城市给排水管道非开挖修复技术研究论文_路鋆

城市给排水管道非开挖修复技术研究论文_路鋆

哈尔滨排水集团有限责任公司太平排水公司 黑龙江省哈尔滨市 150001

摘要:近年来,随着我国城市化进程的加快,城市建设的规模也越来越大,给城市排水带来了困扰,其主要原因是当年的管材现已陈旧,当年的施工技术及质量达不到现在的标准,所以到了雨季就会造成内涝问题。给城市排水和地面交通带来了隐患,严重影响了城市的环境与市容。鉴于此,笔者针对城市给排水管道非开挖修复技术进行阐述。以便同仁共同参考。

关键词:城市排水管道;管道工程;非开挖修复技术

一、非开挖管道修复技术的优势

1.1非开挖修复施工对现有管线干扰较小

现代社会,地下管线越来越多,越来越复杂,除排水管道外,还有给水管道、电力管道、煤气管道、通信管道等。若对管道进行开挖修复,必然影响邻近的其他管线安全,增加了施工难度。非开挖修复则很少对管道之外的土壤造成明显扰动,对其他管线影响很小。

1.2非开挖修复施工对公共交通的干扰较小

传统的方法是把没有损坏的路面进行开槽,开槽后在把已经损坏的管道取出来进行更换,可见工程量有多大,而且还影响了人们的正常出行。有时整条道路需要封堵,对交通造成影响并浪费很多人力与物资,同时影响到周边居民的出行和附近商家的正常经营。而非开挖修复技术不需破路,不会影响正常交通,也不会影响周边居民的正常生活和商家、医院、学校等公建的工作秩序。

1.3非开挖修复施工对环境的破坏和污染较轻

大家都知道,开槽施工不仅会带来大量的尘土同时也会给周边环境和居民健康造成极大的损害。同时施工机械会产生较大的噪音,影响到周边居民的正常生活。而非开挖修复技术是地表不开槽的施工技术,不会破坏绿地、植被等居民生活工作的周边环境。

二、非开挖修复技术

2.1软管内衬法修复技术

软管内衬法,也称原始固化法(CIPP),是在现有的旧管道内壁上衬一层浸渍液态热固性树脂的软衬层,通过加热(利用热水、热汽或紫外线等)或常温使其固化,形成与旧管道紧密配合的薄层管,管道断面几乎没有损失,但其流动性能大大改善了。软衬法的施工方式有2种,翻转浸渍树脂软管内衬法和CIPP拉入法树脂内衬法。

(1)翻转浸渍树脂软管内衬法该技术使用浸透热固性树脂的带有防渗膜的纤维增强软管或编织软管作衬里材料,将浸有树脂的软管一端翻转并用夹具固定在待修复管道的入口处,然后利用水压或气压使软衬管浸有树脂的内层翻转到外面,并与旧管的内壁粘结。当软衬管到达终点时,即刻向管内注入热水或蒸汽使树脂固化,形成一层紧贴旧管内壁的具有防腐、防渗功能的坚硬衬里。固化前树脂管的柔性和内部压力可使其充填裂隙、跨过间隙、绕过弯曲段。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆树脂固化后,软衬管形成形状与原管一致、内径比原管稍小的新管。

(2)CIPP拉入法树脂内衬法CIPP拉入法树脂内衬法是采用有防渗薄膜的无纺毡软管,经树脂充分浸渍后,从检查井处拉入待修复管道中,用水压或气压将软管涨圆,固化后形成1条坚固光滑的新管,达到修复的目的。从国外旧管修复情况来看,由于这项技术适应性强、质量可靠,利用检查井作业,可以做到一锹土不动,是真正意义上的非开挖,已在排污管道修复上得到广泛的应用。施工工艺通过软管内衬法修复技术修复的管道过流断面的损失基本可忽略,但其流动性能却大大改善。该类修复技术可修复铸铁管、钢管及混凝土管等多种材质的地下管道,既可用于供水、污水及燃气管道的修复,也可用于化工等工业管道的修复,尤其适用于城市中交通拥挤、地面设施集中或占压严重、采用常规开挖地面的方法无法修复和更新的管道。该修复技术具有全天候施工、无接头且流动性好、可适应非圆形断面和弯曲管段等优点,可用于管径范围为50~2000mm的各类管线的修复;其局限性是对管道清洗的要求高、成本大,树脂固化时间长(一般在5h以上)以及每段施工编织管均需单独定制。

