管道爆破:一种非开挖技术

有几种爆破方法，包括液压爆破、静态爆破、气动爆破和横向爆破。两种方法的主要区别在于爆破过程中力的产生和传递方式。大多数方法在新管道被拉进来时破坏现有管道。

液压管破裂

水力爆破使球墨铸铁和钢的替代成为可能，但可以用于各种管材。典型的爆破过程是从一个人孔到另一个人孔。这种方法使用一个依靠液压缸来膨胀的破裂头从内部打破管道。当磁头膨胀时，它会把管子弄裂，然后收缩，让绞车把管子向前拉。水力爆破主要用于排水管道和直径在6”- 20”之间的重力管道的在线更换。

静态管道破裂

静态爆破是一种常用的爆破方法水管道由球墨铸铁和钢制成。该方法使用卧式绞车作为大功率液压千斤顶或高压滚筒绞车，简单有效。静态爆破方法通常适用于直径在4 " - 48 "之间的管道。带叶片的滚轮用于防止主管撕裂。

气动管破裂

气动管道爆破使用带适当大小膨胀器的气动爆破头。在绞车的引导下，当新管道被安装在遗留的空间时，头部就像手提钻一样打破旧管道。这种方法主要用于更换直径在4 " - 54 "之间的重力管和压力管。每年用这种方法更换数百万英尺的管道。不需要进行大量的表面处理，在合适的条件下可以安装更大的管道(最大可达原管道的1.5倍)。

侧管破裂

在横向爆破中，一个钢锥(鼹鼠或爆破头)被拉过现有的管道，使其破裂。这种方法适用于多弯道和相对较小的管道(直径4”)。另一种爆破使用冲击旋转装置研磨旧管道;这可以增大管道的尺寸，而不会破坏实用程序。

管道爆裂可以用于几乎任何类型的管道，包括粘土，石棉水泥，现浇和加强混凝土ABS苯乙烯、聚乙烯和聚氯乙烯。大多数天然气管道是由聚乙烯制成的。一些旧的住宅下水管道是用5 ' -0"长的金属制成的。旧的污水管通常用高密度聚乙烯(HDPE)管代替。

玻化粘土和混凝土管容易爆裂。然而，如果混凝土管是加固，可能很难爆裂，除非选择正确的方法。铸铁管需要特殊的铅设备来保护绞车绳不受可能的损害。大多数塑料管必须用特殊的切割刀片在管鼻延伸处纵向切割。钢和球墨铸铁管必须用刀片分开。

管破裂的考虑

新管道能有多大取决于几个因素，包括土壤条件和原来的沟宽。由于土壤起着如此重要的作用，所以必须对土壤类型进行识别。有些土壤类型很容易膨胀(原始回填土或可膨胀粘土)，而其他类型(自由流动的类型，如沙子或密压粘土)可能需要使用膨润土作为润滑剂。非常脆弱的土体不能承受爆破设备的重量，不适合爆破。其他必须考虑的因素包括地下水位的深度、岩石的存在、原始建筑的类型和可达性。对于岩石土，大型化是有限的。

爆破深度应等于大直径的10倍。大多数管道可以放大25%(至少在一个情况下，24 "管道放大到36 ")。如果污水管道与其他公用设施(包括饮用水管道)相邻，管道爆裂通常是不可行的。在难处理的土壤中，大直径管道需要膨润土润滑。

爆破管需要仔细的施工前规划和设计，根据北美非开挖技术学会(NASTT)。现有的公用事业线路应评估材料类型、尺寸和维修记录。应该确定要安装的管道的类型和尺寸。审查竣工图纸、闭路电视(CCTV)录像和检查记录也很重要，以确定现有管道的状况。质量控制包括多种任务，包括爆破前对材料的实验室测试，爆破时对设备的检查，以及使用CCTV进行最后的检查。

的国际爆管协会(IPBA)已经为管道爆裂制定了指导方针，并将管道爆裂分为三个难度等级。

• 常规爆裂发生在管道直径为4 " - 12"和小于12 '的时候。爆裂长度可达350 '，新管径与原管径相同或大25%。
• 当深度在12′到18′之间，直径在12′到20′之间时，中等难度爆破的挑战就出现了。脉冲长度为350 ' - 450 '，放大范围为25-50%。
• 在最难的级别，深度大于18 '和直径是20 " - 36 "。脉冲长度超过450 '，大型化是50 - 125%。

IPBA建议，HDPE管道应该使用对接熔合方法在现场进行组装和连接，以提供防泄漏的连接。熔合应由有资格的技术人员进行。承包商也应该被认证为一个完全训练有素的管道爆裂系统用户。ASTM国际还制定了9个标准，涵盖管道爆裂的各个方面。

全国下水道服务公司协会(NASSCO)已经制定了管道和人孔安装和修复的规范指南。NASSCO的非开挖修复评估指南是可用的在线，包括20种安装新喉管的非开挖方法及两种开凿方法;现有管道的六种内联更换方法;34种恢复现有水和水源的非开挖修复方法废水管道以及侧板;以及修复和/或更换现有检修孔的18种方法。