韓軍 何麗新

【摘要】 在市政道路管線施工過(guò)程當(dāng)中，為不破壞原有路面及建筑物，多采用非開(kāi)挖市政道路施工方法。所謂的非開(kāi)挖市政道路施工，它是指一種環(huán)境友好的地下管線施工技術(shù)，利用巖土鉆掘的技術(shù)手段，在地表不開(kāi)挖溝（槽）的條件下（個(gè)別作業(yè)坑除外），對(duì)地下管線進(jìn)行定向鉆孔的一種成套施工技術(shù)。本文主要針對(duì)非開(kāi)挖市政道路施工鉆孔工藝過(guò)程中泥屑?xì)饬斔图夹g(shù)進(jìn)行分析探討，以供相關(guān)施工單位參考。

【關(guān)鍵詞】 鉆孔工藝；氣力輸送技術(shù)；非開(kāi)挖市政道路施工

隨著城市建設(shè)在近些年取得長(zhǎng)足的進(jìn)步，市政道路施工越來(lái)越受到社會(huì)的重視。作為市政道路施工的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容之一，地下管線的重要性不言而喻。為不破壞原有路面及建筑物，非開(kāi)挖市政道路施工在城市多個(gè)場(chǎng)合都發(fā)揮了重要作用，且隨著非開(kāi)挖市政道路施工技術(shù)的不斷成熟，其必將成為日后市政道路施工的主要發(fā)展趨勢(shì)。本文主要針對(duì)非開(kāi)挖市政道路施工鉆孔工藝過(guò)程中泥屑?xì)饬斔图夹g(shù)進(jìn)行分析探討，以供相關(guān)施工單位參考。

1.鉆孔泥屑?xì)饬斔图夹g(shù)的分析

1.1氣力輸送的相關(guān)概述

在施工中常說(shuō)的氣力輸送，它是一種在管道中利用氣流輸送散裝物料的方法，通過(guò)利用一定的壓力和一定速度的氣流，以實(shí)現(xiàn)散裝物傳送的裝置。從流體力學(xué)的角度上來(lái)分析，氣力傳送屬于氣固兩相流，因?yàn)樵趯?shí)際施工中涉及到的空氣和泥屑作為混合介質(zhì)。實(shí)際上，氣力輸送技術(shù)在各個(gè)行業(yè)當(dāng)中都具有非常廣泛的應(yīng)用，氣力輸送的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)可以概括為以下幾個(gè)方面。

在氣力輸送的優(yōu)勢(shì)上，主要包括：①具有較為理想的輸送效率；②整個(gè)輸送過(guò)程處在完全密閉的狀態(tài)之下，受環(huán)境因素和條件因素的影響較小，被輸送物不易被吸濕，污染，損壞，輸送質(zhì)量可以得到一定的保證；③在整個(gè)輸送的過(guò)程當(dāng)中，可以做一些分級(jí)，粉碎，混合等工藝過(guò)程，可在一定的條件下進(jìn)行一些化學(xué)反應(yīng)；④施工簡(jiǎn)單，占地面積小，方便選擇輸送管線；⑤方便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制與集中管理。

1.2氣力輸送的裝置和類型特點(diǎn)

吸送式氣力輸送、壓送式氣力輸送和混合氣力輸送是氣力輸送裝置常見(jiàn)的三種類型。①吸送式氣力輸送裝置，也叫真空輸送裝置，它是指將物料和大氣一起吸入到管道內(nèi)，氣流低于大氣壓，通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)氣力的輸送。②壓送式氣力輸送裝置則與吸送式氣力輸送裝置相反，壓縮空氣要高于大氣壓力，借此來(lái)實(shí)現(xiàn)物料的推動(dòng)和傳送。③混合氣力輸送裝置是將吸送式氣力輸送裝置和壓送式氣力輸送裝置相結(jié)合，兼具兩種裝置的特點(diǎn)，但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相關(guān)構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，且易受到工作條件的影響，設(shè)備磨損存在一定的問(wèn)題。

1.3氣力輸送狀態(tài)的幾種類型

通過(guò)對(duì)氣力輸送的狀態(tài)進(jìn)行分析能夠看出，在氣固流動(dòng)時(shí)，物料的狀態(tài)同風(fēng)速之間有著直接的關(guān)系：當(dāng)風(fēng)速較高時(shí)，物料呈懸浮的形態(tài)，同時(shí)均勻的被氣流輸送；小幅度的降低風(fēng)速時(shí)物料開(kāi)始聚攏，呈集團(tuán)脈動(dòng)態(tài)輸送；再降低風(fēng)速，物料就會(huì)聚攏在截面產(chǎn)生料栓，料栓在空氣的推動(dòng)之下進(jìn)行輸送；再次降低風(fēng)速，料栓就會(huì)變的穩(wěn)定，在空氣的推動(dòng)之下進(jìn)行輸送。所以能夠把氣力輸送系統(tǒng)分為下面三種：

