城市地下管道修复技术与工程实例

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市政公用工程专业一级注册建 造师继续教育师资培训
2014.5.
讲课内容
2.2 城市地下管道修复技术与工程实例 2.8 玻璃夹砂管排水管道长距离顶进施工技术 2.9 大直径钢管输水管道顶进施工技术 3.5供热管道焊接质量事故案例分析 5.1《绿色施工导则》要点解读
市政工程技术总览
道路工程 桥梁工程 隧道工程 顶管工程 基坑工程
手编制; 国内尚无行业标准,地方可先行编制地方标准.
二、折叠法工艺
1.工艺原理
折叠法管道内衬修复技术使用外径与原管道内径相等或
稍小的PE管,经折叠压缩将PE管折叠变形,拉入清洗除瘤
好的管道内,利用气压将折叠的PE管打开,慢慢恢复并与
2.工适原力艺用管、适管道延用道内长范类壁使围型贴用为合寿:在命压一的力起目管的,达道.到、防腐和提高原管道承压能
局部修复法: 补丁法 注浆堵漏法 机器人法
√ 100-2800 >900 200-900
非开挖管线修复的优点
① 对环境、交通、商业区、拥挤的生活区干扰小 ② 利用原有管线的轨迹,无需控制施工方向 ③ 可加大原有管道的过流能力 ④ 施工效率高,安全性好 ⑤ 不需排屑,减少了对路面的损坏
管道开槽施工现场
结冰后不会发生冻裂
冻裂
大于50年
一般为15年
为同等混凝土管道的1∕ 10,对地基,吊装、 下管机具要求低
顶管压缩强度高,管道不易破坏,管端压缩强 度可达100MPa
外表光滑、顶力小,土壤内聚力对其几乎不起 作用,几乎不存在抱管、死管现象,单次顶进 长度长,对顶进设备要求低
自重很重,对地基,吊装设备要求高,软 土地基下,易栽头且纠偏困难 管端压缩强度约为55MPa
开挖工作井
短管CCTV内窥仪检测
旧管道清洗 回填井位
裂管设备安装
PE管节焊接
PE管试压
裂管器挤阔
全线试压
恢复路面
恢复供气
施工工艺流程
竣工测量
工艺优缺点分析
主要优点
① 施工简单易行、速度快、造价省 ② 管道适用范围广,包括:钢管、
铸铁管、水泥管等地下管道. ③ 修复管道清洗要求低 ④ 在一定范围内能扩径,增加流量 ⑤ 对周边环境影响小
重力管道及石油、天然气、煤
气及化工管道.内衬管管材:
压力管道内衬常用PE管材,重
力管道可选用PVC内衬折叠管.
修复管道直径:100-1200mm, 通常只用于直管段.据报道,修
内衬管修复前后变化
复直径为400mm的管道时最大
施工长度大800mm,取决于滚
筒容量、回拖机构的回拖力及
➢工工艺艺特特点点及流程图
浆,以减小阻力的措施.
中继站工作原理
大直径管道人工控制注浆法
玻璃钢管与混凝土管经济技术比较
技术经济 玻璃钢顶管 性能
混凝土顶管
耐腐蚀性 能 抗冻性能
工程寿命 重量
强度
单次顶进 长度
主要材料为高分子成分,能抵抗侵蚀,无需防 易受酸碱腐蚀,只有在腐蚀性要求不高的
腐处理
情况下无需内外防腐
柔性管道,具有优异的抗冻性能,-20℃下管道 抗冻性较差,低温下管内容易结冰,发生
走向呈L形, 其中在规划南洲路段长4173m, 为东西走向;
在厂外西侧规划路上长685m, 为南北走向.
南洲路从XX大道至少管所一段为旧路, 路面狭窄,
车流、人流密集, 该路段是附近沥窖村、小洲村、土华村
12年过的一级市政和造价师 一次性八门
携手十一 通过市政 :136816564
施工工程简介
4. 旧管道清洗
管道内部污垢较多时,需先进行清洗.沉积物较疏松时选用 机械清洗,沉积物较多且结垢坚硬时选用高压水清洗,沉积 物为粘稠油状物时选用化学清洗剂清洗.
5.该裂工管程设管备道安沉装积物较少,只局部采用高压水进行清洗.
管道修复技术的发展
修复原因 城市地下管道随着使用年限增多,管道使用功能因城市发展
不能满足实际需要; 管道受土层电化学等腐蚀作用,结构损坏或老化程度不断加
大,管道结构和强度安全度不能满足运行要求. 开槽敷设新管道影响地面交通、破坏环境及扰民,而且在地
下管线复杂城区采用明挖换管法进行管线改造和管道更 新已不现实.
各种非开挖管道修复的施工方法
〔√表示适用的施工方法
施工方法
给水管
污水管
煤气管 使用口径(mm) 最大施工长度(m)
传统的内衬法
连续管法(长管)


