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摘要：非开挖铺设地下管线技术（一下简称非开挖技术）是指在地面不开挖沟槽的情况下对各种管线进行铺设、更换和维修的一类高新技术的总称。它与传统的开挖埋管法相比具有明显的优点。其不影响交通、不破坏地表设施、施工周期短、综合成本低、操作方便，尤其对于管径较大地下埋深较大的位置、地面有障碍物、地面附属物修复困难等情况更具优势。
关键词：城市地下管线；非开挖修复；更新技术；应用
1非开挖技术及其特点
城市地下管线是指城市范围内供水、排水、燃气、热力、电力、通信、广播电视、工业等管线及其附属设施，属于市政基础设施。实施地下管道建设和维护，按是否开挖可分为开挖法和非开挖法。对于城市而言，地下管线如同人体中的血管，要求通畅不阻塞。在过去，人体血管出现问题就要进行开膛破肚实施大手术，现在的医疗手段则只需通过微创技术就可以将支架推送到血管阻塞处，实现搭桥疏通。将这种先进的医疗手段移植到城市地下管线的建设、维护与修复中，就是非开挖技术，即利用岩土钻掘、定向测控等技术手段，在地表不开挖和地层结构破坏极小的情况下，穿越河流、湖泊、交通干线、建筑物，以实现对供水、排水、燃气、热力、通信等地下管线的检测、铺设、修复与更换的技术。非开挖技术始于上个世纪６０年代，兴于石油天然气行业，以后逐步应用于排水管道供水管道的翻新改造中，并随着新型管材的应用而迅速推广。非开挖技术具有安全、适用、环保、经济等显著特点。由于不开挖地面，地下管线的上部承受动静荷载的土层未经扰动，管道连接处不会产生段差形变，大大提高了管道使用寿命，保证了管道运行安全；地下管线的敷设，不破坏现状地面建筑物而从其下部穿过，甚至穿越公路、铁路、河流，在现代城市建设中更为适用。不开挖地面，对道路及周边环境影响小，保证了城市原有的道路畅通和出行安全，保护了人民正常的生活、生产秩序；对地面的现状建筑物、构筑物不予改变和干扰，省去了拆迁、大面积围挡和支护等大笔费用支出，消除了因开挖可能造成的近距离建筑基础的沉降、位移等不安全因素。
2非开挖修复更新技术应用
2.1非开挖修复更新技术分类
非开挖修复更新技术可分为整体修复、局部修复和管道更新。１）整体修复更新对象是某一管段，实施后可以达到加固、防渗、防腐要求。整体修复工法包括穿插法、原位固化法、折叠内衬法、缩径内衬法、机械制螺旋缠绕法、管片内衬法等。２）局部修复更新对象是管道上的某一损坏点或接口，实施修复后可以达到堵漏防渗目的。局部修复工法包括不锈钢套筒法和点状原位固化法等。３）管道更新是指管道原位替换，对无法修复的管道可以实施碎（裂）管法，替换出原有损坏管道。
2.2几种典型非开挖修复更新技术
2.2.1原位固化法
原位固化法（ＣＩＰＰ）又叫做软衬法，是在老旧管道内壁衬一层热固性树脂，通过循环热水、蒸汽或紫外线等方式使其固化，形成与旧管道紧密结合的内衬管。根据软管置入原有管道方式的不同，原位固化法分为翻转式原位固化法和拉入式原位固化法。原位固化法中采用的树脂体系一般是热固性或光固性的树脂体系。
１）翻转式原位固化法（热水固化）。采用热固性树脂浸渍在聚脂纤维的毛毡软管上，用水作为翻转动力进入待修复管道，通过锅炉加热管道内的水，保持一定的温度和时间，使树脂固化形成内衬，牢固贴合在待修复管道内壁上的复合内衬管。２）拉入式原位固化法（ＵＶ）。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用紫外线光固化树脂浸渍在玻璃纤维软管上，用机械牵引进入待修复管道，将软管两端安装好特殊的固定装置，放入紫外线灯行走装置，通过压缩空气让玻璃纤维软管紧贴在待修复管道内壁上，牵引紫外线灯行走装置，玻璃纤维软管上的树脂经紫外线照射后固化，贴合在待修复管道内壁上的复合内衬管。
2.2.2机械制螺旋缠绕法
