[发明专利]一种环切拔管施工工艺及环切拔管钻机

说明书

本发明提供本发明提供了一种环切拔管施工工艺及环切拔管钻机，针对非开挖管道更换维修技术难点，利用环切拔管钻机，沿着待更换旧管道外壁切削出环形空间，实现待更换旧管道与周边泥土彻底剥离，沿着待更换旧管道外壁形成环形的空间，为后续拖离待更换旧管道和安装铺设新管道工作创造良好的施工前提，由于铣出的环形孔空间比原有的管道外径大，在施工过程中可以避免待更换旧管道的结构性损坏而造成的施工困难，同时可以通过再次扩孔的方式，按照设计需求重新铺设同样规格的新管,或更大规格的管道，彻底突破传统管道更新过程中，只能破坏旧管污染环境或缩小管道过流面积的缺陷，为城市待更换旧管道的更新与维护提供了新的思路和可行的方案。

技术领域

本发明涉及非开挖施工技术领域，具体地说，涉及一种环切拔管施工工艺及环切拔管钻机。

背景技术

非开挖是指利用各种岩土钻掘设备和技术手段，通过导向、定向钻进等方式在地表极小部分开挖的情况下（一般指入口和出口小面积开挖），敷设、更换和修复各种地下管线的施工新技术，不会阻碍交通，不会破坏绿地、植被，不会影响商店，医院，学校和居民的正常生活和工作秩序，解决了传统开挖施工对居民生活的干扰，对交通，环境，周边建筑物基础的破坏和不良影响，因此具有较高的社会经济效果。

非开挖施工工艺广泛应用于地下管道的建设工作，因为管道的使用寿命有限，因此需要在其寿命到期前对旧管道进行替换，目前，已知的对城市地下老旧管道置换的方法有：开槽重新埋设新管、裂管法（胀管法）等方法。

采用开槽重新埋设新管，可以直接取出旧管道，该方法缺点是工程量大，投资高，不但破坏已有的基础设施，而且容易造成大面积交通堵塞，严重居民正常工作和生活，破坏环境造成污染；

裂管法（胀管法），是用带裂管头的钻机，将旧管道破碎，并且将管道碎片挤入到周围的土壤中去，同时将一根新管道拉入，一次性完成旧管废除及新管铺设过程；该方法的缺点是在破碎旧管时的挤压和振动会对城市周边建筑物产生公共危害，碎裂的旧管及管道内的原油泥浆及其它废物污垢残留在土壤中，污染地表土层，部分不易降解的物质会影响植物生长和生态环境。

为此，如何能够将地下管道以非开挖的方式，从地下取出，实现真正意义上的管道替换修复，是当下迫切需要解决的技术问题，而管道常年埋设于地下，管道周边的土层会在重力的作用下对管道产生非常稳固的挤压，采用传统的非开发拔管工艺，无法克服土层对管道的挤压力顺利将管道拔出，因此实现非开挖方式取出旧管道的技术关键，是如何解决管道周边土层的挤压力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环切拔管施工工艺及环切拔管钻机，针对非开挖管道更换维修技术难点，利用环切拔管钻机，沿着待更换旧管道外壁切削出环形空间，实现待更换旧管道与周边泥土彻底剥离，使得旧管道能够轻易拔出，同步带入替换的新管道，实现真正意义上的管道置换，解决现有技术存在的弊端。

本发明采用如下技术方案实现：

（1） 在待更换旧管道的两端挖设作业井坑；

（2） 在待更换旧管道一端的作业井坑内布置环切拔管钻机，选用与待更换旧管道外径相匹配的环切钻头；

（3） 开动钻机，将环切钻头沿待更换旧管道钻进，并沿更换旧管道外径进行环切，将待更换旧管道与周边泥土剥离，持续钻通至待更换旧管道另一端的作业井坑时，停止钻进；

（4） 将环切钻头与待更换旧管道连接固定，同步连接新管道；

（5） 控制钻机回拖钻杆，将待更换旧管道拔出，带入新管道。

作为优选，步骤（2）中，所述环切钻头为可旋转切削的环状钻头，其内径略大于待更换旧管道的外径。

作为优选，步骤（3）中，环切钻头钻进的过程中，同步通入高压膨润土泥浆起冷却润滑作用，固定已经钻进环切的孔壁，并将环切下来的泥土悬浮送出。