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內(nèi)襯非開挖管道修復技術(shù)及其應用分析HDPE軟管內(nèi)襯修復
閱讀:1923 發(fā)布時間:2019-4-72014年,常州都盈管道清淤檢測非開挖修復公司與德國SAERTEX建立合作關系,引進整套德國紫外光固化(UV-CIPP)修復技術(shù)和設備。為滿足不同客戶管道非開挖修復的需要,都盈公司引進兩套德國紫外光固化修復設備(UV-CIPP),三套熱蒸汽固化修復設備,數(shù)套HDPE內(nèi)襯設備,以及局部CIPP法、不銹鋼雙漲環(huán)法、噴涂法、不銹鋼內(nèi)襯法、碎裂管法、螺旋纏繞法等相關技術(shù)和設備。
非開挖管道修復技術(shù)是20世紀80年代在發(fā)達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、修復地下管線技術(shù)的一次革命。由于其具有獨到的技術(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)造出良好的社會效益和經(jīng)濟效益。對現(xiàn)有城市管網(wǎng)進行改造,是城市發(fā)展過程中不可回避的問題。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)改造帶來的負面影響是城市建設以及現(xiàn)代化社會生活的強烈要求。非開挖管道修復技術(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,采取相關技術(shù)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3O~50年的使用壽命。非開挖內(nèi)襯修復技術(shù)的主要應用領域包括燃氣管道、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。
1 非開挖管道修復技術(shù)的主要方法常用的地下管道非開挖修復技術(shù)主要有以下幾種。
1.1 內(nèi)襯管法
即將一條新的管徑略小于舊管道的鑄鐵管(DIP)、聚乙烯管(PE)或鋼管拉人到原有舊管道中。也可通過設備將直徑大于或等于原管道管徑的高密度聚乙烯管(HDPE)通過縮徑或壓“U”變形后拉人舊管道中,利用其記憶性復原管徑并與舊管道緊密帖在一起。還有翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法、PVC纏繞法等現(xiàn)場成內(nèi)襯管的方法。
1.2 管內(nèi)水泥砂漿噴涂法
主要應用在供水管道,即利用砂漿噴涂機在原有管道內(nèi)壁均勻噴射水泥砂漿做襯里,以達到避免結(jié)垢、減少輸水阻力、提高供水能力、增強管道內(nèi)防腐、減少管道漏水的目的。
1.3 爆(裂)管襯裝法
即利用爆(裂)管機將舊管道破碎或脹裂并壓人到周圍地層中,同時將HDPE、鋼管等材質(zhì)的新管拖人到原管位。該方法不適合周圍管線復雜的環(huán)境,可能對周圍管線造成破壞。
以上各種方法在國內(nèi)外工程實踐中均有應用,并取得了較好的效益。本文重點對幾種常用的內(nèi)襯管修復技術(shù)進行介紹。
2 內(nèi)襯非開挖修復技術(shù)的主要方法
2.1 短管內(nèi)襯法
即將短管現(xiàn)場一邊焊接一邊拖人舊管道內(nèi),后將新舊管道之間間隙注入砂漿填滿。內(nèi)襯短管可以是PE、PP、PVC、GRP等,短管的長度符合人T操作井的拖人要求。此方
法費用比較低,但管道修復后斷而損火比較大,流量減小,已經(jīng)很少采用。
2.2 內(nèi)襯HDPE管法
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,從而達到恢復主管道使用功能,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。
2.2.1 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)管道之前利用的壓“u”設備將其截面變成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原來的管道形狀,終形成修復后的復合管道。本項工藝俗稱“折疊變形法”,可用于結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性的修復。
以U形插入管道 特定條件下緩慢恢復 完今恢復原形狀
2.2.2 多級等徑縮徑技術(shù)
其工作原理如圖4所示。通過的縮徑機在常溫或加熱之后拉拔內(nèi)襯HDPE管,使其分子鏈重新組合,管徑減小,在絞車的牽引力作用下快速拖人舊管道。變形就位后靠HDPE管長分子結(jié)構(gòu)的記憶性,使其直徑逐漸的自然恢復,直至達到與『[]管道內(nèi)徑相同的形狀和尺寸,形成緊密的內(nèi)襯層。
