城市排水管道非开挖修复技术应用论文_孙浩

昆明排水设施管理有限责任公司 云南省昆明市 650000

摘要:非开挖修复技术涉及多因素、多层次和多目标,有很多问题需要解决。在选择方案时要应以施工条件为分析重点,并着重考虑各方案中现场条件所可能产生的结果,并分析操作技能、社会效益和经济效益。虽然我国目前非开挖技术的实施条件还存在不足,但随着科技的进步与发展,一定能实现真正的节能有效和经济方便的排水管道非开挖修复技术。

关键词:城市排水管道;非开挖;修复技术;应用

一、优劣势分析

假定排水管道管径为最常见的DN500~DN800,埋深3~6m。为尽量减小对周边环境和周边管线的迁改等影响,在使用传统开挖工艺更换管道时,采用沟槽开挖后支护的方式。在中心城区,该方式相比大开挖放坡修复,能够极大减少周边管线迁改、土方堆积和外运以及路面恢复的工程量,大量减少投资。但即便如此,考虑到更换管道的工作面宽度、支撑厚度等要求,沟槽底部的开挖宽度至少为2.7~3.0m,更换完成后恢复路面的综合单价约为3000~3500元/m(假设不对周边管线造成影响,不考虑对其他权属部门管线进行改迁的情况)。而在城市老城区,地下管线往往纵横交错,十分复杂,若采用开挖工艺,即使是采用影响其他管线最小的沟槽开挖后支护的方式,也会对周边管线产生影响。因周边管线属于正在使用的管线,除动迁部分产生的恢复费用外,各权属部门临时供水、供气、供电等措施也会产生大量费用。该部分费用由各权属部门报价,往往无法精准估算。

对于DN500~DN800的排水管道管径,非开挖修复的综合单价约为5000~8000元/m。从经济成本的角度看,在开挖修复对周边管线及障碍物基本无影响的情况下,开挖修复有一定优势。但对于管道大面积维护与修复,存在着种种制约,如城市繁忙的交通、错综复杂的地下管线、环境保护、绿化保护、周边构(建)筑物保护等,使得传统开挖修复带来的经济成本十分高昂。随着公众对大中城市交通阻塞的关切程度不断提高,非开挖修复在社会成本及环境成本等方面的优势将越来越受到重视。地下管线修复指南的编制,也将更好地指导非开挖修复方法的合理选择。

二、城市排水管道非开挖修复技术的具体应用

1、软管内衬修复技术

软管内衬修复技术,也常被人们称为原始固化方法,修复人员需要在原有的管道内侧涂抹一层热固性树脂,该树脂具有良好的内衬性能,铺设完毕后,需要进行合理的加热,保证树脂得到良好的固化,与排水管道进行有效结合,形成一薄层管道,通过运用软管内衬修复技术,能够保证排水管道断面更加平整,有效提高管道的流动率。软管内衬法主要分为两种,翻转浸渍树脂软管内衬法与CIPP拉入式树脂内衬法等。

翻转浸渍树脂软管内衬法主要指的是利用热固性能比较好的树脂作为排水管道的内衬材料,并将浸满树脂的软管合理翻转,翻转完毕后,利用夹子将软管放入到准备修复的管道一端,利用水压将软管内层进行有效翻转,保证软管与待修复管道进有效结合。在应用翻转浸渍树脂软管内衬法的过程中,城市排水管道修复人员要认真观察管道是否出现裂缝,如果管道出现比较严重的裂缝,要进行合理的填充,从而保证翻转浸渍树脂软管内衬法得到更好的应用。

与翻转浸渍树脂软管内衬法的应用流程不同,CIPP拉入式树脂内衬法的应用流程更加简单,修复人员可按照以下修复流程进行:首先,准备材料,修复人员要结合城市排水管道的运行情况,选择质量较好的树脂与软管;其次,清理待修复的管道,修复人员要将待修复的管道内壁清理干净,清理干净后,在检查井内侧放入树脂软管,在水压的作用下,软管膨胀,经过一段时间后,能够形成一条新管;最后,检查,修复完毕后,施工人员要进行科学检查,如果发现城市排水管内部存在较大缺陷,及时进行修复。

2、U型内衬HDPE管修复技术

U型内衬HDPE管修复技术,又常被人们称作紧密结合内衬方法,其具体应用流程如下:首先,排水管道修复人员要选择直径比待修复管道小的HDPE管道,并利用专业设备将HDPE管直接压成U型,保证HDPE软管直径符合相关要求;其次,在水压或者气压的作用下,将U型HDPE管穿入到修复管道中,保证HDPE管与修复管道内侧紧密结合;最后,检测,修复完毕后,修复人员要结合HDPE管与待修复管道的贴合情况,进行合理的检测,如果发现HDPE管与修复管道之间的缝隙较大,修复人员需要进行二次修复。

通过合理运用U型内衬HDPE管修复技术,能够保证老旧排水管道得到有效修复,有效提升城市排水管道的运行质量。但是,U型内衬HDPE管修复技术也具有一定的局限性,排水管道修复人员在实际工作当中,要结合修复管道的直径,选择合理的修复技术,通常情况下,当修复管道的直径在75mm到2000mm之间时,运用U型内衬HDPE管修复技术,能够起到良好的修复效果。

3、裂管法修复技术

裂管法修复技术主要指的是修复人员运用先进的破碎设备,将老旧管道破碎部分有效清除,可以直径将破碎的管道碎片压入周围土壤中,并引入新的排水管道,保证排水系统的安全运行。在修复陶瓷、水泥等排水管道时,应用裂管法修复技术能够起到良好的修复效果,城市排水管道修复人员在实际工作中,要结合管道的运行情况与管道直径,合理改进裂管法修复技术,从而保证裂管法修复技术得到更好的运用。

除此之外,螺旋缠绕修复技术的应用范围也比较广泛,城市排水管道修复人员可以利用螺旋方法,在旧管道内部进行合理的压制,从而形成质量良好的新管道,其施工工艺如图1所示。当地下水位比较低时,应用螺旋缠绕修复技术能够有效提升城市排水管道的修复质量。

图1螺旋缠绕修复工艺

三、排水管道局部、整体非开挖修复技术要点

随着城市道路的作用日趋重要,城市地下管线的错综复杂,使得排水管道的修复技术难度增大,尤其是在大城市,城市道路的开挖越来越受限制。

1、排水管道局部非开挖修复技术

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。

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。

套环法:在接口部位安装止水套环的一种点状修理方法。

2、排水管道非开挖整体修复技术

整体修复技术是对检查井之间的整段管进行修复的技术。采用整体修理可以达到防腐、防渗,增加结构强度甚至整旧如新的目的。总体上看,整体修复是排水管道非开挖修复技术的主流。按修复后的管道內的内衬管和原有旧管之间的结构不同进行分类,非开挖整体修复技术可以分为自立管、复合管、双层构造管三种类型。

结束语

综上所述,非开挖技术相比于传统的管道修复开挖路面来说具有很大的优势,只是目前在我国非开挖技术手段尚且不成熟,所使用的材料依靠进口成本仍然较高。虽然我国目前还不具备完善的非开挖修复技术,但随着科技的进步与发展,一定能不断的改进非开挖修复技术,实现真正的节能有效、经济方便的非开挖修复技术。

参考文献

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[4]安关峰,王和平,刘添俊,张洪彬.广州市排水管道检查与非开挖修复技术[J].给水排水,2014,01:97-101.

论文作者:孙浩

论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期

论文发表时间:2019/7/4

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