管材的非開挖施工簡介
世界上第一個有據(jù)可查的關(guān)于頂管技術(shù)的記錄是在1892年,最初的頂管施工作業(yè)是在1896~1900年間由美國北太平洋鐵路公 司(Northern Pacific Railroad Company)完成。我國頂管施工技術(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)行的第一例頂管施工以來,我國從國外引進(jìn)頂管技術(shù)已經(jīng)正好半個世紀(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 1964年前后上海首次使用機械式頂管,上海的一些單位并進(jìn)行了大口徑機械式頂管的各種試驗和相關(guān)的一些理論研究。當(dāng)時,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、不同形式的機械頂管試驗,其中土壓式居多。由于當(dāng)時的頂管掘進(jìn)機的設(shè)計還停留在比較原始的階段,既沒有完整的設(shè)計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)時的頂管掘進(jìn)機還不夠完善。土壓式頂管機當(dāng)時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,也搞了一些水沖頂管的試驗 。
1967年前后,上海已研制成功人不必進(jìn)入管子的小口徑遙控土壓式機械頂管機,口徑有700mm-1050mm多種規(guī)格。在他們的施工實例中,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,全部是全斷面切削,采用皮帶輸送機出土。同時,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)的機械式頂管設(shè)備,使我國的頂管技術(shù)上了一個新臺階。尤其是在上海市政公司引進(jìn)了日本伊勢機(ISEKI)公司的800mm 直徑的Telemale頂管掘進(jìn)機之后,國外的頂管理論、施工技術(shù)和管理經(jīng)驗也進(jìn)入中國,如土壓平衡理論、泥水平頂管的各種試驗和相關(guān)的一些理論研究。當(dāng)時,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年研制成功我國第一臺多刀盤土壓平衡掘進(jìn)機(DN2720mm)和第一臺加泥式土壓平衡式掘進(jìn)機(DN1440mm),均取得了較令人滿意的效果。
與此同時,對頂管技術(shù)的理論研究的關(guān)注逐年增強,開始出現(xiàn)了比較專業(yè)的技術(shù)人員,90年代后,以當(dāng)時的頂管掘進(jìn)機還不夠完善。2000年后,同濟(jì)大學(xué)等高校對頂管技術(shù)方面進(jìn)行了不少專項課題研究,也取到了不少成果。在1998年,中國非開挖技術(shù)協(xié)會成立,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年中國非開挖技術(shù)協(xié)會批準(zhǔn)成立北京、上海、廣州和武漢四個非開挖技術(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。