DN1200 污水管道原位置换工程
裂管法 · 吃管法 · 磨管法 · 移管法四法技术研究报告

摘要 · 核心结论EXECUTIVE SUMMARY

面向"DN1200 污水管、原位置换、非开挖、大概率采用裂管法、实施方无施工经验与设备、设备选型要求国产"这一工程条件,经对国内外标准、政府技术文献、专利文献、厂商资料与工程案例的系统研究,形成以下核心结论。报告按裂管法、吃管法、磨管法、移管法三条技术路线并行展开,并给出四法比选与实施方案。

1 概念与背景CONCEPTS & BACKGROUND

本章界定工程需求,给出非开挖技术分类坐标系,定义裂管法并澄清国内常用别名,梳理技术发展史。

1.1 工程条件与需求定义

本工程对象为一段公称直径 DN1200(1200mm)的重力流污水管道,需要原位置换(在原管位上更换新管),要求采用非开挖方式施工。目前该管段的长度、埋深、旧管材质、地质与地下水条件、支管接入情况均未知——这五个未知量正是决定裂管法可行性与工法细节的先决条件,构成第 11 章实施方案"阶段一:前期调查"的全部内容。

1.2 非开挖技术分类:修复(Renovation)与更换(Replacement)

按照行业标准 CJJ/T 210-2014 的体系,排水管道非开挖技术分为三大类^[1]:

• 整体修复(内衬类):穿插法、原位固化法(CIPP)、折叠内衬法、缩径内衬法、机械制螺旋缠绕法、管片内衬法——旧管内"加一层",过流断面减小;
• 局部修复:不锈钢套筒法、点状原位固化法——点位缺陷修补;
• 管道更新(更换):本报告对象碎(裂)管法——旧管原位破碎、同步拉入新管,是唯一可进行管道扩容的非开挖管道更新技术(CJJ/T 210-2014 条文说明 5.1.4 原文)。^[1]

行业实践中常被混称的"短管置换"实际包含三种完全不同的工艺,选错将直接导致返工^[12]:

1.3 原位置换工艺体系:裂管、吃管、磨管与移管(四法)

"把旧管在原管位换成新管"并非只有裂管法一条路。按管道更换技术的通行分类^[42][29],原位置换(更换)类工法的通行分类为三族(裂管/吃管/拔管);本报告据国际 Pipe Reaming 文献补充磨管法后,对四者作同等深度的并行研究:

1.4 原位置换与新建敷设之辨:装备角色模型(R1/R2/R3)

评估具体设备(如顶管机、定向钻)能否用于原位置换时,须先明确一个判别准则:原位置换的定义要求"对既有管做处置"——破碎、钻磨、整管移出或就地废弃;而顶管/定向钻/微顶本身是"在地下敷设一根新管"的新建装备,与旧管无关。二者的交集只发生在以下三个接口上^[47][58]:

1.5 裂管法定义与术语对照

中英文术语对照表

1.6 技术发展简史

裂管法依据国际非开挖行业史专题文献(Blast from the Past: A History of Pipe Bursting, UNITRACC, 2009)考证的关键节点^[15]:

国内方面,裂管法于 2003 年首次应用^[15];现行行业标准 CJJ/T 210-2014 自 2014 年 6 月 1 日实施,将"碎(裂)管法"纳入"管道更新"类工法并给出完整设计-施工-验收条文^[1];2021 年上海地标 DGTJ 08-2354-2021 进一步细化了材料、施工与验收要求^[3]。

2 理论基础THEORY & DESIGN BASIS

本章回答裂管法的五个理论问题(旧管如何被破碎?土体如何反应?拉力如何计算?能扩径多大?新管如何设计?),并给出吃管法(2.6)与移管法(2.7)的理论基础,支撑第 10 章四法比选。

2.1 破管力学机理

裂管头(bursting head / expander)在旧管内通过的瞬间,对管壁施加径向扩张力,使管壁环向受拉直至破裂。按施力方式分为静压(Static)与动力(Dynamic)两大类^[5]:

• 静压头:无内部运动部件,仅靠拉杆/钢丝绳的持续拉力扩张旧管;对土体扰动小,条件允许时优先采用。EPA 原文:"static heads are preferred where pipe and soil conditions are not suitable for using dynamic heads"。
• 动力头:气动(压缩空气脉冲冲击,锤击频率 180~580 次/min^[1])或液压(胀缩循环),在冲击点附加冲击能,"常用于贯穿难碎管材与坚硬土层",但会引起土体运动与地面隆起。

旧管材质决定破碎方式

2.2 土体扰动与地表位移

裂管头挤扩旧管并将碎片压入周围土体,本质上是一个空腔扩张(cavity expansion)过程:土体被径向挤密,位移场随距离快速衰减。EPA 对其规律与危险工况的总结^[5]:

• 位移"tend to be localized and dissipate rapidly away from the bursting operation"(局部化且随距离迅速消散),但可表现为管位上方或一定距离外的隆起或沉降;
• 三种危险工况:①管道浅埋(位移主要向上);②更换管径显著加大;③2~3 倍管径范围内存在已劣化的相邻管线;
• 最适宜土层为可中等压缩(可挤密)的土;密实土、回填土和地下水位以下的土不利——所需破碎力与影响范围都增大;饱和土中裂管还会使裂管头周围孔压上升、地下水向工作坑渗流;
• 气动碎管的锤击可在地表产生可感振动。

实测案例佐证:加拿大 Chilliwack 项目(DN300→DN500,扩径约 180% 断面积)全程未发生地表隆起,"被挤开的土体 simply compressed and densified around the new pipe",且在距房屋 5m 处布设沉降观测点未测得异常^[14];而美国南旧金山项目(27″→36″,海湾淤泥+高水位)初期指定静压法"proved inadequate in the difficult geo-technical conditions",改用气动锤+尾部夯管辅助+聚合物润滑后完成,地表隆沉控制在允许限内^[11]——说明软土高水位大口径场景必须把"静压可能拉不动"作为设计工况之一。

2.3 轴向拉力与允许拖拉力

裂管过程中新管随裂管头被拖入,轴向拉力由裂管头破管阻力 + 新管与土体摩擦力构成;拉力随长度、扩径比、土层密实度、润滑情况变化。设计上须双向校核:设备额定拉力 ≥ 施工最大拉力 ≤ 新管允许拖拉力。

(1) 中国规范:新管允许拖拉力

(2) 美国体系:ASTM F1804 安全拉应力

ASTM F1804《Standard Practice for Determining Allowable Tensile Load for Polyethylene (PE) Gas Pipe During Pull-In》给出 PE 管回拖期允许拉应力,其值随温度与回拖历时变化:按 PPI(塑料管协会)PE 手册与 MAB-3 报告,PE4710(≈PE100 同级)在 73~80℉ 下、0.5~1h 短时回拖约 1400~1500psi(≈9.7~10.3MPa),12h 长回拖约 1150psi(≈7.9MPa)^[25]。可见美方取值(按时程折减的安全应力)明显低于中国规范以屈服强度为基的取值,设计时建议两套都算、取小值。

(3) DN1200 算例(校核性质,非设计文件)

计算仅演示规范公式的应用;壁厚面积按实壁管计,管重约 195~240 kg/m。结论:DN1200 PE 管的允许拖拉力约 1700~2630 kN,与 GRUNDOBURST 2500G 的 2550kN 额定拉力在同一量级——设备选型与 SDR 选择必须联动校核,且拉力已无太多富余,这也是分段长度须受限(见 2.4)的根本原因。实测拉力案例:旧金山 36″ 项目采用双 20t 绞车(常规 30t、可加至 40t)配气动锤完成^[11]。

2.4 单次拉入长度与扩径(Up-sizing)能力

2.5 新管材设计与水力复核

• 按新建管道设计:"当采用碎(裂)管法更新管道时,应按新建管道的要求设计管道壁厚"(CJJ/T 210-2014 第 5.2.3 条)——裂管法的新管是独立承压的全新管道,与内衬类工法"借用旧管承载"完全不同^[1]。
• SDR 上限(强制条文):更新管道标准尺寸比最大取值——覆土 0~5.0m:SDR≤21;覆土 >5.0m:SDR≤17(CJJ/T 210-2014 表 5.2.3)^[1]。实例:旧金山 36″ 污压管项目即采用 SDR17 HDPE^[11]。
• 接口传力要求:牵拉施工时"管材接口抗拉强度不应小于管材本身的抗拉强度"(即接头不得成为薄弱点,PE 管采用热熔对接实现同强度)^[3];PE 管热熔对接执行 GB 19809^[3]。
• 过流能力复核:修复后过流能力比宜 ≥100%(DGTJ 08-2354 第 5.3.3 条);PE 管曼宁粗糙系数取 n=0.009(旧混凝土管约 0.013~0.014)——DN1200 PE 新管内径虽可能略小于旧管内径,但糙率优势通常可使过流能力不降反升;若需扩容,裂管法是唯一具备扩径能力的非开挖更新工法^[3][1]。
• 验收量化指标:施工前后检测管节及接口划痕、刻槽、破损,管壁损失不得大于 10%,接口不得破碎(DGTJ 08-2354 第 7.3.13 条,主控项目)^[3]。

2.6 吃管法理论基础

吃管法的力学本质与裂管法根本不同:不是"挤胀",而是"切削+排出"——掘进机刀盘旋转切削旧管与周边土体,破碎物经泥水系统排出,新管节在后方被千斤顶顶入。理论要点如下:

• 破管机理(切削而非挤胀):采用适合切割硬岩的微型隧道掘进机,导向钻头沿旧管道行进,用比旧管道口径更大的刀盘将旧管道和土壤/岩石一起切削破坏后置换,碎屑运出的同时将与断面形状相同或类似的新管顶入^[29]。因此钢筋混凝土管(裂管法的困难对象)对吃管法不构成特殊障碍——钢筋可被刀盘刀具切断,这改变了 2.1 节"管材决定破碎方式"的结论走向^[29]。
• 碎片处理路径相反:裂管法碎片压入周围土体(依赖土体可挤密性,见 2.2);吃管法碎片随循环泥浆排出地表——不依赖土体吸渣,软土、含水、复杂地层适应性好,也不存在"碎渣挤坏邻管"的工况^[29][30]。
• 开挖面支护(泥水平衡):以加压泥水支护开挖面,平衡地下水与土压,适于高水位与敏感地层;刀盘破碎的卵石/管块经锥形破碎机(crusher cone)二次破碎后进入排浆管,避免堵管^[34]。
• 新管受力状态:受顶而非受拉。顶管置换中主顶与中继间千斤顶顶推新管节,新管须能承受顶力(常用钢筋混凝土顶管、钢管、玻璃钢管等顶管管节),与裂管法"整管受拉、接口等强"的设计逻辑(2.3)不同^[40][30]。中铁装备专利另给出免顶力方案:以接收侧卷扬机前方牵引盾构前进,新管不受顶压力,从而放宽对管材抗压强度的要求、扩大适用管材范围^[30]。
• 可纠偏性:掘进机带激光导向与纠偏油缸,可在置换的同时纠正旧管原有的走向与坡度偏差——对年久沉降错口的污水管是独有价值;裂管法只能沿旧管轨迹,无纠偏能力^[29]。
• 抗塌孔与旧管填充:国际做法可先将旧管内填充流动填料(flowable fill),防止残液渗漏与开挖面流体流失,再由掘进机连管带土一并切出^[32];旧管变形>50% 或已塌陷的管段,吃管法仍可施工(裂管法遇塌陷段则须局部开挖预处理)^[29]。
• 结构创新(整管吃入):中铁装备 2020 年专利采用中空吃管刀盘+主机中心通道:刀盘只切削旧管周边土层实现扩挖,旧管整体不切削、经中心通道整节吃入并由通道拖出,避免了碎片破碎与排渣环节,提高更新效率^[31]。

2.7 移管法理论基础

移管法的两条路线机理完全不同,须分开讨论:

• 路线 A(拔管/抽管,pipe extraction)——"整体取出"力学:在两端工作点断开旧管接头后,以液压拔管器/绞车/钻机回拖力将旧管整根(或分段)沿轴线拔出,新管同步或随后拉入原孔。拔管阻力=管-土界面摩擦力+接头阻力,随埋深、管龄、结垢增长;拔出后原位形成空洞,存在孔壁失稳与地面沉降风险,须同步注浆填充或控制拔-插时序^[31][42]。其适用前提是旧管具有整体性:连续壁管(PE、钢管)或可逐节抽拔的接口——1995 年中国专利 CN1269003A(美国 TTi 管线施工技术公司申请)即针对"清除公用管道并换上聚烯烃管道"的燃气/公用管道场景^[31]。对 DN1200 重力流污水管(钢筋混凝土/铸铁短节承插管,脆性、多接头、常带沉陷错口),整管拔出在力学上不可行——如实判定为"不适用",除非现场查明旧管为特殊连续管材。
• 路线 B(异位新建,off-line replacement)——"新建+切换"逻辑:按 DGTJ 08-2354 对"更换"的定义,在原位或异位新建一条替代管道^[3]。异位路线即在旧管近旁(平行偏移)以顶管/定向钻/局部开挖新建 DN1200 新管,新建完成后临时调排、切换水流、复接支管,旧管清空后注浆填充或留置废弃。其理论基础即为常规顶管/定向钻设计理论(顶力计算、泥水平衡、管节设计),技术风险最低;工程代价是占用新管位地下空间、旧管成为废弃资产、总造价接近新建管道^[3][42]。

2.8 磨管法理论基础(本报告补充收录的第四条置换路线)

磨管法(Pipe Reaming)的理论内核与裂管法同属"原管位成孔",但成孔方式由"挤胀破碎"改为"旋转碾磨+泥浆携渣":以略加改装的 HDD 定向钻机将钻杆柱穿入旧管,钻机旋转+回拉带动牙轮回扩头把旧管(含混凝土、陶土、石棉水泥等非金属管壁)连同少量环周土体碾磨成碎屑,碎屑随钻井液循环排至地面,新 PE 管接在回扩头后方同步回拖入位^[47]。其力学要点:①破岩载荷为牙轮的接触碾压(与牙轮钻头破岩同理,低扭矩、适合高强脆性材料);②孔洞稳定由泥浆护壁承担,无需扩孔头对土体挤压——故对周边土体扰动小于裂管法,且旧管被完全移除、无残留碎片^[49];③扩径能力受"回扩头碾磨体积与泥浆携渣能力"约束,国际实绩的实用上限约为双倍扩径^[48]。四法与顶管家族变种的谱系归属与碎渣去向对比见图 2-1、图 2-2。

3 裂管法工艺方法与流程PIPE BURSTING — PROCESS & PROCEDURE

本章给出裂管法的工艺分类、完整施工流程(综合 CJJ/T 210-2014 第 8.7 节、EPA 实施步骤与德国工艺体系课件)与关键控制参数。吃管法、移管法工艺分别见第 4、5 章。

3.1 工艺分类与选择

3.2 标准施工流程(10 步法)

综合德国工艺体系培训课件的 10 步流程^[12]与 CJJ/T 210-2014、EPA 的步骤要求^[1][5]:

3.3 关键施工控制参数(规范强制条文汇总)

3.4 工作坑设计

• 位置:避开地上建筑物、架空线、地下管线;不宜设于道路交汇口、医院入口、消防入口;宜设于管道变径、转角或检查井处(CJJ/T 210 第 5.4.1 条)^[1];
• 尺寸:满足设备、管材起吊/拉入、人员作业空间;进管工作坑长度 L 按管材许用弯曲半径计算,R>25D₀(第 5.4.2 条,公式引自燃气规程 CJJ/T 147);深坑按 GB 50268 设计放坡或支护(第 5.4.3 条)^[1];
• 实例口径:德国体系课件设备坑 5m×2m(DN100-600 机型)^[12];GRUNDOBURST 2500G 最小坑 10.7m×3m×(管底以下 0.5m)^[14];加拿大 Chilliwack 项目工作坑长 ~23m(4m 深、双出口坑)^[14]——DN1200 工作坑按"长 12~25m、宽 3~5m"量级预留场地(具体以机型与埋深设计为准);
• 坑底处理:设备入坑时坑底宜铺设砾石垫层等处理(CJJ/T 210 条文说明 5.4.2)^[1];高水位坑须配足量排水泵(Chilliwack 项目涌砂塌孔即靠支护+泵排化解^[14])。

3.5 钢筋混凝土管的可裂性判据(RCP 评估清单)

本项目旧管大概率是钢筋混凝土管,裂管法适用与否的分水岭在配筋等级。美国陆军工兵团委托 TTC 编制的《Guidelines for Pipe Bursting》(Simicevic & Sterling, 2001)给出经典判据:钢筋混凝土管(RCP)可以成功实施裂管置换,前提是"未重度配筋"或"结构已显著劣化"^[49]。机理:环向钢筋在管节胀裂后会"展开成笼",相邻管节的钢筋若焊接/绑扎连续,会把碎管串成一个"弹簧筒"随扩孔头前行、撑阻孔壁;纵向配筋越重,该效应越强。阶段一检测评估时应按下表取证:

4 吃管法(Pipe Eating)工艺方法与流程PIPE EATING — PROCESS & PROCEDURE

吃管法是微型隧道(顶管)技术在管道更换领域的应用与改进:掘进机刀盘"吃"掉旧管与周边土层,碎片随泥浆排出,新管同步顶入。本章给出定义与流派、适用条件、施工流程与控制参数——与第 3 章裂管法同深度并行。

4.1 定义与技术流派

三个技术流派(按新管驱动力与刀盘结构)

4.2 适用条件(与裂管法对照)

4.3 标准施工流程(10 步法)

综合顶管置换施工要点^[40]、两份中国专利的施工方法^[30][31]与国际同轴微型隧道流程^[32]:

4.4 关键施工控制参数

注:吃管法无专门国家/行业标准,上表参数为行业资料口径;正式实施时顶力计算、管节设计、纠偏精度等按顶管工程技术标准(GB 50268 顶管章节等)由设计单位确定。

4.5 套筒式原位更换掘进装置:吃管法的"无刀盘"减配分支(2022 专利)

