埋地管道非開挖內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)

發(fā)布時(shí)間：2021-10-11

埋地管道非開挖內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)

摘要：非開挖內(nèi)襯技術(shù)優(yōu)點(diǎn)眾多，在埋地管道的修復(fù)中應(yīng)用廣泛。其施工工藝有多種，本文詳細(xì)闡述了七種典型修復(fù)工藝的含義、優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及適用狀況，并以表格形式歸納出來。

關(guān)鍵詞：埋地管道 非開挖修復(fù) 內(nèi)襯技術(shù)

非開挖內(nèi)襯技術(shù)是指對埋地管道進(jìn)行定點(diǎn)開挖，在管道內(nèi)壁襯貼一層復(fù)合材料，以達(dá)到埋地管道堵漏、耐腐、承壓及減阻的一種在線修復(fù)技術(shù)。非開挖內(nèi)襯技術(shù)是最早發(fā)明的用于管道非開挖修復(fù)的技術(shù)，也是目前管道非開挖修復(fù)技術(shù)中應(yīng)用面最廣泛、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)最完善的技術(shù)。其突出優(yōu)點(diǎn)是無需大面積開挖、無需更換原管道，充分利用原管道，延長其使用壽命；可節(jié)省大量經(jīng)費(fèi)，施工時(shí)間短。目前，該技術(shù)施工工藝有多種，歸納起來主要有穿插內(nèi)襯修復(fù)法、縮徑法、折疊法、纏繞法、涂敷法、內(nèi)襯不銹鋼技術(shù)、軟管內(nèi)襯法。

一、穿插內(nèi)襯修復(fù)法

穿插內(nèi)襯法指在舊管道中拖入新管，然后在新舊管中間注漿穩(wěn)固的方法。通常使用的穿插內(nèi)襯管有PE、GRP(玻璃增強(qiáng)熱固性塑料或玻璃鋼)、PVC(聚氯乙烯)管等。該方法適用于燃?xì)夤艿?、供水管道、化學(xué)管道及工業(yè)管道等。

穿插法的優(yōu)點(diǎn)：施工工藝簡單，易學(xué)易做，對工人的技術(shù)素質(zhì)要求低；施工速度快，分段施工時(shí)對交通和周邊環(huán)境的影響輕微；僅使用絞車等一般市政施工設(shè)備，不需要專用的設(shè)備，投資少、施工成本低；在排水管道中可以實(shí)現(xiàn)不停水施工。缺點(diǎn)：由于新插管的外徑不宜大于舊管內(nèi)徑的90％，故其過流斷面損失較大，穿插入新管后，流量有明顯損失；環(huán)形間隙要求注漿，但由于環(huán)狀間隙較小，注漿較困難。一次性穿插長度受作業(yè)段的作業(yè)空間、回拖設(shè)備的能力、管材強(qiáng)度的限制。

二、縮徑法

縮徑法是指通過機(jī)械作用使塑料管道的斷面產(chǎn)生變形，如縮小直徑或改變形狀，然后將新管送入舊管內(nèi)，最后通過加熱、加壓或靠自然作用使其恢復(fù)到原來的形狀和尺寸，從而與舊管形成緊密配合的方法。適用修復(fù)的管道類型為重力管道和壓力管道，單次修復(fù)管線長度可達(dá)1km。適用管材包括HDPE，MDPE，PE等。根據(jù)內(nèi)襯管變形時(shí)的能量來源，縮徑法分為兩類：冷軋法和模具拉拔法。冷軋法使用一組滾軋機(jī)靠徑向約束擠壓變形。拉拔法使用一個(gè)縮徑模具，牽拉新管強(qiáng)行通過，使塑料管的長分子鏈重新組合，靠軸向拉伸變形使管徑減小。小直徑的管道可在常溫下拉拔，大直徑的管道通常在加溫的條件下拉拔。

縮徑法的主要優(yōu)點(diǎn)：新舊管之間配合緊密，不需注漿，施工速度快；管道修復(fù)后的過流斷面的損失很?。豢蛇m應(yīng)大曲率半徑的彎管，可長距離修復(fù)；可用于舊管道結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性損壞的修復(fù)。缺點(diǎn)：主管道與支管間的連接需開挖進(jìn)行；舊管的結(jié)構(gòu)性破壞會導(dǎo)致施工困難；這種施工方法的設(shè)備昂貴，縮徑尺寸有限，施工成本較高；模具拉拔法是一個(gè)連續(xù)的施工過程，一旦開始施工便不能中途停止，因?yàn)榻g車停止?fàn)坷瓡r(shí)變形管就會開始恢復(fù)形狀，暫停后難以再置入舊管道內(nèi)。