2.3 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)生一個剛性的管道內(nèi)襯層,從而達到安裝內(nèi)襯修復管道的目的。該工法使得修復后管道的內(nèi)截面達到小減少量,流速和輸送能力會有所增加,可以同時對管道的彎頭部位進行修復作業(yè)。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)層為增強紡織物,外層為光滑的PE層。在翻轉(zhuǎn)修復前,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)進入舊管道內(nèi)部,保壓一定時間后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,會提高管道的輸送能力。
2.4 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,通過的纏繞機,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)。
螺旋纏繞法目前在市政管網(wǎng)的修復施工中應用比較廣泛,管道修復后內(nèi)壁光滑,輸送能力比修復前的混凝土管要好,而且材料占地面積較小,適合長距離的管道修復。
3 非開挖管道修復技術(shù)應用的配套機具
除以上所述不同修復工藝所需設備外,在修復前管道的檢測,清理過程中還*內(nèi)窺鏡
(CCTV)等輔助設備。
3.1 管道內(nèi)窺檢測(CCTV)
采用*的CCTV管道內(nèi)窺檢測系統(tǒng),在管道內(nèi)自動爬行,對管道內(nèi)的銹層、結(jié)垢、腐蝕、穿孑L、裂紋等狀況進行探測和攝像,將圖像傳輸?shù)降孛妫梢约磿r觀察并能夠保存錄象資料。在施工過程中利用管道內(nèi)窺檢測系統(tǒng)對管道內(nèi)壁進行監(jiān)控,為制定修復方案提供重要依據(jù);對清洗、修復前管道內(nèi)壁結(jié)垢、腐蝕狀況及管道清洗、修復后的效果進行直觀檢查、比較和紀錄,提供對管道施工質(zhì)量進行評估的依據(jù)。
3.2 管道清洗設備
管道內(nèi)襯修復前必須對原管道進行清洗,現(xiàn)應用多的主要有水力清洗,拉鏜清洗等。通過外壁鑲嵌合金的拉鏜頭、高壓水射流能夠輕松清除管道內(nèi)硬垢、焊瘤、無機鹽沉積物等清洗難度較大的污垢。
4 應用前景分析
隨著城市建設的飛速發(fā)展,人民生活改善對用水、氣、油等需求的增加,城市管網(wǎng)必須提高輸送能力,隨著新建管道數(shù)量的增加,地下空間越來越小,新鋪管道的難度越來越大。而原有管道隨著時問的推移,管道的泄漏、腐蝕情況嚴重,對其進行改造成為城市發(fā)展過程中的必然。而這些管網(wǎng)從技術(shù)上講*可以采取內(nèi)襯修復的工藝進行解決。非開挖修復方法整體優(yōu)勢在于修復的負面影響小,修復所占用場地比較少,對地面、交通、環(huán)境以及周圍地下管線的影響很小。因此推廣應用非開挖修復技術(shù)勢在必行。
內(nèi)襯非開挖修復管道的成本現(xiàn)在約為新建管道的40% ~60% ,費用還是比較高的,這成為技術(shù)推廣的一大阻力,使得許多中小城市望而卻步。其實綜合考慮開挖對周圍管線的影響,市民的生活質(zhì)量,交通等等因素,非開挖修復的費用是可以接受的,而且費用高的主要原因在于內(nèi)襯材料*依賴進口,使得修復費用大大提高。隨著內(nèi)襯修復技術(shù)的進一步提高及推廣應用,內(nèi)襯材料在國內(nèi)批量生產(chǎn),修復費用也會相應降低。
國內(nèi)的管網(wǎng)由于歷史原因造成的許多問題都急需內(nèi)襯修復技術(shù)去解決?,F(xiàn)在采用的開挖更換方法對老城市是不適用的,但目前由于缺少高水平的施工開發(fā)企業(yè),造成國內(nèi)的管網(wǎng)改造工程不得不沿用開挖更新的傳統(tǒng)做法。管道修復技術(shù)不論在經(jīng)濟成本、社會成本還是環(huán)境成本方面都有著非常大的優(yōu)勢,具有廣泛的應用空間。內(nèi)襯管道修復技術(shù)在國內(nèi)仍然處于起步階段,還沒有從事內(nèi)襯修復設計的專業(yè)人員對管道內(nèi)襯材料、方式進行研究,也沒有相應的技術(shù)標準,專業(yè)從事管道修復的施工企業(yè)也很少。國內(nèi)管道修復技術(shù)發(fā)展落后于市場巨大需求形成了鮮明的對比。隨著研究人員及施工單位越來越多介入,技術(shù)越來越完善,內(nèi)襯非開挖管道修復技術(shù)必將得到廣泛應用。
市政管道非開挖修復工藝選擇管道修復技術(shù)目前國外應用較為普遍的非開挖修復技術(shù),國內(nèi)目前正處于發(fā)展階段。工藝選擇一般遵循如下原則:1)遵照管道重要性,病害類別,損壞程度,影響范圍以及翻修改造的目標選擇合適的施工工藝。2)綜合勘查地表和地下障礙,道路及交通環(huán)境影響;3)考慮設施所在區(qū)域重要程度及社會影響;4)滿足市容與環(huán)保要求??傊?,結(jié)合工程項目實際情況,選擇切實可行,經(jīng)濟適用的非開挖管道修復技術(shù)工藝。節(jié)省空間的修復車改裝方案。管道非開挖整體修復安丘正規(guī)公司