在本章三流派之外,检索中铁装备吃管法专利族(CN112483104B)的后续引用时,发现一件更彻底的简化装置:CN216305926U《一种管道原位更换掘进装置》(实用新型,2022 年授权、现行有效)——筒状盾体直接套设在旧管节外部,盾体前端刃口切土掘进,旧管整节吃入盾体内孔后拆除运出,盾体后端顶压面顶进新管节。说明书明确其省去了吃管法专利中的吃管刀盘、主驱动、泥水舱、排浆系统与注浆系统,结构简单、加工制造难度低,且因不大面积切削土层而对地层扰动更小^[59]。这构成"吃管+移管"的杂交形态:旧管不破碎、不拔出,而是逐节吃进套筒内运走,天然回避了"重筋混凝土管不宜胀裂"的配筋难题(对照 3.5 节判据)。

5 磨管法(Pipe Reaming)工艺方法与流程PIPE REAMING — PROCESS & PROCEDURE

磨管法是国际非开挖界与裂管、吃管、拔管并列的第四条原位置换路线:用略加改装的水平定向钻机(HDD)把钻杆柱穿入旧管,以牙轮回扩头将旧管碾磨成碎屑、随泥浆排至地面,新 PE 管同步回拖入位^[47]。本章给出发端刀具("牙轮一体扩孔器")专题、适用条件、施工流程与国内落地条件——与第 3/4/6 章同深度并行。

5.1 定义与工艺原理

塑料管道协会(PPI)定义:磨管法是一种管道更换技术,使用略加改装的 HDD 钻机——钻杆柱穿入待更换旧管,钻机一边旋转一边回拉,旧管被回扩头碾磨粉碎,碎屑随钻井液排出,新 PE 管同步就位^[47]。UKSTT 强调其与裂管法的本质差异:磨管法基本把旧管完全从地下移除、不残留碎渣——裂管法把碎片挤向四周土体,故磨管法在"碎片可能影响邻近设施"的敏感场景更有优势^[49]。适用旧管管材为非金属管:混凝土、陶土(VCP)、石棉水泥(AC)、PVC 等;金属管不适用^[47]。对地下水、砂层、岩石及混凝土包封等环境条件,文献明确其不构成实施障碍^[47]。

5.2 核心刀具专题:牙轮一体扩孔器

用户调研中看到的"牙轮一体扩孔器",行业对应HDD 用牙轮式扩孔器/岩石扩孔器(roller cone hole opener)。"一体"通常指两种形态之一:①扶切一体式——牙轮切削与扶正保径集成一体,无需另配扶正器(廊坊钻王纯滚动扶切一体式,超低扭矩,24~72″);②整体式/组合式——组合式岩石扩孔器分三部分制作组装,牙轮磨损后只需拆换牙轮组、免整器报废(专利 CN201802313U)^[51][53]。工作原理:钻机回转带动扩孔器本体,牙轮(镶齿 TCI/钢齿,齿形按地层选 IADC 编号)在钻压下纯滚动碾压破碎岩石、卵石、混凝土等高强脆性材料,泥浆循环携渣;与飞刀式/桶式扩孔器相比,牙轮式的优势正在硬岩、卵砾石与混凝土类地层^[52][54]。

国产供应链完全成熟,无"卡脖子"环节:廊坊钻王科技(扶切一体式,24~72″)^[51]、天津立林机械集团(牙轮单元可替换,一套本体多次复用)^[52]、沧州格锐特钻头(PDC/牙轮钻头/非开挖牙轮扩孔器全系列)^[52]、美锜国际 MAGITECH(254~1828mm,IADC114-637,金属/橡胶密封)^[52]、中石化四机厂(石化机械)(非开挖牙轮岩石扩孔器)^[52] 及各类 TCI 可换式定制厂商^[52]。相关专利:CN201802313U(组合式)、CN201318126Y(牙爪+聚晶金刚石轴套)、CN207160982U(牙轮流道式)^[53]。

5.3 适用条件与直径/扩径能力

5.4 标准施工流程(10 步法)

按 PPI/NASTT 资料归纳^[47]:

5.5 国内落地条件与案例空白

国内与磨管法同源的实践集中在燃气/供水行业:"穿管置换"——以旧金属管作通道回拖 PE 管,或以扩管头胀碎旧管同步拉入 PE 管。工程实例:用 Vermeer D33×44 水平钻机将 PE 管拖入旧铸铁燃气管(非开挖燃气旧管道改造 PE 管内插法)^[63];山东大学基建部对"原位换管法"的介绍同样为扩管头胀碎旧管、PE 管拖入原管位^[63]。排水行业的非开挖置换实践为中小口径胀管/裂管(第 3 章),未检索到国内公开报道的 DN1200 级混凝土排水管磨管置换案例。工艺四要素——大吨位 HDD 钻机(8.7 节)、牙轮回扩头(5.2 节)、泥浆系统、PE 管热熔(8.8 节)——国内全部具备,工程可行性论证可做,但需一次现场试验段来填补钢筋切断可靠性与携渣组织的案例空白(见 11.0 节备选 C 与第 9 章空白声明)。

5.6 旋切家族:磨管思想在中小口径上的轻量化变体(国内,2023—2025)

国内近三年出现一批"旋转切削头破旧管+同步带新管"的置换工艺,可视为磨管法/吃管法原理在 DN200~800 的轻量化落地,主要面向塑料/混凝土排水管^[60]:

• 环切复顶置换(《水利水电快报》2023 年第 7 期):将原管道和坍塌部位全部旋转切割清除后带入新管,实现等径或扩径置换;配套硬件为环切钻头组件+顶进装置(北京飞凯利等有成品),井内操作即可完成,不开挖地面^[60];
• 顶拉旋切碎管法(江苏海之威):专用旋转切削机头在管道内部将旧管破碎或切割,碎片挤压至周围土体形成通道,同时以顶推+牵引设备将新管拉入/顶入原管位——"旋转破碎+顶拉置换"同步进行;该厂商另有"自锁式液压胀碎法(爆管法)"工艺^[60];
• 微顶法原位同径/扩径置换(安徽顺通):微顶机从原管道内部导向至下一井室,专用破碎钻头切割破碎塌陷变形的原管,膨胀头将碎管挤入周边土体形成管孔,同步将短管拉入——R3 新建装备加装破碎附件后转为 R2 置换装备的直接国内证据(见图 5-8),与本地知识库收录的"微顶短管置换(碎裂管法)适用 DN200~D600"口径一致(★ 行业媒体级);
• TRIC 旋转/液压裂管(美国,2″~14″):面向支管(lateral)市场,标准裂管头适用陶土、铸铁、球墨铸铁、石棉水泥;对金属旧管行业惯例为旋转切削滚轮"剪开"管壁(见图 5-9)^[61]。

6 移管法(拔管法/异位更新)工艺方法与流程PIPE EXTRACTION & OFF-LINE REPLACEMENT — PROCESS & PROCEDURE

"移管法"在权威文献中对应"拔管法/抽管法"(pipe extraction/removal):将旧管从原管位移出、置入新管。本报告按两条工程路线并行阐述:路线 A(拔管原位置换)与路线 B(异位新建替代管道)。

6.1 定义与两条技术路线

6.2 路线 A:拔管原位置换工艺

6.3 路线 B:异位新建置换工艺

7 顶管家族变种的置换角色:微顶与拉顶管JACKING VARIANTS — THEIR ROLE IN REPLACEMENT

按 1.4 节的角色模型,常规顶管、微型顶管、拉顶管本质是 R3 让位重建装备(旧管报废、原管位新建),并非原位置换专用设备;但它们在"旧管已整体报废"的前提下,构成沿原管位重建大口径刚管的现实选项。本章给出两类主力变种的工法原理、直径适用范围与 DN1200 判定,作为第 10 章比选与第 11 章实施路线的补充分支。

7.1 微型顶管:DN200~800 的精导向世界

微型顶管按出土方式分三大工法,技术均起源于德国/日本^[56]:

标准依据:T/CECS 1113-2022《给水排水工程微型顶管技术规程》将适用管径定为公称直径 200~800mm,管材可用钢筋混凝土管、玻璃钢管等,并明确引导管导向顶进(地箭式)顶管机为液压驱动^[55]。国产化现状:专业施工企业(如微顶(上海)排水工程)设备仍以进口为主;设备端有扬州广鑫微型顶管机、山东瑞钻 UD-M 等国产机型;工法端有南京同力"软硬结合地层微顶管水磨钻+地箭式双向对顶施工工法"等省级工法;专利端有春涛国际先导管(CN213393846U,授权有效)与中交三航局微型顶管施工工艺(CN113944468B,授权)^[57][62]。

7.2 拉顶管(顶拉法):定向钻导向 + 顶管顶力的杂交工法

拉顶管为解决"纯拉管只能柔性管、纯顶管工作井大"的矛盾而生:在一端工作井内布置水平定向钻机提供回拖拉力,管节自工作井分节下井,井内顶推设备与钻机边顶边拉,把大口径刚性管(含钢筋混凝土管)沿钻机控向的轨迹铺设到位^[58]。代表性专利 CN111236390A(中建四局安装公司,2020)给出流程:管线勘查→开挖工作井与方向井→测量放样→钻机定位与控向测量仪安装→试钻→导向孔钻进与回拖→管材分节下井→拉顶管材铺设→管道贯通;其特点是"以定向钻机作为拉、顶两种动力源,占地小、只借道不扩孔、钻杆穿过管道中心、管节井下安装",并配套自密封承插接口短管(锯齿形七级自密封倒扣环,免热熔焊接)与泥浆置换注浆^[58]。该申请于 2024 年被驳回(RJ01),但其同族与后续改进专利已获授权(广东一建 CN111794764B、顶拉钻管 CN111622771B、广州一市政 CN111911712A、广东中都 CN114215111A、春涛二次顶管 CN112267892A 等),工艺已在国内多个排水管网工程应用^[58]。