2.2U型内衬HDPE管修复技术

U型内衬HDPE管修复技术通常也称为紧密结合内衬法,其原理是采用外径比旧管道内径略小的HDPE管,通过变形设备将HDPE管压成U型并暂时捆绑以使其直径减小,通过牵引机将HDPE管穿入旧管道,然后利用水压或气(汽)压与通软体球将其打开并恢复到原来的直径,使HDPE管涨贴到旧管道的内壁上,与旧管道紧密的配合,形成HDPE管的防腐性能与原管道的机械性能合二为一的一种“管中管”复合结构。管道修复后在使用过程中,由于管内存在介质压力,内衬管最终会紧贴于原管内壁。此类修复技术一般适用于结构性破坏不严重的直圆形管道,可适用管径范围为75~2000mm,管线长度在1000m左右的各类管道。该技术因其具备卫生性能良好、过流断面损失小、变形适用范围大以及可长距离修复等优点,已广泛应用于给排水等相关管网的修复工作。

2.3短管内衬法修复技术

短管内衬法的原理就是将短管在现场一边焊接一边拖入旧管道内,最后将新旧管道之间的间隙注浆填满。这种修复方法通常在水流量较低的情况下适用。此方法在我国应用比较早,费用相对比较低,但由于管道修复后过流断面损失比较大,目前逐渐被新工艺所替代。

2.4不锈钢内衬修复技术

不锈钢内衬修复技术是在旧管道内部穿插内衬薄壁不锈钢管,或将不锈钢板采用卷板形式在管道内部进行焊接,整体成型,从而达到防渗漏、腐蚀的目的,亦可提高原管道耐压水平。由于不锈钢内衬可以阻止管道内壁腐蚀,减小管道内壁粗糙度,增加了水的过流量,使内衬后的管道更安全、轻便、经济,使用寿命更长,从而达到修复的目的。从国内外旧管修复情况来看,由于这项技术适应性强、质量可靠、可以带水作业,已在排污管道上得到广泛的使用。

三、非开挖修复技术的前景

在对排水管道工程进行修复时,首先要选择合理的技术方法,尽可能的减小对原地面的破坏影响,非开挖技术对场地环境的破坏影响比较小,因此在市政工程中得到了广泛的应用。施工所用设备也比较简单,技术人员掌握质量控制要点后,少数工人在指挥下即可完成任务,加固后的管道短时间后便可恢复排水使用,不会对居民生活造成严重影响。非开挖修复方法推广的难度在于修复费用的居高不下,使得很多中小城市望而止步,其实综合考虑交通、周围管线开挖的危险、市民的生活质量等因素,非开挖修复的费用是可以接受的,而且费用高的主要原因在于材料完全依赖进口,若我国非开挖修复技术研究进入全新的阶段,材料能在国内批量生产,那么修复费用也会相应降低。所以在不久的将来,此技术必定会被排水行业所接受,广泛应用于城市排水管道的修复中。

结束语

非开挖管道修复技术作为非开挖技术的一个重要分支,在解决现有管道存在的问题方面发挥着重要作用。目前管道修复技术在国内仍然处于起步阶段,离成熟阶段仍有很大的距离,仍然有许多问题有待解决,尤其是有关技术及管理机构应该尽早制订一些实用标准和规范。管道修复技术不论在经济成本、社会成本还是环境成本方面都有着非常大的优势,具有广泛的应用空间,我们期待着在不远的将来能够看到管道非开挖修复技术有一个更好的发展,实现科学化、规范化、标准化。

参考文献:

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[4]王小国.关于城市给排水管非开挖修复技术探讨[J]建筑遗产,2013年05期.

[5]胡晓健.城市排水管道检测评估与非开挖修复工艺研究市政技术.

论文作者:路鋆

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期

论文发表时间:2018/5/21

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