①栓流氣力輸送：栓流氣力輸送是氣力輸送方法中較為突出的輸送方法，是把料栓人為的分割開(kāi)，以靜壓推動(dòng)料栓進(jìn)行前進(jìn)，以此增強(qiáng)料栓的速度，較少輸送的壓力。

②密相氣力輸送：在經(jīng)濟(jì)速度線的左邊和沉降速度線的后邊之間，物料不再均勻，但是較為密集，所以仍然是通過(guò)氣流來(lái)傳送能量。

③集裝容器式氣力輸送：集裝容器式氣力輸送依照裝料器分為兩種，分別為有輪的容器和無(wú)輪的傳輸筒，這種方法同栓料氣力輸送較為相似，都是通過(guò)空氣的壓力推動(dòng)傳輸筒在管道中輸送。

2.氣力輸送系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)

2.1鉆孔工藝過(guò)程中泥屑特點(diǎn)及氣力輸送的相關(guān)要求

結(jié)合以往市政道路施工的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，非開(kāi)挖市政道路施工鉆孔工藝過(guò)程中的泥屑受施工地點(diǎn)的影響，穿越地層大多以粘土、粉土、沙土、以及淤泥和砂層等軟弱地層為主，所以在這一過(guò)程中的泥屑?xì)饬斔椭?，為保證系統(tǒng)的高效運(yùn)行，且能可靠地保證泥屑可被運(yùn)輸，要求被輸送的鉆孔泥屑盡可能薄、碎。在進(jìn)行鉆孔施工時(shí)，鉆孔的泥屑應(yīng)盡量保證呈現(xiàn)松散的狀態(tài)，這樣的目的是為保證在氣力輸送過(guò)程當(dāng)中泥屑塞和氣體塞的形成，方便施工。但在實(shí)際的施工過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)，泥土在鉆削之后粘性較大，難以形成理想的泥屑狀態(tài)，故考慮壓送罐內(nèi)放置粉碎裝置的方式來(lái)滿足氣力輸送的要求。

2.2氣力輸送系統(tǒng)的相關(guān)關(guān)鍵部件

在實(shí)際的施工過(guò)程當(dāng)中，涉及到的施工關(guān)鍵技術(shù)主要包括在氣力輸送的過(guò)程當(dāng)中，主、輔噴吹壓力，輸送氣體流量等技術(shù)問(wèn)題即其數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建，另一方面，在氣力輸送過(guò)程當(dāng)中的系統(tǒng)關(guān)鍵部件如壓力輸送罐、拉伐爾管及氣力控制系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，也是保證該項(xiàng)技術(shù)能否順利實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。在氣力輸送系統(tǒng)的關(guān)鍵部件當(dāng)中，主要涉及到的內(nèi)容就是壓送罐、拉伐爾噴吹管、貯氣罐、輸泥管和單向噴吹閥等。此外在系統(tǒng)控制的關(guān)鍵部件當(dāng)中，氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)與電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是系統(tǒng)控制的兩大關(guān)鍵部件，是非開(kāi)挖市政道路施工鉆孔工藝過(guò)程中泥屑?xì)饬斔图夹g(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。

總 結(jié)

綜上所述，非開(kāi)挖市政道路施工鉆孔工藝過(guò)程中泥屑運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題，可以通過(guò)氣力運(yùn)輸技術(shù)的分析與設(shè)計(jì)得以有效解決，為市政道路管線施工提供必要的保證。當(dāng)前非開(kāi)挖市政道路施工的相關(guān)問(wèn)題是行業(yè)的研究熱點(diǎn)，這主要與當(dāng)前市政道路施工的發(fā)展特點(diǎn)緊密相關(guān)，本文主要對(duì)非開(kāi)挖市政道路施工鉆孔工藝過(guò)程中泥屑?xì)饬斔图夹g(shù)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析，著重對(duì)氣力輸送的相關(guān)理論進(jìn)行分析，以供相關(guān)市政施工單位參考。相信隨著氣力運(yùn)輸技術(shù)研究的不斷深入，市政道路施工的發(fā)展將會(huì)取得更大的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳慧萍.非開(kāi)挖市政道路施工鉆孔工藝過(guò)程中泥屑?xì)饬斔图夹g(shù)的研究[D].蘇州大學(xué)，2006.

[2]張健.非開(kāi)挖市政道路施工鉆孔泥屑?xì)饬斔头椒ǖ难芯縖D].蘇州大學(xué)，2008.

[3]李小平，劉海蘭，賴華清等.非開(kāi)挖市政道路施工鉆孔組合型多級(jí)破巖鉆頭設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與研究，2013，05：63-66.

[4]陳志強(qiáng).一種非開(kāi)挖市政道路施工微型鉆孔機(jī)器人控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D].蘇州大學(xué)，2008.