口径适应性:期刊文献指出顶拉管结合了定向钻拉管"导向精准、机动灵活"与顶管法"顶力足、适应刚性管"两大优点,既可曲线顶进又适应大口径刚性管^[58];辛本彬(2014,《上海建设科技》)专门讨论软土中大管径钢筋混凝土排水管的顶拉结合技术——由顶管千斤顶提供管段顶进推动力,克服"拉管工艺不能拖拉混凝土管段"的先天限制^[58]。置换角色 = R3 让位重建:适用于旧管已完全报废(塌陷、无法穿管修复)且需沿原管位重建大口径刚管的场景;它不破碎、不取出旧管。DN1200 级顶拉管的公开案例未检索到(公开案例空白,见 9.4 节移管案例的空白认定),其可行性论证需随第 10 章比选一并提交专家评审。

7.3 顶管家族变种一览:直径范围与置换角色

8 设备与材料(国产化选型)EQUIPMENT & MATERIALS — DOMESTIC-FIRST

设备是本项目最大的门槛。按委托方要求,具体设备选型以国内为硬约束(不限江浙沪):本章先给出国产化总策略(8.1),再按工艺分块展开——裂管法国际机型仅作能力对照(8.2/8.3),国产裂管装备现状与获取路径(8.4);吃管法国产顶管掘进机(8.5,主力推荐);牙轮扩孔器与磨管配套装备(8.6,新增);移管法拔管与回拖装备(8.7);新管材与焊接(8.8);供应商名录(8.9)。

8.1 设备国产化总策略与四法可行性排序

8.2 裂管法设备:国际机型谱系(能力对照)

(1) 德国 TRACTO-TECHNIK(TRACTO)GRUNDOBURST 系列 —— DN1200 的主力机型

TRACTO 为裂管法发明者之一(Grundocrack 1980 年代),其 GRUNDOBURST 静压裂管系统经北美子公司 TT Technologies 销售,按 TT 官网:8 个型号、回拖力 60,000~650,000 lbf(约 27~295t),适用破碎 4″~48″(101~1219mm)管道^[9];TRACTO 德国官网:五大型号、拉力 400~2500kN,管道更新最大至 Ø1200mm^[10]。G 系列标配 QuickLock 免螺纹快接拉杆(较螺纹杆提效约 40%^[15])。

注:1900G 的拉力数据在不同来源口径不一(疑为拉力/顶推力/额定压力差异),采购时以厂商正式技术协议为准。

(2) 美国 HammerHead Trenchless(Earth Tool Company)Hydroburst 系列

HammerHead(隶属 Earth Tool Company LLC,美国威斯康星州)Hydroburst 静压裂管系统为北美另一主流机型^[12]:

数据来源:JESCO(经销商)与 HammerHead 官网^[12]。系列最大仅至 24″(600mm),不适用 DN1200,列于此作为机型谱对照。

(3) 气动系统与其他创新工艺设备(补充谱系)

• GRUNDOCRACK 气动裂管锤(TRACTO):配槽式裂管头+尾部恒张力 GRUNDOWINCH 绞车;南旧金山 36″ 项目用 24″ Taurus 锤+42″ 扩径头+18″ GRUNDORAM 尾部夯助+GRUNDOMUDD 聚合物润滑系统+双 20t 绞车^[11];TT 公司口径气动系统可更换 4″~54″ 管道^[12];
• Vermeer Air Impactor(美国爱荷华):与水平定向钻组合,地面发坑、检查井回收;美国 Dalton 市项目 DN300 陶土污水管、平均 1m/min^[5];
• TRIC Tools(美国加州):小口径户线(DN100~150)裂管,静压头仅 0.3m 长、拉力 60,000lb,可通过最多 3 个 45° 弯头^[5];
• Perco Expandit(英国):检查井到检查井液压胀管,免工作坑,扩径可达 100%;新管可为陶土/混凝土/HDPE(不可用 PVC,不能承受顶进荷载)^[5];
• U Mole(英国):气动/液压裂管设备(EPA 图 1/图 2 来源)^[5]。

8.3 裂管法设备:配套工具与辅助设备

8.4 裂管法设备:国产装备现状与获取路径

公开检索(2026-09)显示,国产裂管/换管装备以专利与施工装置形态布局,尚无 DN1200 级(2500kN 级)静压裂管整机的公开定型产品页:

8.5 吃管法设备:国产顶管掘进机谱系(主力推荐)

吃管法(顶管置换)的主机即泥水平衡/土压平衡顶管掘进机——DN1200 旧管置换需按扩径设计配置 Φ1400~1600mm 级刀盘。国产顶管机产业成熟度全球领先,主要厂商与谱系如下:

选型提示:吃管法刀盘须按"旧管材+扩径比"定制(破碎 RC 管配滚刀/刮刀组合);上述国产厂商中唐兴/中铁装备/徐工/宣宣均可覆盖 DN1200 置换所需整机;采购前须核验"破碎旧管+同步顶进"工况的同类业绩(顶管新建与吃管置换的刀盘配置不同)。

8.6 牙轮扩孔器与磨管配套装备(国产,新增)

磨管法(第 5 章)的国产配套供应链完全成熟——牙轮回扩头为标准工业品,大吨位 HDD 钻机见 8.7 节徐工 XZ 谱系:

产品实拍见图 5-3~5-5;相关专利谱系(CN201802313U 组合式、CN201318126Y、CN207160982U)见 5.2 节^[53]。微型顶管装备(扬州广鑫、山东瑞钻 UD-M 等)与专业施工企业见 7.1 节^[62]。

8.7 移管法设备:拔管与回拖装备(国产)

8.8 新管材与焊接设备

(1) 新管材:PE100 实壁管(DN1200)

• 规范依据:碎(裂)管法新管用 PE 管,执行《给水排水用聚乙烯(PE)管材》GB/T 13663;PE 缠绕结构壁管执行 GB/T 19472.2、钢塑复合缠绕排水管 GB/T 2783、玻璃钢夹砂管 GB/T 21238/JC/T 2538、PVC-U 管 GB/T 20221(DGTJ 08-2354 第 4.11.2 条)^[3];北美按 ASTM F714/D3350/D1248 体系(NASSCO 矩阵)^[6]。重力流污水管推荐 PE100 实壁管(拉力校核与 SDR 体系最明确,见 2.3/2.5)。
• 江浙沪供应商(均经官网核验具备 DN1200 能力):

  企业	总部/资质	DN1200 能力(依据)
  ★ 伟星新材(002372)	浙江临海,上市公司	有 DN1200 非开挖实绩:官网新闻记录"全长 372m、直径 1.2m、重近百吨的伟星 PE 给水管 8 小时内整体拖拉入地,替换服役 22 年旧管道"的工程[18]
  ★ 公元股份(ERA)	浙江台州,上市公司	超大口径 PE 管规格覆盖 1000/1200/1400/1600/1800mm,压力等级 0.6/0.8MPa 等[18]
  中国联塑(LESSO)	广东(全国布局)	PE80/PE100 给水管,公称外径 20~1200mm(即最大 DN1200),0.6~1.6MPa[18]

• 替代管材方案(国内创新):南京仙林 DN800 项目采用双承插球墨铸铁聚乙烯复合管(内层球墨铸铁+外层 PE,0.6m/节承插连接),显著增强径向/轴向承载与耐久性,配合检查井顶拉工艺免建工作坑^[12]——DN1200 是否有对应产品需向厂商专项询证(未见公开证据)。

(2) 吃管法新管:顶管管节(受顶力设计)

• 管材类型:吃管法新管在顶进中承受轴向顶力,须采用顶管用管节——常用钢筋混凝土顶管(钢承口式)、钢管、玻璃钢夹砂管等;行业资料另载 HDPE 等亦可(配合前方牵引等免顶力工艺,见 2.6)^[40][30];
• 设计要点:管节口径按扩径设计(如旧管 DN1200 → 新管 DN1200~1400),壁厚与顶力等级按顶管工程设计(中继间布置、接口允许转角、橡胶密封圈);管节由具备顶管管材生产能力的属地预制厂/钢管厂定制,进场按相应管材标准复验——顶管管节属成熟工业品,国内供给充分(如河北雄安、济宁等地管材产业带,见 8.9 名录);
• 与裂管法管材的关键差异:裂管法 PE 管按"受拉+SDR 环刚度"设计(见 2.3/2.5),吃管法管节按"受顶+接口密封"设计——两法管材不可互换。

(3) 大口径 PE 热熔对接焊机(裂管法管材焊接)

DN1200 需 1200 型以上液压对接焊机(国际品牌如美国 McElroy;国内多家非开挖装备企业可提供,下图 WELPING 1600 型即覆盖至 DN1600)。焊接质量控制要点:焊口端面铣削、加热板温度/吸热/切换/冷却时间按管材壁厚执行工艺卡,焊口卷边检查,接口抗拉强度不低于母材^[3]。

8.9 供应商与承包商名录

(1) 国内装备制造商(设备采购/定制对象;★=江浙沪)

(2) 设备与技术服务(国际,对照)

(3) 国内施工/服务/材料企业(★=江浙沪;均据本地知识库企业档案与公开报道)

