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非開挖管道內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)及其應(yīng)用分析

非開挖管道修復(fù)技術(shù)是20世紀(jì)80年代在發(fā)達(dá)國家興起并形成的產(chǎn)業(yè),該技術(shù)是對傳統(tǒng)的以開挖施工方式更新、修復(fù)地下管線技術(shù)的一次革命。由于其具有獨(dú)到的技術(shù)特征,對城鎮(zhèn)交通影響小、效率高、成本低等優(yōu)勢,日益受到各國的重視和青睞,并創(chuàng)造出良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

在城市地下管網(wǎng)的更新過程中如果全面采用開挖更換的手段,其龐大的開支不說,由此引起的環(huán)境問題、交通問題及對居民生活的影響都將是相當(dāng)大的。采取非開挖手段解決管網(wǎng)改造中的問題,減少管網(wǎng)改造帶來的負(fù)面影響是城市建設(shè)以及現(xiàn)代化社會(huì)生活的強(qiáng)烈要求。非開挖管道修復(fù)技術(shù)是在不開挖或少開挖(僅開挖工作井)的情況下,利用原管位資源,在現(xiàn)有管道內(nèi)安裝內(nèi)襯(新管道)的方式使管道獲得再生,可以重新獲得30~50年的使用壽命。非開挖內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括燃?xì)夤艿?、給排水管道、化工管道、熱力管道、石油管道及其它地下工業(yè)管道等。

一、常用的非開挖修復(fù)技術(shù)主要有:

01內(nèi)襯管法

內(nèi)襯軟管主要有聚合物、玻璃纖維布或無紡纖維材料做骨架,浸漬樹脂材料而成?,F(xiàn)在瑞士已經(jīng)開發(fā)出新的內(nèi)襯管,將紡織物(纖維)和PE通過特殊工藝作成一體化的軟管,內(nèi)層為增強(qiáng)紡織物,外層為光滑的PE層。在翻轉(zhuǎn)修復(fù)前,將AB膠灌人軟管內(nèi),在內(nèi)層形成均勻的涂層。在氣壓或水壓作用下翻轉(zhuǎn)進(jìn)入舊管道內(nèi)部,保壓一定時(shí)間后AB膠固化,將內(nèi)襯軟管的紡織物層與舊管道緊密粘結(jié)在一起,而光滑的PE層阻力很小,會(huì)提高管道的輸送能力。

05螺旋內(nèi)襯法

該工藝是將帶狀聚氯乙烯(PVC)型材放在現(xiàn)有的人孔井底部,通過專用的纏繞機(jī),在原有的管道內(nèi)部螺旋旋轉(zhuǎn)纏繞成一條固定口徑的新管,并在新管和舊管之問的空隙灌入水泥砂漿。所用型材外表面布滿T形肋,以增加其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;而作為新管內(nèi)壁的內(nèi)表面則光滑平整。型材兩邊各有公母鎖扣,材邊緣的鎖扣在螺旋纏繞中互鎖,在原有管道內(nèi)形成一條連續(xù)無縫的結(jié)構(gòu)性新管。該工藝是污水、雨水管道更新修復(fù)中的一種有效、可靠、完善的工藝。管道可在通水的情況下作業(yè),水深30%通??烧W鳂I(yè)。



管道內(nèi)襯HDPE管技術(shù)是將外徑略大于主管道內(nèi)徑的HDPE襯管,經(jīng)多級等徑縮徑或壓“U”變形后,使其截面小于主管道的內(nèi)截面,在牽引力的作用下快速插入主管道。依靠HDPE管自身記憶特性或借助壓力和溫度使HDPE襯管管徑回彈膨脹并以過盈狀態(tài)帖附于主管道內(nèi)壁,形成牢固的管中管,從而達(dá)到恢復(fù)主管道使用功能,延長使用壽命的目的。本方法的管道橫截面面積減少較小,但由于HDPE管內(nèi)壁光滑,水流阻力小,使得流量和流速都可能增加。

內(nèi)襯HDPE管技術(shù)主要有壓“U”變形技術(shù)和多級等徑縮徑技術(shù)2種。

壓“U”變形技術(shù)

原理是利用材料的形狀記憶特性,在內(nèi)襯HDPE管插入現(xiàn)管道之前利用專用的壓“u”設(shè)備將其截面變成U形,內(nèi)襯是連續(xù)的,內(nèi)襯HDPE管插入到管道后在壓力作用下恢復(fù)原來的管道形狀,最終形成修復(fù)后的復(fù)合管道。本項(xiàng)工藝俗稱“折疊變形法”,可用于結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性的修復(fù)。

多級等徑縮徑技術(shù)

通過專用的縮徑機(jī)在常溫或加熱之后拉拔內(nèi)襯HDPE管,管徑減小,在絞車的牽引力作用下快速拖人舊管道,使其直徑逐漸的自然恢復(fù),直至達(dá)到與管道內(nèi)徑相同的形狀和尺寸,形成緊密的內(nèi)襯層。

02管內(nèi)水泥砂漿噴涂法

主要應(yīng)用在供水管道,即利用砂漿噴涂機(jī)在原有管道內(nèi)壁均勻噴射水泥砂漿做襯里,以達(dá)到避免結(jié)垢、減少輸水阻力、提高供水能力、增強(qiáng)管道內(nèi)防腐、減少管道漏水的目的。

03短管內(nèi)襯法

短管內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)是一種管道非開挖短管及管片內(nèi)襯整體和局部修復(fù)方法。該技術(shù)是將適合尺寸的HDPE管插入需要修復(fù)的舊管道內(nèi),利用原舊管道的剛性和強(qiáng)度為承受結(jié)構(gòu)以及HDPE管耐腐蝕、耐磨損、耐滲透等特點(diǎn),形成“管中管”復(fù)合結(jié)構(gòu)使修復(fù)后的管道具備綜合性能的優(yōu)勢。其整體性能好,質(zhì)量可靠,提高主體管道的抗壓抗沖能力,延長管道的使用壽命達(dá)50年。大幅度降低綜合成本,提高管道的使用壽命5-10倍。短管內(nèi)襯修復(fù)速度快,一次性修復(fù)距離長,一次可穿插1-2km。

04翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法(CIPP)

采用水壓力或氣體壓力將已經(jīng)涂滿樹脂的軟管翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯到舊管道內(nèi)部,通過加熱或其它措施使內(nèi)襯材料固化,產(chǎn)生一個(gè)剛性的管道內(nèi)襯層,從而達(dá)到安裝內(nèi)襯修復(fù)管道的目的。該工法使得修復(fù)后管道的內(nèi)截面達(dá)到最小減少量,流速和輸送能力會(huì)有所增加,可以同時(shí)對管道的彎頭部位進(jìn)行修復(fù)作業(yè)。


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