INTRODUCTION TO TRENCHLESS TECHNOLOGY Traditional Methods First suited

INTRODUCTION TO TRENCHLESS TECHNOLOGY 管道铺设非开挖技术的介绍 摘抄整理： 吕明刚

Traditional Methods 传统的方法 • First suited for “gre enfield” 适用于未发展区域 • Low tech – little change over past 50 yrs. 技术含量低，近 50年没有多大改进 • Level of planning & implementation basic 对计划与实施手段的要求低 • “Non-greenfield” – surface disruptions, underground utilities 在市区施 ， 对地面上的物景 产生损坏，对地下的管网产生威胁

Trenchless Technologies 非开挖技术 • Thrust Boring & Pipe Jacking (pre-1900’s) 顶管法 • • • Auger Boring (1940) 螺旋钻进法 Impact Moling (1962) 冲击矛法 Directional Drilling (1971) 水平定向钻进法 Impact Ramming (1980) 夯管法 Pipe Bursting (1980’s) 爆(裂)管法

Definition of Trenchless Technologies 非开挖技术的定义 “A family of methods, materials, and equipment capable of being used for the installation of new or replacement or rehabilitation of existing underground infrastructure with minimal disruption to surface traffic, business, and other activities. ” 非开挖技术就是采用各种方法， 材料，设备来铺 设，更换或修复地下公用设施而能做到最小限度地扰民碍市

New Construction Techniques 新技术 H. D. D. 水平定向钻进法 Pipe Bursting 爆(裂)管法 Microtunneling 微型隧道法 Pipe Jacking 顶管法 Auger Boring螺旋钻进法

Horizontal Directional Drilling 水平定向钻进法 • Lengths of 15 - 1800 m 施 长度： 15－1800米 • Diameters of 25 - 1200 mm 管径25－1200毫米 • Applications: 应用 – utility conduits 市政 程 – Pipelines 管道设施 – gravity sewers 下水管道 – force mains 压力管道 – horizontal remediation wells 治理污染的水平管群 – geotechnical investigations地质调查

Pipe Bursting 爆(裂)管法 • Lengths of 100 - 900 m Static Head 固定式裂管头 施 长度： 100－900米 • Diameters of 75 - 1060 mm 管道直径： 70－1060毫米 • Applications: 应用 – replacement of force mains Pneumatic Head 气动式裂管头 压力管的更换 – replacement of gravity sewers 下水道的更换 Hydraulic Head 液压式裂管头

Pipe Bursting Process(Static) 爆管法的过程 （ 固定裂管 艺)

Pipe Bursting Process(Static Cont. ) 爆管法的过程 （固定裂管 艺) 续

Pipe Bursting Process(Pneumatic) 爆管法的过程 （气动 法)

Microtunneling 微型隧道法 • Lengths of 25 - 225 m 施 长度： 25－225米 • Diameters of 250 - 3050 mm 管径： 250－3050毫米 • Applications: 应用 • gravity sewer installations 下水管道的安装

Microtunneling Process 微型隧道法施 过程

Pipe Jacking 顶管法 • Lengths of up to 490 m have been achieved 施 长度可达 490米 • Diameters of 1060 - 3050 mm 管径介于1060－3050毫米 • Applications: 应用 – large diameter gravity sewers and force mains 大型下水管道和压力管道

Pipe Jacking Process 顶管法施 过程

Auger Boring 螺旋横钻孔机 • Lengths of 12 - 150 m 施 长度： 12－150米 • Diameters of 200 - 1500 mm 管径： 200－1500毫米 • Applications: 应用 • relatively short crossings of pipes and conduits 短距离的管道施

TWO CASE HISTORIES 两个例子 （一）Pipe Bursting 爆管法 （二）Horizontal Directional Drilling 水平定向钻进法

（一）爆管法 Alternatives 方案比较 • Parallel the existing gravity trunk sewer with a new gravity trunk sewer 将新下水管与旧下水管平行安放 • Construct a series of 5 new pumping stations and pump to adjacent sewerage area 需要设置 5个新泵站，把污水泵送到邻近排污系统

Parallel Trunk Sewer 平行管道方案 • Advantages 优点 – Maintains gravity flow 维持重力流动 • Disadvantages 缺点 – Construction in silty sand to clayey material 3 to 6 metres deep with high groundwater in close proximity to Millstone River, a highly sensitive Coho salmon habitat stream. 在 3 -6米的粘沙土层施 难度 大；地下水位高；会影响三文鱼栖息地的生态 – Additional right-of-way would be required 需要额 外的管位 • Cost Estimated at $5. 1 million 成本估算约 5. 1百万美元

Pumped Option 泵站方案 • Advantages 优点 – Minimizes environmental impacts as pump stations and forcemains for the most part would be constructed in existing right-of-ways. 对环境扰动小 • Disadvantages 缺点 – Added undesirable long term operational costs to the City of Nanaimo 给这个城市增 加了一些额外的长期营运成本 • Cost Estimated at $5. 2 million 成本估算约 5. 2百万美元

Pipe Bursting Researched as a Possible Alternative 爆管法作为可能的另一选择 • Advantages 优点 1. Less environmental impact as excavation is minimized 由于极少动土， 对环境影 响小 2. Gravity flow maintained 保持重力流动 3. No additional right-of-ways required无需额外的管位 4. No long term operational and maintenance costs associated with pump stations 无需 象泵站方案那样需要长期的营运和维护成本 5. More cost effective than alternatives 最经济的 法 • Disadvantages 缺点 1. Upsize required at the upper limit of PB technology in North America; however, there had been limited success 扩径要求已达北美的爆管的上限；但也有一些成 功的实例 2. Lengths 100 m to 175 m 长度为 100米 至 175米 3. Limited availability of contractors in North America with capability to perform upsize of this nature 能做这样的扩径 程的承包商有限

Demonstration Section 演示部分 • Ability to burst project lengths (100 m to 175 m) 能施 100 至 175 米的长度 • Ability to burst pipe couplings 能裂管接头 • Ability to burst concrete encasement 能裂混凝土包封 • Although some difficulties encountered, remaining project was subsequently awarded 尽管遇到一些困难，项目最后获得通过。

650 mm (26”) 750 mm (30”) 350 mm (14”)