城市排水管道非开挖修复技术探析论文_刘晨宇

城市排水管道非开挖修复技术探析论文_刘晨宇

摘要:随着我国经济的高速发展,城市化进程加快,城镇化率不断提高,市政基础设施的增容改造工程将会大量增加。我国拥有庞大的地下管网系统,有许多地下管线已使用多年,管线寿命有限,易出现各类问题导致排水能力下降甚至丧失。大城市排水负荷过大,管道的清理维护无法定期实施,导致管道存在一系列的结构性及功能性缺陷,如破裂、变形、腐蚀、接口脱落、异物穿入、沉积、障碍等;中小城市缺乏专业的城市排水工程管理人员、排水设施不完善、排水管道堵塞和泄漏问题严重。本文就排水管道非开挖修复技术进行探究。

关键词:城市排水管道;非开挖修复

1非开挖修复技术分类

1.1 辅助修复

辅助修复通过管内向外或地面向下对排水管道周围土体和接口部位、检查井底板和四周井壁注浆,形成隔水帷幕防止渗漏,隔断地下水渗入管道及窨井的途径的一种堵漏、填充方法。

1.2 局部修复

局部修复是对旧管道内的局部破损、接口错位、局部腐蚀等缺陷进行修复的方法。常用的局部修复技术有:

1.2.1局部树脂固化

局部树脂固化修复施工步骤为:首先将毡筒用适合的树脂浸透,再将毡筒缠绕于修复气囊上,在CCTV机器人引导下到达管道待修复缺陷位置,使用空气压缩机向修复气囊充气使毡筒“补丁”被压覆在待修复缺陷上,保持压力待树脂常温下固化,修复气囊泄压缩小并拉出管道;最后CCTV检测局部树脂固化修复的质量。

1.2.2不锈钢双胀环修复

不锈钢双胀环修复技术主要材料为环状橡胶止水密封带与不锈钢套环,在管道接口或局部损坏部位安装橡胶圈双胀环,橡胶带就位后用2~3道不锈钢胀环固定,达到止水目的。

1.2.3裂缝嵌补修复

对管网有地下水渗漏的部分开凿裂缝用水泥麻丝封堵,在裂缝内预埋塑料软管,预埋管外部封盖快干水泥,抽出预埋软管,形成注浆空间,等水泥硬化后注入嵌补材料,用水泥砂浆抹平管面后完成。适用于排水管道的接口堵漏修理,也适用于检查井。

1.3 常用的整体修复

1.3.1紫外光内衬修复

紫外光原位固化内衬修复采用车载牵引设备将浸好树脂的玻璃纤维软管拉入待修复管道内,通过紫外光固化车的打压设备,将压缩空气送入软管使其膨胀张开紧贴旧管道内壁,通过紫外光灯照射引发软管发生固化反应,形成一层坚硬的“管中管”结构。施工步骤为:

(1)吊入CCTV管道机器人对管道缺陷复核,且将滑动箔片底膜铺放置到管道内适当的位置;

(2)把碾好树脂的紫外光固化内衬玻璃纤维软管从检查井处拉进要补修管道内;

(3)捆绑管道两段扎头;向管道内灌注压缩空气将软管撑起并紧贴到原有管道内壁;

(4)持续充气并用紫外光灯组对软管进行实时巡航固化;

(5)固化完成后取出扎头,切除管段端头多余料,抽出内膜;

(6)将新形成的内衬管与原管道的交界处用快干水泥抹平顺和做好防渗漏处理。

1.3.2热水翻转原位固化内衬修复

CIPP翻转法热水固化修复技术,使用空气或水,采用翻转的方法将涂有树脂的内衬软管送入地下管道内。

1.3.3机械制螺旋缠绕法修复

机械制螺旋缠绕法是排水管道非开挖整体内衬修复技术,按螺旋缠绕工艺分为固定口径法和扩张法两种。适用于大管径或渠箱,过水断面损失大,应用较少。

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1.3.4短管内衬修复

HDPE短管内衬修复技术是将适合尺寸的HDPE管插入需要修复的旧管道内,形成“管中管”复合结构使修复后的管道具备综合性能。但管道修复后断面损失比较大。

1.3.5喷涂法内衬修复

砂浆喷涂内衬修复技术是将搅拌均匀的高性能灰浆泵送到由压缩空气驱动的高速旋转喷涂器部位,灰浆在高速旋转离心力作用下均匀的浇筑到井内壁。通过电动绞车控制旋转喷涂器的上下运行,确保在井壁形成连续均匀的内衬。由于浇筑在内壁圆周上是均匀的,内衬厚度可在灰浆凝固前进行随机测量。将预先配置好的特种水泥灰浆修复材料,泵送到位于管道或检查井中轴线上,由压缩空气驱动的高速旋转喷头上,材料在高速旋转离心力的作用下均匀甩向管道(或检查井)内壁,同时旋转喷涂设备在牵引车的带动下沿管道中轴线匀速行驶,是修复材料在管壁(或井壁)内形成连续致密的内衬层。

