Trenchless Technology is the science of installing, repairing or renewing underground pipes, ducts and cables using techniques which minimize or eliminate the need for excavation, sometimes also called “No-Dig”.
-- from “ISTT: Trenchless technology guidelines”
非開挖技術(shù)被廣泛應(yīng)用于穿越公路、鐵路、建筑物、河流以及在鬧市區(qū)、古跡保護(hù)區(qū)、農(nóng)作物和環(huán)境保護(hù)區(qū)等不允許或不能開挖條件下進(jìn)行煤氣、電力、供排水管道、電訊、有線電視線路、天然氣管道等的鋪設(shè)、更修和修復(fù)。近十年來，英、美、德、日等國的許多高等院校、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)也投入了大量的人力、物力研究開發(fā)這一新技術(shù)，取得了大量研究成果并逐步應(yīng)用于工程實(shí)踐中。由于該技術(shù)的綜合成本低、施工周期短、環(huán)境影響小、不影響交通、施工安全性好等優(yōu)勢日益受到人們的青睞，在市政給排水管線、通訊電纜、燃?xì)夤艿兰半娏﹄娎|等地下管線工程施工中得以廣泛應(yīng)用。目前，非開挖管線工程技術(shù)已在西方發(fā)達(dá)國家成為一項(xiàng)政府支持、社會(huì)提倡和企業(yè)參與的新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，成為城市現(xiàn)代化進(jìn)程中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和政府對環(huán)境的日益重視，自90年代中期以來，我國非開挖的工程施工量和投入的設(shè)備數(shù)量均以每年40%的高速度增長。非開挖技術(shù)在我國已形成了一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，引起了各級(jí)政府和環(huán)境部門的高度重視。極有潛力的我國非開挖技術(shù)市場也吸引了大批國際非開挖設(shè)備制造商。尤其在處于中國管道大發(fā)展的21世紀(jì)，非開挖技術(shù)將具有十分廣闊的應(yīng)用前景，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益也將非常巨大。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年有100萬km的地下管線需要新建，總投資超過300億美元；而發(fā)達(dá)國家現(xiàn)有各類地下管線的總長約2000萬km，為更新、修復(fù)這些地下管線，每年還需投資300~350億美元。我國每年需鋪設(shè)的管線長度上水管5000km，下水管3000km，電訊管線26000km，此外還有30000km的管道急需更新和修復(fù)(尚未計(jì)天然氣管道和煤氣管道)。日本每年施工下水管道17000km，其中10%用非開挖技術(shù)施工，北美現(xiàn)有水平定向鉆進(jìn)(HDD)鉆機(jī)達(dá)1700臺(tái)，用于施工各類管線。未來20年美國估算為更換舊管道(主要是污水管道)就要花費(fèi)1萬億美元，現(xiàn)已有15萬km管道用脹管法修復(fù)，可再用100年。我國香港地區(qū)計(jì)劃在未來20年內(nèi)每年用5億港元進(jìn)行修繕和更換管道。其它國家都有類似情況存在。
對如此浩大的地下管線工程，采用的仍然是傳統(tǒng)的開挖施工技術(shù)，新老道路總處于挖了填，填了再挖的尷尬局面，不論從經(jīng)濟(jì)角度還是社會(huì)角度上看，都應(yīng)追蹤國外非開挖技術(shù)的發(fā)展，把地下管線工程施工新技術(shù)提到議事日程上來。為此，中國工程院院士劉廣志先生還特意在中國工程院院士建議中撰文“倡議推廣非開挖鋪設(shè)地下管線技術(shù)”。
非開挖技術(shù)的蓬勃發(fā)展也是歷史的必然，一是新管線需要大量興建；二是過去的舊管線大量待重建或翻修，管線建設(shè)愈多，修理工作量愈大;三是與21世紀(jì)聯(lián)合議程目標(biāo)相一致，利于保護(hù)環(huán)境。
因此，非開挖施工技術(shù)對于土木施工、環(huán)境保護(hù)、城市規(guī)劃及建筑管理等領(lǐng)域都是值得研究的重要課題。
非開挖地下管線工程技術(shù)的主要研究內(nèi)容和服務(wù)領(lǐng)域包括地下管線探測和檢測技術(shù)、地下管道(線)的鋪設(shè)技術(shù)和地下管道(線)的維護(hù)和更新技術(shù)。具體技術(shù)包括非開挖定向和導(dǎo)向鉆進(jìn)管道(線)鋪設(shè)技術(shù)、頂管和微型隧道施工技術(shù)、沖擊矛技術(shù)、夯管技術(shù)、頂推鉆進(jìn)技術(shù)、沖擊鉆進(jìn)技術(shù)、水平鉆進(jìn)以及管道在線更換技術(shù)和各種管道修復(fù)技術(shù)等。
