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管网知识 | 浅谈城镇排水管道非开挖修复技术
来源:www.cqzrhj.com 发布时间:2023年08月22日
      国家统计局数据显示,截至2020 年,中国城镇排水管道总长度高达75万km,其中大多数的排水管道在埋设运行几年后,就出现了不同程度的缺陷。面对这样的严峻形势,地下排水管道修复技术孕育而生,对于不同缺陷的处理措施主要分为两大类:管道开挖修复技术和管道非开挖修复技术。 



      非开挖修复技术有着应用前景广、施工成本投入少、安全事故发生率低、对环境破坏少等优点。



非开挖修复技术



紫外光固化内衬修复



      紫外光固化内衬修复法是在不改变修复管道位置的条件下,先将浸透树脂的软管通过牵拉压缩空气等方式或过程,使软管与待修复管道内壁紧密贴合,然后利用软管内树脂遇紫外线固化的特性,将紫外线灯放入充气的软管内并控制紫外线灯在软管内以一定速度行走,使软管由一端至另一端逐步固化,紧贴待修复管道内壁,形成一层坚硬的“管中管”结构,从而使已发生破损或失去输送功能的地下管道在原位得到修复。能够加强被修复管道的构造功能以及完整功能。紫外光固化内衬修复技术修复后的管道断面损失很小,表面光滑,不存在因修复而留下的不连续性。



紫外光固化内衬修复工艺



01

第一步



管道修复前宜采用高压水射流机、真空吸泥机等设备对管道内壁进行疏通、冲洗。发现管道内壁存在较大凸起、管口错位等缺陷应先进行局部处理。


02

第二步



管道修复前应对管道内壁进行检测。采用管道闭路电视检测系统CCTV进行检测,并存储管道全程检测影像资料。影像资料应清晰、能对管道缺陷进行准确定位与判断。


03

第三步


充气开始时每分钟加压10毫帕,当气压达到100毫帕时,每分钟加压50毫帕,当气压到达200毫帕时保压40分钟。同时做好紫外线固化准备。初始固化阶段以紫外线灯行走速度控制在(0.2-0.3)m/min。软管固化过程中应观察控制台显示屏的紫外线灯架行走里程显示并留意电缆线标记。紫外线固化速度应按规定进行控制,修复过程中通过安装在紫外线前端的CCTV监控测点温度,随时调整速度。


点状原位固化法



      点状原位固化通常也被称为局部树脂固化技术。其原理是在问题管道的缺陷位置,采用管道修复中的气囊扩张法,具体的操作流程为先将固化性树脂浸渍均匀的玻璃纤维织物,在管道的缺陷位置贴紧,经一定时间固化后,形成在缺陷处短管内衬的全包围性局部修复方法。点状原位固化法的可用范围较广,不仅适用于管径较大的钢筋混凝土管也适用于其他管材的雨污管道。管径小于 800mm的,施工人员无法下井展开修复作业的管道,点状原位固化法是实际现场施工的最 优 选择。对于道接口处有渗或临界时也可用点状原位固化法做预防性修复。总体而言,点状原位固化法不开挖道路、无施工垃圾、不妨碍车辆通行、保护环境、节省资源,总体的社会效益和经济效益较好。



点状原位固化法工艺



01

第一步


施工准备,保证施工材料、施工设备及人员配置能够满足施工要求,然后对问题管段进行两端封堵保证管段内无水流随后对管段内缺陷处进行缺陷预处理,清理干净。 


02

第二步


将大小合适的内衬材料管用事先准备好的树脂均匀浸渍,将内衬管按实际情况绕在气囊上,在CCTV机器人的引导下到达管道缺陷的地点,然后向气囊充气将内衬材料管膨胀使其紧贴在问题管道的缺陷位置,整个过程持续一段时间,等树脂稳定固化后将气囊泄气缩小然后拉出管道。