1.3.6牵引法内衬

牵引内衬是对排水管道非开挖整体内衬修理,采用牵引机将整条塑料管由工作坑或检查井牵引拉入旧管内,然后进行形状复原,形成新的内衬管。按施工技术分为折叠牵引法、缩径牵引法、滑衬法和裂管法。

2 城市排水管道非开挖修复技术的具体应用

2.1 软管内衬修复技术

软管内衬修复技术,是非开挖技术中最早使用的即是最原始的管道修复技术 ,其技术要点一般为:修复技术人员首先要做的是涂抹树酯,即在破损管道内侧清理干净后涂抹树脂,树脂一般选择热固性树酯,热固性树脂的好处是内衬性能好,在铺设热固性内衬树酯要根据树酯特性,使用专用工具,根据热固性树酯的参数,合理设定加热温度,确保树脂即使固化,固化后的树酯可以与排水管道有效结合,从而产生一薄层附着在管道内测,已达到修复的效果。通过工作实践证实,使用热固性树脂内衬修复技术,不但能确保修复后的排水管道断面平整、光滑,而且可以进一步提高管道的流动率。软管内衬法又可以分为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也是利用树酯作为内衬材料,其与软管内衬修复技术主要技术区别是是应用的热固性树酯材料不同,翻转浸渍树脂软管内衬法必须使用好材质的的树酯作为内衬材料,并将浸满树脂的软管翻转,翻转到特定待修复管道的位置,利用专用的夹子作为工具,将软管放入到预先备好修复的管道一端,利用水压将软管内层翻转,翻转的目的是使软管与待修复管道紧密结合。应用翻转浸渍树脂软管内衬法时,必须注意要提前巡查待修复的排水管道是否有修复裂缝,当发现管道有较为大的缝隙时,在做翻转浸渍树脂软管内衬前,必须对裂缝进行有效的填充填充,只有这样才能达到翻转浸渍树脂软管内衬修复的效果。

2.2 U型内衬HDPE管修复技术

U型内衬HDPE管修复技术,是一种紧密结合内衬方法 ,其工作要点主要为:一是,排水管道技术工人要选择直径比待修复管道小的HDPE管道,并使用特殊设备将HDPE管压成U型,在压管时要保证HDPE软管直径要求;二是,利用水压或者气压,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;二是,检测,技术工人修复完毕后,技术工人要结合HDPE管与待修复管道的贴合情况,进行科学的检测,当发现HDPE管与修复管道之间的缝隙较大,技术工人则应当立即开展二次修复。经过实践证实使用U型内衬HDPE修复破损管道,能够更加适合于老旧排水管道,这种技术在很大程度上提升城市排水管道的运行效率。

2.3 裂管法修复技术

裂管法修复法主要工作要点是需要技术工人预先使用破碎设备,将破损管道损坏处清除干净,一般情况下将破碎的管道碎片压入周围土壤中,并引入新的排水管道,以此确保城市排水管道的安全运行。裂管法修复技术对于陶瓷、水泥等排水管道的修复效果较好,裂管法修复技术的核心要点是排水管道直径与裂管直径相符合,从而保证裂管法修复技术得到更好的运用。

2.4 螺旋缠绕修复技术

城市排水管道修复人员也常使用螺旋方法,螺旋方法的技术要点是在旧管道内部给于适当的压制,进而形成质量较好的新管道,螺旋缠绕修复技术较适合地下水位比较低处的城市排水管道修复,在城市排水管道修复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和提升修复效率。

参考文献

[1]李琰.城市排水管道非开挖修复工艺优选与实践[J].工业技术创新,2018,5(4):65-66.

[2]孙跃平.管道非开挖修复技术的分类和设计[J].中国给水排水,2019,37(9):37-39.

论文作者:刘晨宇

论文发表刊物:《城镇建设》2020年1月第2期

论文发表时间:2020/4/14

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