9 工程案例与造价(四法)CASE STUDIES & COSTS — THREE METHODS

按工艺分列:裂管法国际大口径案例 9 项、国内案例 5 项(9.1/9.2);吃管法与顶管置换案例(9.3);移管法案例(9.4);造价锚点汇总(9.5);磨管法案例(9.6,合并新增)。裂管法案例覆盖 DN225~DN1220,与本项目直接可比的是 48″(1220mm)量级;吃管法/顶管置换案例覆盖 DN300~DN2000。

9.1 裂管法:国际工程案例

另有 EPA 记录:理论上可置换管径无上限,实绩已达 1220mm(48″)^[5];NASSCO 矩阵给出技术包络 4″~48″^[6]——与本项目 DN1200 完全对应。

9.2 裂管法:国内工程案例与文献案例

9.3 吃管法与顶管置换案例

9.4 移管法案例

9.5 造价数据与经济性

(1) 可查造价锚点

DN1200 四法的每米综合单价在公开渠道均无可靠数据,本报告不做假设推算;建议按工法分项询价合成——裂管法:2500G 级设备租赁/台班+DN1200 PE100 管材(SDR17/21,约 195~240kg/m)+工作坑+调排+监测;吃管法:Φ1400~1600 顶管机台班+顶管管节+始发/接收井+泥水分离;异位新建:常规顶管工程定额+旧管注浆废弃。四法均应将交通导改、路面恢复等隐性成本纳入综合比较。

(2) 经济性定性结论(有据可查)

• 行业实测:较全线开挖土方量减少 80% 以上、工期压缩 40%~60%、综合成本(含隐性成本)降低 30%~50%,路面破坏面仅 5%~10%^[12];
• 造价影响因素清单(EPA):管径与材质(新旧)、长度、碎片清运、管身缺陷(错口/树根/严重开裂)、埋深与坡度变化、检查井位置与增设进入点数量、邻近避让管线、导流措施、支管复接数量、井位转向次数、地基条件^[5];
• 《净水技术》数据同时表明:在小口径+交通不敏感场景,开挖可能更便宜——非开挖的经济性优势随交通重要性、路面等级、管线密度的上升而放大^[21]。DN1200 城市主干污水管通常正处这一"优势区"。

9.6 磨管法案例(延伸报告合并新增)

10 四法方案比选(DN1200)METHOD SELECTION — THREE METHODS

以标准工法特征表为基准,叠加设备国产化约束,给出 DN1200 场景下裂管法、吃管法、移管法与内衬类/开挖替代工法的对照与比选结论。

10.1 工法特征对照(以标准表格为骨架)

(1a) 延伸补充:磨管法与套筒式原位更换(第 5 章/4.5 节合并新增)

10.2 比选结论与决策逻辑

• 决策树(阶段一查明条件后执行):①CCTV+开样查明旧管材 → ②结构性缺陷等级与修复指数 RI(上海 DB31/T 444 口径)→ ③RI≥7 或存在 4 级变形/塌陷等严重缺陷 → 置换类工法^[3] → ④管材分叉:脆性管(陶土/素混凝土/灰铸铁)→ 裂管法优先,吃管法比选;钢筋混凝土管 → 吃管法优先(裂管法"极难破碎"仅作论证后备;磨管法/套筒式为新增论证备选 C/D,见图 10-2)⑤设备分叉:设备必须国产 → 吃管法;可接受进口/持机分包 → 按造价与工期比选裂管/吃管 → ⑥场地分叉:两端大工作井与泥水分离场地无法落实 → 裂管法;沿线上方障碍密集、旧管塌陷严重 → 吃管法/异位新建 → ⑦仅需恢复结构强度、过流允许折减 → 内衬类(UV-CIPP/螺旋缠绕);
• 必须直面的口径差异(如实并列):①CJJ/T 210(行标)碎(裂)管法上限 1200mm vs 上海地标限 300~800mm——在沪实施需专门论证;②吃管法/移管法无专门标准工法条文,按顶管规程+新建管道体系报审;③裂管法国内公开案例最大 DN800、吃管法在 DN1000+ 已有实践(临安/常州/香港)但正式文献有限^[36][43][46]。三者共同指向:组织国内权威专家专项论证,分别以国际实绩包(裂管:第 9.1 节)与国产顶管业绩包(吃管:第 9.3 节)作为支撑材料;
• 组合策略(工程界常见折中):脆性管段裂管+塌陷段局部开挖翻管;或吃管法主线+检查井修复;若两法论证均受阻,异位新建(顶管)+旧管注浆废弃为最终兜底^[12][3]。

11 实施方案(针对本工程)IMPLEMENTATION ROADMAP

在"长度/管材未知、无施工经验、无设备、设备选型国产化"的初始条件下,按五个阶段推进;每阶段给出任务、依据与产出。本章为工程组织建议,具体参数以阶段一查明条件后的正式设计为准。

11.0 前提与边界

• 工作假设(待验证):管段为城市污水干管,检查井间距 30~80m 量级,埋深 3~6m,旧管为钢筋混凝土管或陶土管;设计过流能力不降低;所在道路允许短时局部围挡;
• 技术路线默认值(按第 10 章比选):双主线并行论证——A 线:静压裂管法+DN1200 PE100 实壁管(SDR17/21)+分段 ≤150m(旧管为脆性管且设备可获时);B 线:吃管法(顶管置换)+Φ1200~1400 顶管管节+单次顶进 ≤200m(中继间至 500m)(旧管为钢筋混凝土管或设备须国产时);阶段一查明管材后按 8.2 决策树定线;移管法 B(异位新建)为兜底预案;
• 论证备选 C/D(延伸报告合并新增):当阶段一查明旧管为重筋、接头贯通且结构尚好的 DN1200 钢混管(3.5 节判据指向裂管不可行)时,在 B 线(吃管法)之外并行论证两条新路线——C 线:磨管法(第 5 章),触发条件为业主接受"现场试验段先行"(验证牙轮切断钢筋可靠性与泥浆携渣组织),装备四要素国产齐备(钻机 8.7 节+牙轮头 8.6 节+泥浆系统+PE 热熔 8.8 节);D 线:套筒式原位更换(4.5 节),触发条件为设备厂接受定制论证(中铁装备 CN216305926U 方向),无泥水系统、旧管整节吃入运出,但无公开实绩。C/D 均以"专家论证+试验段"为放行前提,不改变 B 线主推地位;
• 组织默认路线:业主(委托方)+ 检测评估单位 + 设计单位 + 专家论证 + 专业施工分包,不自购设备、不自营首战(依据 11.7)。

11.1 阶段一:前期调查与检测评估(产出:可行性判断的全部输入)

11.2 阶段二:方案设计与专项论证

• 设计文件(按定线结果二选一或分段组合):工法论证报告 + 施工图设计。A 线(裂管法)核心计算:①SDR 选择(覆土≤5m→SDR21,>5m→SDR17)^[1];②允许拖拉力(2.3 节公式,DN1200 约 1700~2630kN,建议同时按 ASTM F1804 时程应力复核取小值^[3][25]);③设备能力-拉力需求匹配(2500G 2550kN);④过流能力比复核(n=0.009)^[3]。B 线(吃管法)核心设计:①顶力计算与中继间布置(按顶管技术标准);②始发/接收井结构设计;③泥水平衡压力与泥水分离方案;④刀盘刀具配置(按旧管材:RC 管配截断钢筋的滚刀/刮刀);⑤扩径比与管节选型(8.8);⑥轴线纠偏目标值(顺带修正旧管坡度)^[29][40][34];
• 专项论证(强烈建议):因 DN1200 处行标上限(裂管法)、国内无 DN1000+ 裂管案例、吃管法无专门标准工法条文,参照南京经验("新工艺新材料需专家专项论证")组织国内专家论证会——A 线以 EPA/NASSCO/TT 国际实绩包(9.1 节)为支撑,B 线以国产顶管装备与污水顶管业绩包(6.5/9.3 节)为支撑^{[12][5][6][35][36]};
• 监测设计:地表隆沉剖面(工作井/坑间沿线+垂直向)、邻近管线位移、气动工况加振动监测(裂管法)/顶力-姿态曲线(吃管法);预警值与停工机制写入设计(参考:距邻管 <1.2m、距建筑 <2.5m 即触发保护措施条款^[1])。

11.3 阶段三:施工组织

• 资源配置(按定线,建议通过分包获得):A 线(裂管):2500G 级主机+定制刀盘/扩径头+液压动力组+拉杆;DN1200 热熔对接焊机组;CCTV;封堵与临排泵组;高清洗车;监测仪器。B 线(吃管):Φ1400~1600 泥水平衡顶管机(唐兴/中铁装备/徐工 XDN/宣宣等国产整机)+吃管刀盘+顶管管节+主顶/中继间+泥水分离站+激光导向;封堵临排、CCTV、监测同 A 线^{[35][36][38][40]};
• 进度量级(供计划参考,以实际询价为准):A 线:破碎速率典型 30m/h(EPA)^[5]、日进尺可达 150m(UNITRACC 2009 口径^[15])、单段 ≤150m^[9],每段约 1~2 个工作日;B 线:日均 10~30m、准备期 7~10 天(含工作井)、单次顶进 ≤200m^[40]——吃管法单段进度慢于裂管法,但设备与队伍可得性远优;
• 人材机组织要点:设备操作、PE 焊接(A 线)/顶管施工(B 线)、有限空间作业、起重司索等特种人员持证;管材进场复验(GB/T 13663/顶管管节标准);焊口按工艺卡+抽检;工作井(坑)支护方案单独编审;不宜中断的回拖/顶进工序须配备用动力(上海标准 6.1.3 精神^[3])。