03

第三步


将问题管段两端的封堵气囊撤出,对施工质量进行检测。



螺旋缠绕法



      螺旋缠绕法是一种施工投入少、施工工艺成熟、安全系数高的新型非开挖修复技术,主要的工作机理是通过事先从检查井上端放置于问题管道前后端管口的管道修复专用的缠绕机,将事先准备好的带状的塑料管材在专用的缠绕机的作用下,在问题管道内缠绕旋转形成一条新的且强度很高的新管。螺旋缠绕法实现了真正实际施工上的非开挖,且施工时管道内环境要求较低,施工时不需要封堵管道两端作业,对问题管道的管壁清洁度要求程度也很低,螺旋缠绕法属于整体性施工,施工成型快,且不需要加热充气等施工程序,施工途中可随时暂停,施工时间弹性大,施工速度快,能够适用各种工况管道的修复。



螺旋缠绕法工艺



01

第一步


施工准备,首先对问题管道的基本信息了解清楚,如管道总长度、管道两端检查井的长度、问题管道的直径以及管道埋深等。这是前期工作的重中之重,这些管道基本信息的准确无误,是后期修复工作顺利进行的决定性因素。


02

第二步


对问题管段进行清洗,保证后期CCTV检测的图像清晰,准备好缠绕机具,将施工用的管道缠绕机从检查井用专业设备放入管道底部,将事先准备好的带状的塑料管材进行缠绕,缠绕尺寸略小于问题管道的最 小直径。一直缠绕至管道另一端检查井时停止,将两端都固定住,随后通过施加一个向外拉的作用力使管道开始向四周扩张,直到塑料管材和问题缺陷管道紧密贴合为止,然后将钢线中空隙灌入泥浆,形成一个整体的管道。 


03

第三步


将设备撤出管道,恢复支管和检查井,进行CCTV检测和浸水试验,确保施工质量。



管片内衬法



      管片内衬法通常也叫原始固化技术,其工作原理是以问题管道作为承载体,然后使用人工或者机器设备做牵引装置、以触碰相连的方式进入待修的问题管道,最 后通过加热塑化、冷却固化等方式将修补管道与待修管道连接为整体,最终使两根管道形成“管中管”的形式,管片内衬法适用情况要求较高,只有当待修管道的流量较小时才能进行修补,但通过管片内衬法修复的管道其结构性能得到大大的加强,这也使得修复后的管道使用年限延长并且问题管道的整体横切断面没有太 大的损失,管内流量也能大大增加。管片内衬法的施工流程简洁快速,施工成本的投入相比其他的非开挖修复技术更小,可以以最 小的开挖和占地面积达到修复目的,适用范围广泛,不同材料的管线通过输送不同介质都能内衬修复,而且管道内衬法有着区别于其他非开挖修复技术没有的优势,能够进行0°~90°弯曲管道和弯头的修复并且管片内衬修复技术有着一大特点,即修复完的管道在接口连接处不需要另外用水泥浇筑,这样就能更大程度上保证修复后的管道有更多的空间来供给水流通过,有着不错的经济效益。



管片内衬法工艺



01

第一步


对问题管道做好管道的前期排查,对待修的问题管道进行清理,对管径、管材和水流流向进行摸查,在管道两端用气囊进行封堵,并且对施工机器调试防止进入管道后不能正常施工。


02

第二步


施工时将经过缩径机缩径的型材通过操作杆伸入管道底端,随后通过操作对更换的型材进行指导、定点定位和拉引。到达下一个检查井后在管底操作井中将操作杆移除,将事先准备好的膨胀设备与之连接,然后在与问题管道连接后在牵引机的作用下将型材拉入旧管道,以完成管道的更新。 


将新管道与问题管道紧密贴合,在实际施工中一般是使用高压高温的介质冲入其中使其膨胀贴紧,如经过加压的水、高温加热的水等,这一步流程是为了新管道的整体性能能够满足工作要求。 


03

第三步


对两端头进行处理,解除封堵排水,对施工质量进行验收。




结束语


相比于传统的管道开挖修复技术,非开挖管道修复技术不仅能在更大程度上对管道缺陷进行修复,还能以最 低程度的环境影响进行施工,在保持市容市貌的前提下,还可以节约资金投入,因此管道的非开挖修复技术具有广阔的市场发展空间和应用前景。随着时代的发展,新工艺也不断更新优化,施工质量提高的同时施工要求也越来越低,所以在选择市政管道施工方式时,应该从各方面全面地比较抉择,选择符合经济效益最 大化、环境污染最 小化、施工要求便捷化的技术工艺。



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