非连续管法(短管)


100-2500
300
100-1200
200
改进的内衬法: 拉拔法 冷轧法 变形法







75-600
800

75-600
1000
➢ 聚乙烯〔PE管材
➢ 聚乙烯管材在近年来被广泛应用于工业管道、城市给 排水管道、燃气管道等地下管道系统,具有抵抗化学侵蚀
一、静压裂管法工艺
➢ 施工工艺简介 ➢ 以待更换的既有管道为导向,用专用裂管器将既有管道
切开、挤碎达到扩径效果,拖入或顶入新管道,新管节直径 比原有管径大一到二级. ➢ 施工过程包括破碎旧管道、挤压碎片进入土体形成新 管孔、安装连接形成新管道.施工设备系统主要由液压动力 源、液压拉杆机、支撑架、相应数量的拉杆以及裂管器组 成. ➢
静压裂管法施工示意图
施工工艺流程
在施工管段两端适当部位设置设备工作井和进管工作井,
将裂管设备置于设备工作井内,首先将快装杆从旧管道推向
进管工作井,在进管工作井将导向杆卸下,更换相应的胀破装
置,与管道连接后回拉,在破碎旧管的同时,拉入新管道,以完
施成工准管备工道作的替接换通临施时工线∕.旧管道停气置换
当导向杆已到达管井口时,应停止连接快装杆; 将磁性挡块放入铰接杆两端的凹窝内; 滚刀进入旧管道管口时刀刃应在"5点"或"7点"位置上. 管道就位: 拉管过程中在新旧管壁之间填入柔性材料以减少摩擦; 施工时记录推拉杆连接数量以推断推拉杆位置; PE管拉入拖动过程中记录最大压力值变化; 准备充足,施工安排合理有序,严格填写施工记录.
工程结果与建议
1.工程结果 采用原位裂管法将DN200的无缝钢管置换为DN200的聚 乙烯新管道,全长477m在28d预定工期内施工完毕.除工 作井占用道路设置围挡外,其余部位保持路面交通,影响 较小.
2.改进建议 国内设备配套性差,政府应引导企业消化引进技术设备; 国内尚无管道修复前后检测评价技术和评价标准,应着
施工注意事项
回拉管注意事项
回拉管过程中如遇管道突 然停止不前,可能是管道被 重物压住所致.应在被卡住 的地点开挖,移除重物,继 续回拉.
回拉管过程如起点时裂
管头就被卡住,可能是因 为旧管周围土体密度大所 引起.应取下裂管头,用割 刀割裂旧管,垒土坝注水, 淹没管顶,蓄水一天浸软 土层;抽走蓄水,继续回 拉.
因自重大,顶进时很难做到直线顶进,且 常发生栽头现象,一般纠偏方法很难纠正, 施工复杂
粗糙系数0.013,同等输水量下管径加大, 能耗较高
工程案例〔一
工程简介
南洲路污水主干管是XX市沥窖污水处理厂厂外收
集系统的关键工程, 管道起点在XX大道南洲路口立交处,
止点在沥窖污水处理厂厂内提升泵房, 全长4858m, 平面
玻璃钢管道断面结构示意图
玻璃钢管道
长距离顶管施工技术
中继站法〔中继间、中继环 泥浆套法
将需顶进的管线全长
在顶管
分成若干段,在相邻两段之间设 过程中,以高压泵
置与所顶进管相同管径的工作 管,布置顶进设备,此工作管节 称中继间.中继间以前的管段用 中继间的顶进设备顶进.
向管外壁与土层之间注入 触变泥
管道非开挖施工现场
管道非开挖修复基本流程
尽管各种非开挖修复方法的工艺有所差异,但总体流程基本如下:
➢ 静压裂管法
➢ 静压裂管法是管道原位全断面修复技术中的一项新工 艺.其基本方式为:以待更新的旧管道为导向,在将其破 碎的同时,将新管节拉入或顶入旧管道内,实施管道更新.
➢ 折叠法
➢ 折叠法管道内衬修复技术是使用一种外径与原管道内 径相等或稍小的PE管,经折叠压缩装置将PE管按设计要 求折叠变形暂时减少横截面积,经牵引机将变形后的PE 管拉入清洗除瘤好的管道内,然后利用气压将折叠的PE 管打开,稳压一段时间后,使PE管折叠处尽量充分打开,慢 慢恢复并与原管道内壁贴合在一起,达到防腐和提高原管 道承压能力、延长使用寿命的目的.
主要缺点
① 破碎旧管时的挤压和振动对 周边建筑物产生危害
② 需安装护套以保护新管 ③ 单次更换长度短〔<100m ④ 弯头处理较为困难
施工工程简介
1. 工程概况 某燃气集团公司在静安里中压线天然气管网改造工程中 使用
静压裂管施工工艺,取得了成功的施工实践. 工程起点为既有DN200中压A天然气闸井,终点为静安里 中低压调
施工工程简介