11.4 阶段四:质量与安全控制

11.5 阶段五:验收移交

• 竣工验收执行 CJJ/T 210-2014 第 9.5 节(按 GB 50268 程序)^[1];竣工资料含:CCTV 前后影像、拉力全程曲线、焊口记录、闭水/渗水量测记录、监测报表、工作坑回填密实度;
• 检查井修复与端口处理复查(DGTJ 3.0.6:端口连接密封、防地下水入井)^[3];支管复接逐一 CCTV 复核;
• 质保期建议按合同约定,并以结构性修复 50 年使用期限目标对照设计文件交底(上海标准 3.0.3 精神^[3])。

11.6 风险登记册

11.7 无经验、无设备条件下的实施路径建议

(1) 三种组织模式对比

(2) 分包商"五步筛选法"(源自行业实战手册,直接可用)

1. 核验设备归属:要求提供裂管机/顶管机铭牌、吨位参数、近期同管径施工影像——无设备、无班组的转包队伍首先出局;A 线直接要求"2500kN 级或等效设备+DN800 以上裂管业绩",B 线要求"Φ1400+ 泥水顶管机+DN1000 以上顶管(或置换)业绩";
2. 无检测、不报价:坚持"CCTV 内窥检测 → 缺陷分级 → 工艺选型 → 分项报价"流程,拒绝未检测的包干价;
3. 报价分项列明:CCTV 检测费及原始录像、工作坑开挖与恢复、管材型号(PE 等级/SDR/厂家)、接口工艺、闭水试验标准、质保年限与范围;
4. 三个专业提问:①邻燃气/电缆管线如何做振动与位移监测、超限停工机制?②新管与检查井接口密封锚固的节点图纸?③遇未知障碍物/卡管的应急方案与加价上限?
5. 规模匹配:DN1200 属千米级主干管工程,选择可出正规方案、可招投标、有大型业绩的工程公司。^[12]

(3) 合同要点

• 明确执行标准:CJJ/T 210-2014、GB 50268、CJJ 181 及项目所在地地方标准;验收指标写入合同(管壁损失≤10%、闭水/渗水量测、CCTV 复检);
• 设备与关键人员锁定条款(机型、进场时间、机长简历);风险分担(卡管、未知障碍物、隆起修复)与单价/总价边界;质保与缺陷责任期。

12 标准规范体系STANDARDS FRAMEWORK

参考文献与资料来源REFERENCES

正文中上标编号对应本清单;名录中标注 ★ 者 = 江浙沪企业。本地知识库(Obsidian「管网修复」仓库,1132 篇)所引文件均给出原始 source_url。

一、标准与政府文献(全文级)

1. CJJ/T 210-2014《城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程》(全文)。本地知识库存档:01-政策法规与标准/国家级/2026-08-28 城镇排水管道非开挖修复更新工程 技术规程.md(原文 PDF 源:zjw.sh.gov.cn 转存;标准信息核验:http://www.zoroy.cn/index.php/archives/615 、https://www.gongbiaoku.com/book/7tw18485ig7)
2. 同规程第 5.1.4/5.2.3/6.6/7.4 条具体条文(出处同上)
3. DGTJ 08-2354《城镇排水管道非开挖修复技术标准》(上海,征求意见稿全文与 2021 版信息)。本地知识库存档:01-政策法规与标准/国家级/2026-08-23 城镇排水管道非开挖修复技术标准.md;原文:https://zjw.sh.gov.cn/cmsres/e5/e58cfe764f034e748e6e19698955f08a/5056fc25f35ffbb4b01cc8b51a1b17d4.pdf
4. Simicevic, J. & Sterling, R.L. (2001). Guidelines for Pipe Bursting. TTC Technical Report No. 2001.02, U.S. Army Corps of Engineers ERDC.(经 CJJ/T 210-2014 条文说明引用;线索:https://www.academia.edu/48467477/Guidelines_for_pipe_bursting)
5. US EPA (2006). Water Technology Fact Sheet: Pipe Bursting. EPA 832-F-06-030. https://www.epa.gov/sites/default/files/2019-08/documents/pipe_bursting_fact_sheet_p100il70.pdf (本地知识库全文存档)
6. NASSCO Pipe Rehabilitation Matrix V2025(4~48″、扩径 1~3 级、段长 300~600LF 等口径)。本地知识库存档:07-国外研究与交流/国际标准与指南/2026-08-23 PDFNASSCO Pipe Rehabilitation Matrix V2025.xlsx - Google Sheets.md
7. US EPA (1999/更新). Trenchless Sewer Rehabilitation. EPA 832-F-99-032. 本地知识库存档:07-国外研究与交流/国际标准与指南/2026-08-23 Trenchless Sewer Rehabilitation.md
8. CJJ 181-2012《城镇排水管道检测与评估技术规程》;GB 50268;CJJ 6-2009;CJJ 68(经 CJJ/T 210、DGTJ 08-2354 引用)

二、厂商与国际行业资料

9. TT Technologies: GRUNDOBURST® Static Pipe Bursting System(8 型号、60,000~650,000 lbf、4″~48″)。https://www.tttechnologies.com/products/grundoburst-static-pipe-bursting-system/
10. TRACTO: Static pipe bursting with GRUNDOBURST(五型号 400~2500kN、更新至 Ø1200mm)。https://tracto.com/en/products/grundoburst ;2500G 页:https://tracto.com/en/products/grundoburst-2500g ;1250G 页:https://tracto.com/en/products/grundoburst-1250g
11. TT Technologies 案例与型号新闻:南旧金山项目页 https://www.tttechnologies.com/large-diameter-sanitary-sewer-pipe-bursting-south-san-francisco-ca/ ;1900G 发布(2012)https://undergroundinfrastructure.com/magazine/2012/january-2012-vol-67-no-1/features/tt-technologies-unveils-latest-unit-in-pipe-bursting-product-line ;24″ 钢管项目 https://www.tttechnologies.com/large-diameter-steel-water-main-pipe-bursting-project-significant-achievement-trenchless-technology/ ;Hurst 项目 https://www.tttechnologies.com/home-town-team-hurst-excavating-completes-hall-fame-burst/
12. HammerHead Trenchless: HydroBurst Static Pipe Bursting Systems(型号谱与参数)。https://www.hammerheadtrenchless.com/products/static-pipe-bursting-systems/hydroburst-static-bursting-systems/ ;JESCO 经销商 HB125/HB175 页:https://www.jesco.us/catalog/utilities-and-underground/hammerhead-equipment/pipe-bursting-systems/hb125
13. PW Trenchless(加拿大,2500G 北美首购、1.2m 能力宣称)。https://www.pwtrenchless.com/

三、案例与行业报道

14. Trenchless Technology 杂志:PW Trenchless Upsizes Chilliwack's Sewers(DN300→DN500、350m/3 段、2500G/260t、坑 23m)。https://trenchlesstechnology.com/pw-trenchless-upsizes-chilliwacks-sewers-with-pipe-bursting/
15. UNITRACC(2009-10-23): Blast from the past: A history of pipe bursting(British Gas/DJ Ryan 1981 专利、Grundocrack、QuickLock、2500kN、7 万 km、各国首用年份含中国 2003)。https://www.unitracc.com/e-journal/news-and-articles/blast-from-the-past-a-history-of-pipe-bursting-en
16. Underground Construction(2009-11): Pipebursting Evolution(Advantica 专利 2005 到期)。https://undergroundinfrastructure.com/magazine/2009/november-2009-vol-64-no-11/features/pipebursting-evolution

