四、鋪管機械裝備與施工
1.鋪管機械的種類
鋪管機械裝備以開溝鋪管機為主機，該機用鏈式刀齒縱向開出深窄直溝，用兩側螺旋推土器將挖升上來的土分送至溝側，以免重落溝底。隨在開溝器後麵的是一管箱，繞在鋪管機絞盤上的塑料波紋管沿著具有圓滑通道的鋪管裝置順著管箱鋪入溝底；與此同時，選配好的裹濾料（對波紋塑料管通常用顆粒級配經試驗選定的建築砂）用備有鋪料裝置的運輸車，從采砂場經必要的處理後運至施工現場與鋪管機並排行進，鏈刀開出溝後，在塑料管鋪人溝底之前、之時或之後（取決於濾料的鋪放是上包、下包還是全包式），將濾料按需要量和位置均勻鋪放在暗管周圍，然後回土填溝。
開溝鋪管機根據開溝器及其牽引的形式有自走式和繩索牽引式。繩索牽引式可用工程拖拉機或農業拖拉機的動力輸出軸作動力，通過附加的減速器驅動絞盤，用繩索牽引開溝鋪管裝置，從而較大幅度地降低機器成本；但開溝鋪管作業線速度較低，挖深在1.8m以下，移行定線較為費工費時等。
2.暗管周圍土壤狀況
在土質較粗的土壤中，無溝式和有溝式工藝所造成的暗管周圍土壤狀態，差別不大；在土質較細的土壤中，無溝式工藝常使暗管下麵和側麵局部土壤的導水度下降，對控製地下水位高度有影響。為了查明擾動區土壤的狀況，常采用常規鉛垂剖麵法及不同深度水平剖麵法，以測量鬆土範圍，裂縫方向、寬度和間距等。對土壤的局部壓密和“塗抹”，可在相應部位采集未經擾動的小土樣（直徑約5cm），用滲透計測定在一定時間內降落水頭高度，以比較不同工藝或部件的效果。
3.影響無溝式開溝器作業質量的因素
無溝式開溝器的刀柄斜角對其擾土剖麵的臨界耕深的大小亦有所影響，隨著耕深超過臨界深度，這種地麵隆起程度的差別減少。
無溝式開溝器的鬆土剖麵還可能受到鋪管機的輪子或履帶影響：若在發生幹涉的位置上，由於地麵上有超載的作用，開溝器的鬆土範圍將發生變動。
無溝式所配的管箱切土角通常接近90度，寬度較開溝器大，側麵積亦大，從而影響受開溝器作用過的土壤變形量，導致水分較高時各主界麵的壓密或塗抹，尤其是在臨界深度以下部位。管箱側麵的壓密與塗抹效應與管箱側麵正壓力和滑移阻力的大小有關。在草地上，由於草根的交織，向上的破裂麵不總能穿透，牽連作用使管箱側麵正壓力增大，可能使前頭開溝器所造成的沿前進方向的裂縫為管箱所重新關閉。管箱底麵的壓密和塗抹亦與正壓力和土壤狀況緊密相關。
對於暗管上麵的進水能力，在細顆粒無結構低剪強飽和土的情況下，當無溝式開溝器所開隙縫不用濾料填充時隙縫往往重新封閉，或是通過蠕變而將暗管完全包上一層不透水層，從而影響排水。在暗管下麵，情況也相類似，但就控製地下水位而言，暗管排水主要依靠管側進水，這時管下麵的塗抹寬度隻要不超過2倍管徑的距離，兩管之間中點處的地下水位高度基本上不受影響。
為了避免或減少無溝式工藝施工過程中係統排水性能所可能遇到的破壞，可采取各種辦法：①通過加大開溝器寬度或通過在偏離管道中線適當位置與深度處進行預鬆土以減少開溝器深處的土壤回壓，增加土壤向上移動的機會，從而加大臨界深度值，以便將暗管鋪埋在臨界深度以內，同時可減少開溝器側向壓密的寬度。②在管箱底部後麵，用沿水平平麵切土的切刀，造成向下方向的土壤失效，以破壞塗抹層；另外在易壓密和易塗抹的土壤情況下，必須控製開溝器及管箱寬度，以求避免壓密層或塗抹層每邊寬於暗管直徑。③回填時，回填工藝須正確，以便使暗管上麵的回填土壤保持透水性和穩定性。④在開暗溝排水而用橫向暗管作集水管的情況下，暗溝深度須在暗管開溝器臨界深度以下，以保證暗溝形狀的穩定性，並須在埋設集水管之後，瞬即在被鬆動過的土變幹之前，重加壓實，然後開挖暗溝，否則暗溝易生坍塌。鋪集水管後地表上回填土的高起還將影響暗溝開挖時的工作深度，為此，亦須在土壤未幹之前事先壓平。
4.開溝鋪管機的功耗
鏈刀式和犁體型工作部件的受力，前麵章節已有討論，這裏不再重複。鏈刀式開溝鋪管機機組前進速度與功耗的關係，即功耗隨機組前進速度成直線增加，而單位土方比功耗則作曲線下降。在機組前進速度不變，溝形斷麵不變的情況下，提高刀鏈線速則總功耗增加，單位土方比功耗也增加；但刀鏈線速度不能過低，根據經驗一般在1.2m/s以上，過低則出現堵土。線速高則溝形較清楚整齊。