3. 施工组织与设计 考虑因素 对存在三通、阀门等附件的管线连接处必须暴露开挖; 管道走向变化处〔>10°必须暴露开挖; 根据设备能力及施工条件确定一次施工长度; 工作井的位置不应影响交通. 工作井设置
共设置9个工作井:6、7、8号为设备井;1、3、4、5号为进 管井; 1-1、2为复合井〔作为进管井和设备井共用,划分为8个施工段. 工作井断面确定
注册建造师继续教育
市政公用工程
城市地下管道修复技术与工程实例
管道修复技术的发展
国内外城市发展史表明,城市管网系统必然随着城市的发展而延 伸,城市发展越快,地下管网设施的更新越快.传统的开挖更换技术,不 仅耗费大量的财政开支,而且引起环境、交通、社会等一系列问题, 其损失难以估量. 管道非开挖修复技术在20世纪70年代末在发达国家得到研究开发, 目前已经发展为专门的行业;我国近年来城市地下管道不开槽修复 技术发展十分迅速.
➢施工占用场地小,环保性 好 ➢新旧管配合紧密,无需注 浆 ➢单次修复距离长 ➢管道过流断面损失小 ➢对管道清洗要求低 ➢穿插顺畅 ➢施工周期短 ➢使用寿命长
施工工艺流程图
工程实例
德国某供水管道修复工程曾是世界上最大直径的PE折叠法修复工程, 旧管管径DN=1500mm,为承插式,每5m一节.
修复前多处漏水,漏水量达35L ∕ s. 修复长度550m并有90°慢转弯. 内衬PE管外径1480mm,SDR61,重量54t,修复中停水时间72h.
顶管在故障停顿时,因土壤内聚力发生抱 管,使顶力成倍增加,单次顶进长度短
抗不均匀 沉降性能
纠偏性能
水力性能 及能耗
柔性管道,对周围土壤要求低,抗不均匀沉降 性能高
几乎不产生扭转错位,容易做到直线顶进,纠 偏时一般的纠偏方法即可纠正,操作简便
粗糙系数为0.0084,水力性能良好,经济效益 显著
地质情况变化时易产生不均与沉降,造成 混凝土顶管断裂、密封接头拔出等致命情 况
压站,沿途没有用户支线.待修复管道为DN200的无缝钢管, 新管材
为SDR11的直径200PE管,管段长477m;采用800G型裂管设 备,共设工
作井8座,工期26天.〔不含切接 2. 工程现场调查
工程地质情况调查 :确定各岩土层厚度、取样深度、 含水量、 颗粒度承载力标准值等数据,给出穿越地形和地质钻探剖
Subetrra折叠机
插入折叠管
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玻璃夹砂管排水管道长距离顶进 施工技术
玻璃夹砂管排水管道长距离顶进施工技术
玻璃钢夹砂管简介: 玻璃纤维增强塑料夹砂管〔FRPM,简称玻璃钢夹砂管,是一 种新型柔性非金属复合材料管道.具有重量轻、承压能力好、 比阻小、无污染、耐腐蚀能力强等特点,且安装方便、使用寿 命长、综合费用适中、操作简单、维护成本低等特点,目前极 具发展前景.
800G型裂管设备吊放在设备井内,以 旧管道中心和所在井壁面为基准,安放 平整,液压动力设备放置在设备井外,设 备支撑稳固.
6.设置切割刀具角度
割刀角度设置以不破坏管道与管道上 的回填土之间的平衡力为原则,角度宜 设置在"5点"或"7点"位置.
割刀轮位置
施工注意事项
1.裂管设备操作要点 裂管作业:
L=〔H×〔4R-H〕0.5×DN 式中: L——工作井长度〔m
H——敷设〔管中距地面深度〔m
施工工程简介
静安里中压线天然气管网改造工程施工示意图
超过 100G的市政课件下载地址: ://yunpan/csdyIWL5GyREI〔提取码: a43d://yunpan/cgNbKsknwtuxm 访问密码 d5cf 十一月市政培训班的

100-1200
500
软衬法: 翻转法 绞拉法



50-2700
900
70-2700
150
缠绕法

150-2500
300
喷涂法: 水泥灰浆 环氧树脂 聚合物
浇筑法

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75-4500
150
75-300
150
250-600
100
900-1500
管片法

>900
化学稳定法


100-600
150
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