地下管道非开挖技术:冲击矛施工法

冲击矛施工法是使用得最早和最广泛的一种非开挖铺管方法。冲击矛（以其形状像矛而得名）也是使用得最早和最广泛的一种非开挖施工机具，它由钢质外套（矛体）和重型活塞组成。冲击矛通常由压缩空气驱动。早在本世纪初波兰就已经开始研制生产冲击矛了。20世纪60年代，俄罗斯人发明了一种无阀式气动冲击矛。随后德国的TT公司和美国的Al-lied公司相继开发了类似的产品，并在前端增加了一个矛头，这便是目前广泛使用的气动冲击矛，近几年，国外有些公司已经开发研制了液体驱动冲击矛。

空气驱动的冲击矛也称气动矛，在压缩空气作用下，矛体内的活塞往复运动，不断冲击矛头，矛头在土层中挤压周围土层，形成钻孔并带动矛体前进。由于活塞的质量很大（一般为矛头质量的10倍），每次冲击使矛头获得很大的冲击力和极高的速度，足以克服矛体与土层的摩擦力，形成钻孔并带动矛体前进，活塞往复运动的冲击力远大于回程时的反作用力，所以冲击矛可以在土层中自行移动。冲击矛可以前进，也可以后退，一般通过反转送气管1/4～8圈，改变配气行程来实现活塞的向后冲击。冲击矛的后退主要用来回拖管道，或在前进有困难时返回起始工作坑，重新开孔。冲击矛的矛头有多种结构形式，可根据不同土质条件选择使用，如锥形矛头适用于均质土层，台阶式矛头可在含砾石层中施工，活动式矛头能够冲碎砾石并保直前进。图2-27为冲击矛施工法的示意图。

图2-27 冲击矛施工法示意图

目前虽然已有可控制的冲击矛出现，但绝大多数冲击矛仍是不可控的。为保证施工准确度，施工前的校正工作极为重要。冲击矛是以冲击挤压方式成孔，为保持周围土体压力均匀，保证冲击矛体受力均匀，不发生方向偏斜，并防止冲击挤压造成的路面隆起，一般施工时要求冲击矛以上地表土层厚度应大于冲击矛直径的10倍。(www.xing528.com)

冲击矛的优点是：①操作简单，不要求较高的专业技术；②施工成本低；③对地表干扰小。

冲击矛的缺点是：①地层条件的变化或遇到障碍物时易偏离设计方向；②准确度有限；③不适用于硬土层、含砾石的地层以及含水地层。

冲击矛用来钻孔并铺设管线，具有配套机具简单，操作、维修、运输、安装方便，施工成本低，铺管速度快等优点。