刀鏈扭矩的動載係數隨機組前進速度的提高而降低，隨刀鏈線速度的降低而降低。鏈刀式開溝鋪管機耗於開溝的功率平均約為總功耗的50%。
開溝鋪管機施工過程和管係維護的組織如下：
（1）立樁放線：沿管道縱向每隔50m立一標樁，上設鉛垂標杆以定管道中心線位置；並設橫向水平標杆以控製挖溝的深度和坡度。
（2）起挖準備施工場地的平整，其要求隨機器而異，一般起伏須在15cm以下；另在排溝的一級管道出口處進行清淤，並開出一可容納管箱的長方形土坑，其坑底高程應低於設計的一級管出口高程30-50cm，以便開溝鋪管機就位，並調整至正確的起挖點開溝深度。亦可不挖管箱土坑而在完成機身定位後，開啟刀鏈挖溝並徐徐降下管箱至起挖點深度。
（3）管線和深度的操縱：將鋪管機駕駛室裏的水平視標尺按駕駛員作業時的視線高度進行調整，並由此測得不同駕駛員的視標高到所開溝的溝底（管箱底F）的高距。這個視標高度是測放地麵標樁上水平橫向標杆的依據。駕駛員是通過瞄準標樁的鉛垂標杆來控製挖溝的中心線位置，通過瞄準標樁的水平橫向標杆來控製挖溝深度和縱向坡度的。
挖溝可從排水管出口點起挖，也可反向開挖；這時駕駛員通過視標瞄準標樁橫杆以便不斷調整挖溝深度，反向剛好相反。要求駕駛員技術要熟練。不宜中途停車或升起管箱，以保證管線順直。
（4）管材與濾材的堆放：波紋塑料管用管架由鋪管機自行攜帶，自動鋪管。也可事先沿管線將管件展鋪在地麵，配合機械開溝，人工拋放溝底。對於瓦管，須事先堆放在機器前進方向的左側，距中心線約4m，每隔8-lDm堆碼一堆管材與濾料（但砂礫料不能堆放田麵，以免土壤混雜砂礫），瓦管放人溝底就位後，須檢查接口的破裂或歪扭，管線的順直。管線最後一管的末端須包紮封堵，波紋管可熱封口或壓扁折疊綁紮封口。
（5）回填：及時將開溝時鋪放在兩側的土壤回填溝內。如土粘重且浸水飽和，不宜立即回填，以防形成隔水層，破壞濾層結構；而應先風幹，或按原開挖層次，反方向回填，使原地表耕層的較鬆散的土壤先行回填。
為了保證施工質量，最好在無地下水影響的情況下施工，或將地下水強排至設計管底高程以下才施工，以免溝壁坍塌。土壤粘重而地下水位偏高時施工，開溝分土不利索，機車亦易擁土。必須在有地下水情況下施工時，隻能用不需回填濾料而自帶裹料的波紋塑料管。
（6）管道管理與維護：按獨立排水區組織管理，區內應合理調配作物布局；注意管道的養護和歲修，注意土壤狀況的變化，監測地下水位、水鹽動態、暗管出流和出砂量、井管的遊積、裹濾料的腐化情況；監測土壤滲透係數。
管係的維護以消淤防淤為重點；防止沿管線出現洞穴或凹陷積水；定期定點起挖管線出口段以檢查管內淤積情況；管線有險情時開挖修複。地下暗管管道的清淤，用專用的高水壓（2-3MPa）清淤機進行，其噴嘴有一個位於中央向前噴水以便穿透任何堵塞的孔，另有三個位於後麵而反向噴水的孔，以便噴嘴利用反作用力而自動進入管道深處。噴嘴和管子通過機械驅動退出管道及繞盤。
6.7螺旋式挖穴和螺旋輸送
6.7.1螺旋式挖穴部件
農林用植樹挖穴機和一部分土建工程用挖穴機所采用的螺旋式工作部件，手提式常用單頭螺旋，懸掛式多數用雙頭螺旋，少數用三頭螺旋。在工作過程中，隨著螺旋的轉動和向下鑽進，部件最前端的中心定位穩定鑽進方向，土層受前方未切到土體的阻擋及慣性力的作用而進入螺旋麵，隨著工件作回轉運動，並由於受到擠壓而碎散。在離心力作用下，土粒拋向穴壁，受到穴壁摩擦阻力的製動，角速度變小而成為低於螺旋鑽頭的角速；角速差導致土粒與螺旋麵的相對角位移，從而使土粒沿螺旋上升。由於土內摩擦的存在，沿螺旋上升的除靠近穴壁的土層之外還有離開穴壁一定距離的土層；除了在螺旋麵上的土層之外還有在其上一定高度的土層；整個形成一個沿螺旋軸線中空的拋物麵柱體，其中空程度和高度依螺旋部件的螺旋角、轉速、土壤的內外摩擦係數以及鑽進速度而定，當土屑散粒升到地表時，不再受到穴壁的約束，便被拋落在洞穴的地表周圍。到達要求的鑽穴深度後，將螺旋部件提升，退出洞穴。