四、国内期刊、企业与平台资料

17. 本地知识库企业档案与榜单(06-设备材料与产业/):上海隧道、誉帆科技 001396、江苏南排、江苏永冠、无锡君得利、隆科兴、普洛兰、承芮、天津倚通(上海地标参编)、沈阳盖德等。原始 source 见各存档文件(博客园/搜狐/中华网等,★ 行业媒体线索级,用于询价起点)
18. 伟星新材官网:国内大口径 DN1200 PE 给水管铺设工程新闻(372m/1.2m/近百吨/8 小时拖入)。https://www.vasen.com/news/info/3072 ;产品页 https://www.vasen.com/product/product_info/71 ;公元/联塑大口径 PE 规格经公开产品资料核验(湖北公元建材 https://www.hbgygd.com/pe100/ 等)
19. 伍晓龙、董向宇、王舒婷(2017). 液压裂管技术在污水管道原位置换中的应用. 《钻探工程》2017(9):77-. 摘要页:http://jour.tkgc.net/tkgc/article/abstract/20150362
20. 国产设备与施工服务商检索线索(铜马电力 tmepe.com、济宁鼎东、山东威马、城明环境、中科非开挖 zkpipe、管康等;经百度爱采购与企业官网,2026-09 检索)
21. 《净水技术》(2023). 排水管道缺陷成因分析及修复方案选择(DN600 工法单价对比:碎管 6981/CIPP 4910/开挖 5492 元/m)。本地知识库存档:04-检测评估与数字化/评估分级与修复决策/2026-08-25 排水管道缺陷成因分析及修复方案选择.md
22. 《建筑科技》类期刊(2021). 非开挖修复技术在南京仙林片区污水管道更新工程中的设计与应用(DN800×180m 顶拉碎管+球墨铸铁 PE 复合管、地铁保护区、埋深>5m)。本地知识库存档:02-优秀案例与工程实践/江苏案例/2026-08-23…md;原始链接 xueshu.qikan.com.cn/preview/1/99/4077031
23. 搜狐(2026-06-06). 非开挖裂管置换技术实战手册(三种"短管置换"辨析、DN800~DN1200 大型设备口径、成本优势量化、五步筛选法)。本地知识库存档:03-修复技术与方案/开挖更新与综合改造/2026-09-02…md;https://www.sohu.com/a/1033106946_122783099
24. 排水管道病害修复方案选择及实践课件(德国体系 10 步流程、设备坑 5m×2m、DN100-600 机型 1000kN/120m 参数)。本地知识库存档:04-检测评估与数字化/评估分级与修复决策/2026-08-25…md
25. PPI/MAB-3 与 PE 手册:PE4710 安全拉应力时程表(1400~1500psi 短时/1150psi@12h)。https://plasticpipe.org/MAB-3 ;ASTM F1804 标准实践
26. NASTT's Pipe Bursting Good Practices Guidelines(3rd ed., 2019, 176pp, ISBN 978-0578412634;NASTT Pipe Bursting Center of Excellence)。https://nastt.org/resources/pipe-bursting-center-of-excellence/
27. 上海普陀区二级结构性缺陷排水管道修复工程可研请示(2025,碎管法列入主管整体修复选项)。本地知识库存档:02-优秀案例与工程实践/上海案例/2026-08-20…md
28. 《地下空间与工程学报》(2024). 国内外地下管道非开挖修复技术应用现状(胀管法定位与北美应用)。本地知识库存档:07-国外研究与交流/国际论文与综述/2026-08-26 Application Status…md

五、吃管法与移管法:方法、专利与国际资料(本次补充)

29. 知乎专栏《不开挖地面也能更换老旧管道?一分钟搞懂"爆管法"和"吃管法"》——吃管法完整定义、适用管材(陶土/石棉水泥/玻璃钢/PVC/混凝土/钢筋混凝土,不适用铸铁/钢)、旧管变形>50% 或塌陷可用、可纠偏纠坡、日本大量应用等关键口径。https://zhuanlan.zhihu.com/p/447449480
30. CN103234076A《一种非开挖管道更换设备及其使用方法》,中冶通信建设集团(北京),2013——吃管法背景定义("主要的非开挖更换技术有爆管法、吃管法等")、前方牵引式设备(新管免受顶压力)、基坑开挖-设备安装-施工流程。https://patents.google.com/patent/CN103234076A/zh
31. CN112483104B《一种吃管法管道更新掘进机及施工方法》,中铁工程装备集团(郑州),2020 申请——中空吃管刀盘+中心通道+泥水舱+推进装置;其引证文献网络同时收录:CNR111335898A(中铁装备,非开挖管道更新施工体系)、CN111852493A(中铁装备,管道更新掘进机)、CN114060050A(中铁装备,管道原位破除更新施工方法)、CN118391501B(江苏宣宣重工,《一种基于裂管法适用原位换管的顶管机》,2024-09-20 授权)、CN111140694A(北京北排,双壁波纹管→HDPE 替换装置)、CN112664215A(天津倚通,非开挖新管道铺设)、CN108560692A(济南猫爪,裂管机)、CN1269003A(1995,美国 TTi 管线施工技术,《清除公用管道并换上聚烯烃管道的方法和装置》——拔管法中国早期专利)、CN202852194U(气动裂管装置)等。https://patents.google.com/patent/CN112483104A/zh
32. Trenchlesspedia: In-Line Microtunneling——国际"同轴微型隧道(吃管法)"词条:旧管先填充 flowable fill→MTBM 切削旧管与土体→新管顶入。https://trenchlesspedia.com/definition/2829/in-line-microtunneling
33. US EPA. State of Technology for Rehabilitation of Wastewater Systems——收录"Herrenknecht Crush-Lining Replacement Technology"(吃管法)为管道更换技术选项。https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPURL.cgi?Dockey=P1008C45.TXT
34. Herrenknecht AG: AVN Machine 产品页——泥水微型隧道机 Ø0.4~4.8m、顶进 DN250 起、锥形破碎机、可扩径刀盘、中继间>1000m、激光导向、可折叠刀盘盲洞回收;参考项目 Emscher(Bottrop)/Jeddah/Abu Hamour。https://www.herrenknecht.com/en/products/productdetail/avn-machine/

六、国产设备、工法与国内案例(本次补充检索)

35. 安徽唐兴装备科技(集团)有限公司官网——企业概况(20+ 年、600+ 员工、181 项专利、1000+ 案例、出口马来西亚/菲律宾/泰国/新加坡/印尼/蒙古/俄罗斯)与产品体系:SPB 泥水平衡顶管机 Φ450-4000mm、HRC 岩石 Φ600-4000、SRC 卵石 Φ600-4000、EPB 土压 Φ450-4000、浓泥式 Φ1500-4000、微型 ≤Φ600、钻顶机 Φ300-600;业绩:佛山电力管廊 1148m、引江济淮二期合肥五水厂等。https://www.tangxing.cn/
36. 川观新闻《可回退,可折叠丨看中铁装备顶管机如何挑战香港复杂地质》——中铁装备顶管机类型(土压/泥水/多模式)、尺寸覆盖 0.4~4m;香港古洞、长沙湾污水项目"中铁1563号"。https://cbgc.scol.com.cn/news/6328979
37. 中国中铁官网(2025-09)《出口迪拜可扩径泥水顶管机下线》——Φ4.28m/3.68m 一机两用,迪拜 DS415 排污隧道(约 7km)及雨水排水工程。https://www.crecg.com/web/xwzx61/gsyw87/2025090817131412377/index.html
38. 徐工集团非开挖装备——官网新闻《两项世界纪录,就是徐工水平定向钻机》(XZ6600/XZ11600,33 小时穿越复杂砂层);中国工程机械工业协会 XZ3000 参数(最大回拖及顶进力 3000kN、扭矩 110kN·m);Machmall 平台 XZ 系列定向钻/XDN 系列顶管机产品资料(XZ120E 最小宽 1.45m;XZE16000 全球最大电驱,2m 管径×5000m)。https://www.xcmg.com/aboutus/news-detail-1128947.htm ;http://www.cncma.org/article/2093 ;https://www.xcmgmachinery.com/
39. 铁建重工微型顶管机出口尼加拉瓜马那瓜污水扩建项目——国内自动化与装备行业媒体报道线索。https://www.zidonghua.com.cn/news/manufacturing/289723.html
40. 百度爱采购·寻源百科:《顶管置换修复施工》(原理与四大系统、适用 300~2000mm、单次 ≤200m/中继间 500m、日均 10~30m、造价参考 800~2000 元/m、综合造价降 30~50%、沉降 ≤10mm、16 家设备与施工厂商名录)与《碎(裂)管法修复设备》(设备构成);另含河南省建筑业协会《管道非开挖裂管法 PE 短管置换施工工法》(河南亚伟建设集团)文件线索。B2B 商业内容,作行业参考口径与询价起点,数据须核验。https://b2bwiki.baidu.com/encyclopedic/pipe-replacement-by-pipe-jacking ;https://b2bwiki.baidu.com/encyclopedic/pipe-bursting-equipment
41. 重庆铜马实业有限公司:静压裂管法非开挖换管技术页——液压油顶+圆球尖锥导向拉杆+扩孔器+导向钻刀+调向扶正器、0.6m/节 PE 短管(子母扣承插)施工工艺全文;企业资质(市政公用总承包贰级等)。https://www.tmepe.com/business/417.html
42. 马保松主编《非开挖管道修复更新技术(第 2 版)》(人民交通出版社,2024.02,17 章+附录——管道更换技术分类体系);中国水网《马保松:非开挖管道修复技术助污水治理提质增效》("把原有管道破碎,或者挤压抽出来,原位更换")。https://civil.sysu.edu.cn/article/2271 ;https://www.h2o-china.com/news/295292.html
43. 本地知识库:杭州临安非开挖顶管置换行业实践(存档文件标题为"上海徐汇区结构性缺陷排水管道修复工程",正文为临安推广文,可信度★,数据作行业线索)——DN300-600 整体顶管置换(旧管碎片随顶进排出)、DN1000+ 套管顶进、主顶 1000t/激光导向 5mm、衣锦街 1.2km/15 天/3 井/工期-60%/成本-45%、累计 280 项超 8000m。02-优秀案例与工程实践/上海案例/2026-08-20 上海徐汇区结构性缺陷排水管道修复工程-上海非开挖修复.md
44. 本地知识库:排水管网修复工程施工方案(2026-06)——工艺比选表:开挖换管 DN300-1200 8500 元/m/45 天 vs 短管置换裂管法 DN200-600 5500 元/m/10 天(碳排放 260kgCO₂e/m)。03-修复技术与方案/开挖更新与综合改造/2026-08-27 排水管网修复工程施工方案-20260602.docx.md
45. 城市燃气管网更新改造公开报道——潮新闻(2023 年杭州完成 112 个小区 100km+52 条道路 14km,更新后大都采用 PE 管)、杭州发布(累计 153 个小区、敷设 161km、更换 7km 铸铁管)、人民日报能源周刊《焕新燃气管网"生命线"》(每公里改造费用数百万元);另:淮南 DN300 旧铸铁给水管 PE 穿插修复 300m 约 70 万元(巢湖在线)。https://tidenews.com.cn/news.html?id=2864341 ;https://paper.people.com.cn/zgnyb/pc/content/202507/28/content_30091421.html ;https://chaohu.ahsly.cn/NewsDetail.aspx?ID=296
46. 国内外顶管置换案例检索线索(2026-09):美国《2009 Microtunneling Supplement》记载 pipe eating 在线更换既有污水管工点(两天 54m 套管无事故,Scribd 存档);常州戚墅堰 DN1200 钢筋混凝土污水顶管 168m 遇障、旧管内顶入 DN1150 钢管处置(知乎《顶管施工障碍物处理技术》专栏)。均为行业刊物/专栏线索级,正式引用前须溯源核验。https://www.scribd.com/document/501935773/2009-Microtunnel-Supp

