近日，日本真柄建设、栗本铁工所及石川工业高等专门学校联合开展了一项新型管道翻新顶管技术——“Vel-Replace工法”的试验施工。该工法通过在既有供水管道内插入专用破碎装置，同步完成旧管破碎与新管铺设。2025年4月4日，于东京都试验场地公开了施工过程。
Vel-Replace工法由真柄建设和北斗工程共同研发，其核心工艺为：在始发井内安装推进装置，驱动前端配备破碎刀具的掘进机贯入既有管道，利用刀具破碎旧管的同时，于破碎段后方连续铺设新管道。
试验施工概况
本次试验以一段废弃工业用水管道为对象，采用Vel-Replace工法将其更新为球墨铸铁管（DN350，单节长度1m）。施工段总长14.6m，平均覆土厚度2.15m。破碎机采用四刃式圆筒结构，通过液压系统控制刀具径向扩张以破碎旧管，随后收缩刀具并推进150mm，循环作业直至完成。新管铺设通过始发井（宽2.0m×长2.5m×深2.0m）分节顶进，共连接15节管道。
据真柄建设专家介绍，既有管道的连接段因螺栓紧固导致破碎阻力显著，为此将刀具数量从初期的六刃优化为四刃，以集中破碎力。破碎机集成了既有管道导向系统和液压段，适用于管径≥300mm的工况；若管径不足，则需外置液压单元并通过高压软管供油。
工法验证与监测
试验预计于2025年5月底完成，后续将采用实际供水管道以评估Vel-Replace工法对周边土体的扰动影响。真柄建设负责施工管理，栗本铁工所提供新管制造，石川高专监测周边地层影响，并取样分析旧管破碎形态与新管铺设质量。
真柄建设专家指出，地方政府普遍关注工法对邻近埋设物及地层稳定性的影响，需进一步验证评估方法。若该工法通过实证投入应用，可显著提升供水管道翻新效率。传统明挖法需全线开挖换管，而常规顶管法虽避免开挖，但需重新规划管线并注浆填充旧管空洞。Vel-Replace工法直接沿原路径翻新，兼具路径规划简化、工期缩短及复杂环境适应性优势。
市场前景与后续计划
日本水道协会统计显示，目前日本全国范围内运营超过50年的供水管道占比约为9%，但预计到2040年，该比例将攀升至约41%。Vel-Replace顶管法的出现为解决这一难题提供了新的思路。真柄建设计划扩大实证试验规模，通过通水试验验证管道密封性及水质安全性，以推动工法标准化，并推广应用到更广泛的领域。
Vel-Replace顶管法作为一种新型的非开挖管道翻新技术，具有高效、环保、便捷等优势，为解决地下管道老化问题提供了新的解决方案，具有广阔的市场前景。隧道网将持续关注前沿工法动态，为行业提供深度技术解读！