三、折疊法

折疊法是將PE內(nèi)襯管加熱并折疊成U形、C形甚至工字形，從一個(gè)檢查井下插入，從另一個(gè)檢查井用卷揚(yáng)機(jī)拉出，就位后，在熱與壓力的作用下，內(nèi)襯管重新恢復(fù)原來的形狀，與舊管道形成緊配合復(fù)合管道。小直徑的內(nèi)襯管可以在工廠折疊好，纏繞到滾筒上運(yùn)到工地，在現(xiàn)場通過卷揚(yáng)機(jī)穿過舊管道拖出。該方法適用的管道類型為：壓力管道，重力管道及石油、天然氣、煤氣及化工管道等。使用的內(nèi)襯管管材為：壓力管道內(nèi)襯管常用PE管材，重力管道可選用PVC內(nèi)襯折疊管。

折疊法的主要優(yōu)點(diǎn)：折疊后斷面收縮率高，斷面面積可減小40％，穿插順暢；新襯管與舊管可形成緊密配合，管道的過流斷面損失小，無需對環(huán)狀空間注漿；施工時(shí)占用場地小，可利用現(xiàn)有人井施工；管線連續(xù)無接縫，一次修復(fù)作業(yè)距離長；對舊管道清洗要求低，只要達(dá)到內(nèi)壁光滑無毛刺即可。缺點(diǎn)：舊管的結(jié)構(gòu)破壞會導(dǎo)致施工困難；不同的方法對操作人員技術(shù)要求不同。

四、纏繞法

纏繞法是將帶鎖扣的PVC，PE或UPVC(硬PVC)條帶在舊管道內(nèi)部或檢查井中螺旋地纏繞成管道形狀，隨后在纏繞管與舊管之間的環(huán)形間隙注漿，從而實(shí)現(xiàn)舊管道修復(fù)目的的方法。根據(jù)機(jī)器放置位置不同，可分為固定式安裝法(人井內(nèi)纏繞法)和移動式纏繞法(管道內(nèi)纏繞法)。固定式安裝法是將纏繞機(jī)下入人井中，在人井中作業(yè)，纏繞帶從地面下入，纏繞出的新管直接推入舊管道中。移動式纏繞法是將纏繞機(jī)放在舊管道中，邊纏繞邊前進(jìn)。纏繞法適用于壓力管道和重力管道的結(jié)構(gòu)性損壞及非結(jié)構(gòu)性損壞的修復(fù)，一次修復(fù)的管線長度可達(dá)200m。

纏繞法的優(yōu)點(diǎn)有：所需設(shè)備可固定在卡車上，便于移動，施工速度快；占地面積少，適合復(fù)雜場地作業(yè)；作業(yè)時(shí)允許管道中有低速流體通過，可長距離施工，可進(jìn)行間歇式的施工。 缺點(diǎn)：纏繞管與舊管之間的間隙需注漿，注漿較困難。

五、涂敷法

涂敷法是一種內(nèi)擠涂技術(shù)，即先對所施工的管道進(jìn)行清洗除垢，使管道露出金屬本體，再以空氣為動力源推動擠涂器，來完成涂層的涂敷，經(jīng)過多次涂敷達(dá)到設(shè)計(jì)的涂層厚度，從而實(shí)現(xiàn)對舊管道防腐及修復(fù)的目的。

涂敷法主要優(yōu)點(diǎn)：較高的溫度范圍,長期使用溫度在0～100℃之間；一次修復(fù)距離長可達(dá)1km以上，適用于污水、自來水、原油輸送管線的修復(fù)。缺點(diǎn)：對原管道清洗要求高；涂敷高強(qiáng)聚合物水泥砂漿次數(shù)在 2～3 次才能滿足厚度要求，每道聚合物砂漿養(yǎng)護(hù)時(shí)間在24h以上，干燥后才能進(jìn)行環(huán)氧膠泥、玻璃鱗片涂料的涂敷，作業(yè)時(shí)間較長。

六、內(nèi)襯不銹鋼技術(shù)