七、磨管法、顶管家族与牙轮刀具(延伸报告合并新增)

47. Pipe Reaming 资料合辑——Plastic Pipe Institute《Pipe Reaming》(HDD 改装、钻穿旧管、碾磨排渣、同步回拖、适用非金属管);PE100+ Association 同名技术页;UKSTT《Pipe Eating and Reaming》(旧管基本完全移除、无残留碎渣);NASTT Knowledge Hub《Pipe Reaming Risks and Rewards》;City of Portland Bureau of Environmental Services《Pipe Reaming》(市政标准工法)。
48. InneReam/Nowak Pipe Reaming 资料合辑——Underground Infrastructure Magazine(2010-06)《Double-Diameter Upsizing With Pipe Reaming》(双倍扩径、400% 过流提升);The Free Library《Nowak Pipe Reaming》(可移除 VCP/PVC/AC/钢筋混凝土管,双倍扩径为实用上限);GM Contracting《Pipe Reaming》(持证承包商,更换黏土/PVC/混凝土管)。
49. Simicevic J. & Sterling R.《Guidelines for Pipe Bursting》,TTC Technical Report #2001-02(美国陆军工程兵团编制,2001)——"RCP 未重度配筋或已显著劣化时可成功裂管置换"经典判据。
50. 大口径裂管纪录合辑——NYSDOT《Design Guidance for Pipe Bursting》(常规 2~36″、48″ 已有实施纪录);TT Technologies Grundoburst 静压裂管系统(4″~48″+,世界最大静压机 625,000 lb)与 Roper Brothers 案例高尔夫球场 1700ft DN600 RCP 重力污水管;Spiniello 公司 6″~48″ 裂管置换业绩。
51. 廊坊钻王科技(King-Drilling)官网——扶切一体式牙轮扩孔器(24~72″,纯滚动超低扭矩)。https://www.king-drilling.com/Products_details/245.html
52. 牙轮扩孔器厂商与参数合辑——天津立林机械集团扩孔器产品页(牙轮单元可替换,lilingroup.com);沧州格锐特钻头官网(pdc-bit.com,PDC/牙轮/金属密封牙轮掌全系列);美锜国际 MAGITECH(254~1828mm,IADC114-637,金属/橡胶密封,magitech.com.tw);中石化四机厂石化机械(非开挖牙轮岩石扩孔器单片式,sofe.sinopec.com);TCI 可换式开孔器定制(idrillio)。
53. 扩孔器专利谱系——CN201802313U《组合式岩石扩孔器》(三部分组装、可拆换牙轮组);CN201318126Y《牙轮扩孔器》(牙爪+聚晶金刚石滑动轴套);CN207160982U《一种牙轮流道式扩孔器》;CN204357353U《一种扩孔钻头》(保径扶正带)。patents.google.com
54. 知乎专栏《定向穿越「扩孔器」种类及地质适用性》——牙轮扩孔器地层选型与扩孔尺寸 220~1600mm。https://zhuanlan.zhihu.com/p/460166538
55. T/CECS 1113-2022《给水排水工程微型顶管技术规程》(中国工程建设标准化协会)——适用公称直径 200~800mm;引导管导向顶进;地箭式顶管机液压驱动。
56. 微型顶管工法资料合辑——唐兴科技《微型顶管(二次工法)在污水管线施工中的应用》(泥水平衡/螺旋钻机/地箭式三工法、D300~600、≤60m、±2cm、10~15m/d、北京石景山+丰台 2.5km 案例);上海微顶《我们只做微型顶管》(地箭式工法原理);知乎《上海微型顶管技术在实际工程中的应用》(标准/改良地箭分类)。
57. 微顶专利合辑——CN213393846U《一种用于二次顶管施工的先导管》(春涛国际,授权有效,附图 7-2/7-3 来源);CN113944468B《一种微型顶管施工工艺》(中交三航局,授权);CN111750173A《一种地下管道用微型顶管二次工法施工工艺》;CN107131356A《一种微创小口径顶管工程施工方法》。
58. 拉顶管资料合辑——CN111236390A《一种拉顶管非开挖施工方法》(中建四局安装公司,2020;2024-05-31 RJ01 驳回;同族 CN111794764B/CN111622771B/CN111911712A/CN114215111A 与春涛二次顶管 CN112267892A 等授权;附图 7-5 来源);唐兴科技工程案例《拉顶管施工技术在排水管网工程中的应用》与维普期刊同名论文(导向精准+顶力足、适应刚性管、曲线顶进);辛本彬《软土中大管径钢筋混凝土排水管顶拉结合技术》(《上海建设科技》2014,经 CN111236390A 背景引述);龙秋亮《城市管道顶拉管施工技术》(《湖南交通科技》2018)。
59. CN216305926U《一种管道原位更换掘进装置》(实用新型,2022 授权、现行有效)——筒状盾体套设旧管节外部、前端刃口切土掘进、旧管整节吃入内孔拆除运出;省去吃管刀盘/主驱动/泥水舱/排浆/注浆系统(附图 4-6/4-7 来源);相关 CN216715394U《旧管节分离装置》。patents.google.com
60. 旋切家族资料合辑——《小口径塑料排水管道环切复顶置换修复工艺研究与应用》(《水利水电快报》2023 年第 7 期,DOI:10.15974/j.cnki.slsdkb.2023.07.011);北京飞凯利管道技术(环切钻头组件+顶进装置);江苏海之威环境科技《顶拉旋切碎管法》与《自锁式液压胀碎法(爆管法)》(hwenv.com);中华网转载《安徽顺通-市政管道非开挖微顶管修复实现技术性突破》(2025-10,微顶法原位同径/扩径,图 5-8 来源);CN116220173A《一种排水管道非开挖短管置换施工工艺》(挤压破碎原管+回拖新管)。均为行业自述(★ 级),仅采信工艺概念。
61. TRIC Tools 官网——X30 系统(29.5t,2″~14″ 支管级)与《How to Choose the Right Pipe Bursting Head》(标准头适用陶土/铸铁/球墨/石棉水泥,金属管旋转切削滚轮口径)。https://www.trictools.com
62. 微型顶管装备与施工企业——微顶(上海)排水工程有限公司(设备以进口为主,Φ2090~Φ5090 顶管机与 DN300~600 微顶装备);扬州广鑫重型设备(微型顶管机/主顶装置);山东瑞钻(UD-M 微型顶管机);南京同力建设集团省级工法"软硬结合地层微顶管水磨钻+地箭式双向对顶施工工法"。
63. 国内燃气穿管置换实践——百度百科词条《非开挖燃气旧管道改造—PE管内插法施工》(Vermeer D33×44 水平钻机将 PE 管拖入旧铸铁管案例);山东大学基建部《非开挖施工技术简介》(原位换管法:扩管头胀碎旧管+PE 管拖入原管位)。

八、标准定名考证(2026-09-06 增补)

64. ISO 11295 合辑——ISO 11295:2017《Plastics piping systems used for the renovation of underground non-pressure and pressure drainage and water supply networks — Classification and information on design and applications》(定义 renovation 与 trenchless replacement(on or off the line of an existing pipeline)技术族;pipe bursting 为更换族代表);ISO 11295:2022 修订版;EN ISO 11295:2026;ISTT 官方定义"installation or rehabilitation (replacement, renovation, or repair) of underground utilities with minimum excavation"及其资源页顶栏分类(Trenchless Installations/Replacement/Renovation)。iso.org/standard/69517.html、istt.com/trenchless-technology
65. CJJ/T 244-2016《城镇给水管道非开挖修复更新工程技术规程》(Technical specification for trenchless rehabilitation and renewal of urban water supply pipelines,2016-09-01 实施,住建部)——给水管道非开挖修复更新设计施工验收;收录裂管法(爆管法)等工艺。gongbiaoku.com/book/zqy22633n39
66. CJJ/T 147-2010《城镇燃气管道非开挖修复更新工程技术规程》——适用插入法、折叠管内衬法、缩径内衬法、翻转内衬法与静压裂管法(第 8 章)对 ≤0.4MPa 在役燃气管道沿线修复更新;T/CGAS 010-2020 团体标准沿用同五工艺分类;CJJ/T 210-2014 条文说明 6.6 对裂管刀具位置即引自本规程。gongbiaoku.com/book/4j8177491kw、webfree.net/download/15713