非开挖管道修复

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非开挖管道修复技术的常用方法

非开挖技术在中国发展很快,随着该领域整体技术的进步和国内市场的逐步完善,目前非开挖在新管铺设工程中已经大量应用,但在城市建设中所占的比例仍然较低,传统的对城市完整性以及和谐性破坏作用较大的开挖铺管施工方式仍在大量使用。随着中国各大城市早铺设使用的各类管道的老化和破坏,管道修复同管道更新逐步成为了当前面临的较为突出的矛盾。大量的管道修复工作使政府决策者面临着今后主要采用何种管道施工技术的战略性选择。管道修复技术乃至地下管道管理模式的革新将对今后城市地下管网的高效管理以及城市发展产生重大影响。,

与国外相比,管道修复和更换技术在我国刚刚起步,但近年来发展非常迅速。这里介绍常用的非开挖管道修复技术。

1.局部修复方法。

(1)嵌补法:在点状修理中,接缝嵌补是应用最早的一种非开挖修理方法。早期的嵌补材料为石棉水泥,属刚性材料,抗变形能力差。近年来,化学材料越来越多,有环氧焦油砂浆、聚硫密封胶、聚氨酯等。这些分化学密封料属于柔性材料,抗变形能力强,密封效果好。

优点:价格便宜,修补后对水流没有影响。

缺点:施工期长,耗费人工多,质量稳定性差,虽然嵌补法有这些缺点,但因为价格便宜,在1m以上的大管道中还是经常被采用。

(2)注浆法:通过向接口部位和管外土体注浆来堵塞渗漏是又一种常用的点状修理方法。注浆材料可分为水泥浆和化学浆两种;按注浆管的设置位置又可分为地面向下注浆和管内向外注浆两种。美国和日本规定,严重渗漏的管道不宜采用注浆法,注浆后每隔半年还要进行回访。注浆法经常作为一种辅助手段和嵌补法同时使用。

优点:修复缺陷点同时具有填补土体中的空洞,增强管道基础承载力的作用。

缺点:比较盲目,可靠性比较差.

(3)套环法:在接口部位安装止水套环的一种点状修理方法。

其主要可分为:

1)钢板套环…………………聚氨酯发泡胶

2)加拿大PVC套环…………………聚氨酯发泡胶

3)双道不锈钢胀环…………………止水胶带

4).加拿大不锈钢发泡筒…………………聚氨酯发泡胶

5)日本SNAP LOCK套环…………………橡胶止水圈

优点:施工速度快,质量一般比较稳定;

缺点:对水流有一定阻碍。

2.整体修复方法

(1)涂层法:涂层法是一种最简单的整体修理方法,适用于人员可以进入的大型管道。常用的材料有玻璃钢涂层、聚脲涂层等,涂层中通常夹有玻璃纤维布。

优点:具有防腐和防渗漏作用;

缺点:对管道清洗和堵漏的要求很高,费工费时,质量不稳定。

对于目前的城市管道非开挖修复来说,此种方法的使用已经比较落后,且相对其它修复方法来说,此种修复方法效果较差。

(2)拉管内衬分类:

1)滑衬法:最简单的拉管内衬。在完成旧管道清洗后,用绞车直接将直径略小的衬管整体由地面经工作坑拉人旧管道内,根据需要可以在新旧管道的间隙内注水泥浆,经滑衬法修复的管道断面损失较大。

2)折叠拉管:将PE管预先折成u型并用胶带缠裹,再用绞车经工作坑牵引进入旧管道,最后用压缩空气或蒸气使之复圆并贴紧旧管壁,折叠拉管内衬更适用于石油、天然气之类的压力管,在排水管中应用不多。

(3)现场固化法CIPP(cured in place pipe):

现场固化法又称翻转法或袜筒法,1971年由英国人发明,是世界各国应用最多的一种非开挖修理方法。安装前在毡制软管中罐满树脂,将管口翻转后用灌水的方法使软管由井口进入管道,然后加热水将树脂固化,最后在旧管内形成一道树脂内衬管。

优点:管径损失小、适用范围广,可用于200mm 至2000mm的各种管道,包括圆形、矩形,蛋管等,现场固化法能应付接口错位、脱节,管道腐蚀、裂缝、变形等各种缺陷;

缺点:施工技术要求高,造价比较高。

(4)螺旋管内衬

螺旋管内衬是澳大利亚Rih—loc公司的专利,主要工艺是将带状聚氯乙烯(PVC)型材放在现有的人孔井底部,通过专用的缠绕机,在原有的管道内螺旋旋转缠绕成一条固定口径的新管。

优点:螺旋管内衬施工速度快,适用范围广,质量稳定,施工占地小,可以带水作业;

缺点:所有关键设备必须进口,前期投入较大,资金回收较慢。

(5)短管内衬

将特制的塑料短管或管片由检查井或工作坑进入管内,完成接口连接后整列内衬管不断向旧管道内推进,直到下一个检查井。最后在塑料短管和母管之间注入水泥浆的修复方法。内衬管材料有聚乙烯管、聚丙烯管和玻璃钢夹沙管等。

优点:适用尺寸广、施工速度快、设备简单、质量稳定、价格低;

缺点:管道断面损失较大。

(6)裂管法(cracking)

又称破管法、爆管法或胀管法。其主要原理是依靠前端的钢制锥形头在气动锤或牵引机的作用下击碎旧管道,内衬塑料管跟着锥形头前进,最后完成替换旧管的施工。

优点:施工前不需要进行清洗,更新后的管道直径可以比旧管道更大;

缺点:需要开挖一个较长的工作坑,主要适用于小型管道,如果附近地下管道靠得太近,胀管施工所产生得土壤扰动可能损坏这些管道。

参考文献:

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[2]颜纯文,蒋国盛,叶建良.非开挖铺设地下管线工程技术.上海:上海科学技术出版社,2005(1):(147~162).

[3]乌效鸣,胡郁乐,李粮纲等.导向钻进与非开挖铺管技术.武汉:中国地质大学出版社,2004(1 0):(126--143)

[4]马保松,D.Stein编.顶管和微型隧道技术.北京:人民交通出版社,2004.

[5]马保松. 非开挖工程学。北京:人民交通出版社,2008.

[6]何宜章.非开挖管线技术修复技术及其在我国的发展. 非开挖技术,2005(6)

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