通过螺旋缠绕的方法在待修复管道内部将带状ＰＶＣ型材通过压制卡口不断的前进形成新的管道，新管道卷入待修复管道后，通过扩张紧贴旧管壁或以固定口径在新旧管之间注浆形成复合新管。螺旋缠绕内衬管分为贴合原有管壁和非贴合原有管壁两种工艺。贴合原有管壁工艺称为可扩充螺旋管，安装在井内的制管机先将带状型材绕制成比原有管道略小的螺旋管，推送到终端后继续旋转使其膨胀，直到和原有管壁贴合；非贴合原有管壁工艺则需向管壁之间的环状空隙注入水泥浆使内衬管与原有管道结合成整体。按照缠绕机的工作状态可分为固定设备内衬和移动设备内衬两种工艺。固定设备内衬过程中螺旋缠绕机在工作井内施工，缠绕管沿管道推进；移动设备内衬过程中螺旋缠绕机随着螺旋缠绕管的形成沿管道移动。
2.2.3碎（裂）管法 碎（裂）管法主要有静拉碎
（裂）管法和气动碎管法两种工艺。静拉碎（裂）管法是在静拉力的作用下破碎原有管道或通过切割刀具切开原有管道，然后再用膨胀头将其扩大；气动碎管法是靠气动冲击锤产生的冲击力作用破碎原有管道。静拉碎（裂）管法施工设备由牵引机、切割切片和扩张器组成。施工时在强大的索引力作用下，切割切片将旧管材切开，连接在切割切片后的扩张器紧接着把旧管道撑开并挤入周围的土层，将新ＰＥ管道拉入旧管道的位置。碎（裂）管法施工要考虑土壤的可压缩性，因管道周围其它管道的存在，要防止施工期间可能造成其它管道的损坏，原则上管道置换不得大于原管道的上一个规格。
2.2.4喷涂法
采用高分子聚合物乳液与无机材料构成双组份复合型防水材料，当两个组份材料混合后形成高强韧性的防水膜，防水膜既具有有机材料的高弹性又具有无机材料的耐久性的双重优点。
2.3非开挖修复更新技术实施
实施城市地下管道非开挖修复更新技术时，应遵循以下步骤：管道检测→管道评估→管道修复方案选择确定→管道预处理→管道修复方案实施→竣工资料整理。
１）管道检测。管道的检测一般采用ＣＣＴＶ方法，查清待修复管道接头错位、管壁裂缝、坍塌等缺陷和异常情况，并详细记录其位置和缺陷等级，管道缺陷和异常问题。２）管道评估。管道检测中发现的缺陷和异常情况应采用标准名称进行描述，采用标准代码进行记录结构性缺陷、影响管道结构强度和使用寿命缺陷（如裂缝、腐蚀）、功能性缺陷、影响管道排水功能的缺陷（如沉积、结垢、树根等）、特殊的管道构造（如暗井、变径等）。３）管道修复方案选择确定。修复后管道必须满足管道的承载负荷要求，不依赖于原有管道结构而独立承受外部静水压力、土压力和动荷载，管道流量应达到该管道原有设计流量，同一管段的点状修复超过３处的，宜采用整体修复。４）管道预处理。运用各种方法清除管道内塌陷，树根、淤泥、石块等，确保管道修复内衬施工进行。５）管道修复方案实施。将各种内衬拉入经预处理待修复管道内，进行修复。６）竣工资料整理。竣工图、各种材料合格证、材料试验报告、修复前后影像资料、施工日记、闭气试验等资料的归档整理。
结论
非开挖修复更新技术施工速度快、施工费用低，决定了它在城市地下管网建设中具有良好的竞争优势。新型城镇化建设和城市发展需求为非开挖修复更新技术应用提供了巨大市场。随着非开挖修复更新技术相关标准规范的不断完善，这为非开挖修复更新技术在城市地下管网应用提供了技术支撑。因此，非开挖修复更新技术在城市地下管网建设中具有良好的发展前景。
参考文献：
[1]陈礼吉，吕为照.苏非开挖技术优势及应用[J].建筑科技，2014，（14）：40-41.
[2]马洪生.非开挖施工中如何避免损伤其他管线[J].非开挖技术，2015，（5）：13-15.
论文作者:王华侨
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第21期
论文发表时间:2018/2/26
标签：管道论文; 内衬论文; 技术论文; 非开挖论文; 原位论文; 管线论文; 管壁论文; 《建筑科技》2017年第21期论文;