不銹鋼薄板內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)，是在管道內(nèi)部內(nèi)襯鋼板，鋼板采用卷板形式，在管道內(nèi)部進(jìn)行焊接，整體成形。在管道內(nèi)部內(nèi)襯鋼板能增加管道的整體抗壓性，還具有防滲的效果。由于不銹鋼內(nèi)襯可以阻止管道內(nèi)壁腐蝕，減少管道內(nèi)壁粗糙度，增加了過流量，使內(nèi)襯后的管道更安全、更輕便，更經(jīng)濟(jì)、使用壽命更長。

該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是：增加了過流量；不銹鋼耐高溫特性好，可考慮在內(nèi)腐蝕較重的供熱管道修復(fù)中使用。缺點(diǎn)：不銹鋼是無極性材料，而金屬管件和鋼管是有極性材料，兩者長時(shí)間連接會使無極性不銹鋼向有極性轉(zhuǎn)化，發(fā)生電化學(xué)銹蝕；在三通、彎頭、變徑等管件部位不銹鋼內(nèi)襯需要手工焊接，焊接質(zhì)量會隨著操作人員的技術(shù)水平波動，這是影響工程質(zhì)量的薄弱環(huán)節(jié)。

七、軟管內(nèi)襯法

軟管內(nèi)襯法的主要技術(shù)原理是利用現(xiàn)有管道的三通、閥門等地面開口，在不開挖地面的基礎(chǔ)上，將具有防滲透耐腐蝕保護(hù)膜的纖維增強(qiáng)復(fù)合軟管或編織復(fù)合軟管作為載體，浸漬聚合物樹脂后，用特定的動力，將軟管放到經(jīng)過表面處理的待修復(fù)管內(nèi)，繼而使用常溫水流、熱水、蒸汽、紫外線等方式之一使樹脂固化，形成堅(jiān)硬的富有彈性的襯里，緊貼在舊管內(nèi)，形成整體性強(qiáng)的光滑的“管中管”，從而達(dá)到對已損壞的管道進(jìn)行堵漏、提壓、減阻的管道修復(fù)目的。

軟襯法常用的施工方法有兩種，區(qū)別主要在于軟管的置放方式不同：

一是絞拉軟管內(nèi)襯法。施工時(shí)將絞拉鋼絲繩穿過舊管，將內(nèi)襯軟管連接在鋼絲繩的自由端上，隨后拉入待修復(fù)的舊管內(nèi)。由于是先拉入后打壓漲起，而且是全線整體同時(shí)漲起，不容易將軟管與被修管道之間的氣體排干凈而形成空鼓，影響管道的輸送量和修復(fù)后的管道承壓強(qiáng)度。此工藝適用于施工距離較短的重力管道的修復(fù)。

該方法優(yōu)點(diǎn)：施工設(shè)備簡單，周期短，不受季節(jié)影響，對周圍環(huán)境影響小。缺點(diǎn)：軟管與舊管間氣體不易排盡，貼合不緊密。

二是翻轉(zhuǎn)軟管內(nèi)襯法。施工時(shí)將軟管一端翻轉(zhuǎn)并用夾具固定在待修復(fù)管道的入口處，然后利用水或氣壓使軟襯管浸有樹脂的內(nèi)層翻轉(zhuǎn)到外面，并與舊管的內(nèi)壁粘結(jié)。由于樹脂在未固化前是軟體材料，軟管是在壓力作用下逐漸推進(jìn)，因此當(dāng)被修復(fù)管道在短距離內(nèi)出現(xiàn)較大起伏或拐彎折點(diǎn)時(shí)亦能順利通過，且易將軟管與被修管道之間的氣體排干凈，與原管道緊密貼合。

該方法優(yōu)點(diǎn)：施工設(shè)備簡單，周期短，不受季節(jié)影響，對周圍環(huán)境影響??；管線承壓要求可調(diào)范圍大；可提高管線的整體性能。適用各類材質(zhì)和變徑的管道。缺點(diǎn)：一次翻轉(zhuǎn)十毫米以上厚度軟管，工藝難度較大。

綜合而言，前幾種修復(fù)方法都不適用于變徑管道或管道嚴(yán)重彎曲，翻轉(zhuǎn)軟管內(nèi)襯法具有較寬的適應(yīng)性，更多地體現(xiàn)了非開挖管道修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。但以上修復(fù)方法各有利弊，可根據(jù)下表酌情選用。

參考文獻(xiàn)：

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