖然近年來我國的非開挖事業(yè)發(fā)展取得了長足的進步，但與國外相比，目前我國非開挖工程量還不夠大，非開挖施工設(shè)備與技術(shù)的開發(fā)尚處于相對落后狀態(tài)，非開挖技術(shù)的應(yīng)用仍存在著適用性問題而需要提高。

　　主要為：轉(zhuǎn)自環(huán)球網(wǎng)校edu24ol.com

　　——以非開挖穿越定向鉆機為例，目前尚存在著國產(chǎn)鉆機使用比例偏低，國產(chǎn)鉆機品種單一，能力有限，不成系列，液壓化程度較低，適應(yīng)性差，難于滿足工程施工需要等問題。

　　——再例如，非開挖cipp翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯管道修復(fù)法面臨著國產(chǎn)化粘膠、襯料及技術(shù)不過關(guān)，裝備不夠精良，體積過大，進口材料設(shè)備與施工價格過高等問題。

　　——cctv檢測器，是非開挖管道修復(fù)必備的儀器，目前國內(nèi)工程施工需求量很大，但卻面臨著進口機價格過高，不完全適用國內(nèi)管道，國產(chǎn)機功能不全水平低易損壞等問題。

　　——與國外相比，國內(nèi)非開挖技術(shù)尚存在施工方法不夠豐富，施工工藝缺乏創(chuàng)新，施工效果不夠理想與施工隊伍施工水平偏低現(xiàn)象較為普遍的問題等等。

　　類似適用性方面所存在的問題還可以舉出不少，它們都是今后我們進一步發(fā)展非開挖技術(shù)與推動非開挖事業(yè)發(fā)展中必須逐一加以認真解決的問題。適用性問題解決的越好，我國的非開挖技術(shù)應(yīng)用水平就越高，從而也越能使非開挖技術(shù)這一先進事物為我國的管道工程施工服務(wù)得更好與帶來更多的效益，這是我們所希望并應(yīng)為之加以努力去實現(xiàn)的。為此本文以下提出幾點有關(guān)解決適用性問題的建議，供相關(guān)部門參考：

　　五、幾點建議

　　1.非開挖技術(shù)應(yīng)用程度體現(xiàn)了一個城市先進文明水平，一個企業(yè)的技術(shù)含量。各級領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)將非開挖技術(shù)應(yīng)用納入管線建設(shè)、規(guī)劃、設(shè)計和施工實施，從而推進非開挖技術(shù)應(yīng)用。

　　2.非開挖技術(shù)是涉及到設(shè)備、材料、工藝多方面領(lǐng)域的綜合學(xué)科。歐美發(fā)達國家政府對非開挖技術(shù)研究和應(yīng)用十分重視，在美國90年代就將該技術(shù)列入國家技術(shù)研究計劃。英國曼徹斯特大學(xué)、德國波恩大學(xué)等均設(shè)立“非開挖技術(shù)”專業(yè)、相應(yīng)研究機構(gòu)。作為非開挖技術(shù)在全國城市中發(fā)展最快的上海，應(yīng)盡快建立非開挖技術(shù)研究單位和培訓(xùn)機構(gòu)使之持續(xù)發(fā)展。

　　3.充分發(fā)揮上海非開挖技術(shù)協(xié)會行業(yè)協(xié)會的作用，組織骨干企業(yè)參予，在推廣普及成熟技術(shù)與研發(fā)提高創(chuàng)新技術(shù)上下功夫，使我國的非開挖技術(shù)在平均應(yīng)用水平上有所提高，在具有我國特色施工方法開發(fā)上有所突破。

　　4.努力創(chuàng)造條件，提高我國非開挖技術(shù)裝備與材料的國產(chǎn)化水平，打破我國非開挖市場進口機材一統(tǒng)天下的局面，使我國的非開挖施工逐步走向質(zhì)優(yōu)、價廉、機材國產(chǎn)化方向，從而降低工程造價，加快推行非開挖技術(shù)進程。

　　5.行業(yè)主管及核心骨干企業(yè)有意識地規(guī)劃并制定非開挖核心技術(shù)及關(guān)鍵裝備適用性水平提高的時間表，使得在不遠將來，使我們的非開挖技術(shù)應(yīng)用水平真正躋身先進國家之列。轉(zhuǎn)自環(huán)球網(wǎng)校edu24ol.com

　　6.重視相關(guān)技術(shù)開發(fā)理論研究與相關(guān)規(guī)程的制定。特別像非開挖技術(shù)在燃氣管道施工方面的技術(shù)開發(fā)，理論研究與相關(guān)規(guī)程標準的制定，我們有許多工作要做，上海市在這方面有條件走在全國的前列。

　　隨著上海天然氣的發(fā)展，燃氣管道敷設(shè)和轉(zhuǎn)換增加，非開挖技術(shù)應(yīng)用勢在必行，前景廣闊，大有作為，非開挖技術(shù)創(chuàng)新將帶來顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。

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