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常见排水管道非开挖修复技术应用研究

2019-07-28高雯雯

商品与质量 2019年51期
关键词:内衬管径软管

高雯雯

南京市市政设计研究院有限责任公司 江苏南京 210000

截至2017年底,中国已建成地下排水管道总长约630000公里。在老路改造过程中,通过CCTV检测,发现现状管道经过长时间的使用,存在较多损坏情况。一旦管道出现轻度裂缝,管道周围泥沙随地下水渗入管道内部。当周围泥沙会被带入管内,泥土减少将形成空洞。随着管道周围空洞变大,排水管道损坏加剧,路面易塌陷。为了减少事故、必须在管道完全失去功能性和结构性前,采用非开挖技术进行必要的预防性管道修复,延长排水管道使用寿命,同时避免城市道路的大规模开挖[1]。

由于近几年推广的管道修复方式较多,有原位热塑成型法管道衬管、机械制螺旋缠绕管技术、紫外光原位固化修复、CIPP翻转法工艺、排水检查井水泥基内衬修复、局部树脂固化法、管片模块法大型管道修复技术等类型。本文章对常见四种普通规格排水管的非开挖修复方式、价格、特点进行梳理,为建设过程选择程恢复方式提供参考依据[2]。

1 管道局部树脂固化法

又称局部树脂点状修复,是指在原管道待修位置,采取专用点修复气囊扩张法,固化性树脂完备18分钟初凝时间,将均匀浸渍固化性树脂的玻璃纤维织物,紧贴在管道修复位置,通常在60-80分钟左右常温固化后,形成局部短管内衬的一种环状局部修复方法。

固化物硬度高,柔韧性好,抗冲击、抗弯曲性能好,耐腐蚀性能好,附着力好,可在线漏和常规涌漏等带水作业状态下,完成修复。适用于管径为50-1500mm各种材质管道的裂缝,接口漏水,错位,树根和腐蚀等结构性缺陷修复。

2 原位热塑成型法管道衬管

简称FIPP,在集成设备中将衬管加热软化,牵引置入原有管道内部。衬管通过加热加压与原管紧密贴合,冷却形成内衬管后,进行端口处理。

衬管材料为改性PVC材料,经过工厂预制加工管状,折叠成C型或H型,无需现场固化。衬管与母管超紧密贴合,修复完成后管径有约减小2%左右,管壁光滑,过流能力可增加20%。

可以在严寒天气条件、管道严重损坏、带角度管道、严重错位管道、变径管道、极端负荷条件下管道、部分泄漏管道等特殊施工条件下完成修复,使用范围广,同时可用于压力管道或饮用水管道修复[3]。

3 CIPP翻转式原位固化法

简称原位固化法,在不进行道路开挖情况下,将未成型树脂软管利用水压或气压翻转至现状破损管道内,采用树脂加热固化原理,再利用热水或蒸汽将管道内加热,使树脂固化在管道内部。本工艺施工时间约1-2天、对环境、交通影响小、占用道路少;树脂软管固化后耐腐蚀、耐磨损、材料强度高、使用年限久、在地下管道非开挖修复领域已被广泛使用。

4 CIPP紫外线光固化

内衬软管存储温度范围5-25℃,因此内衬软管存放在施工现场,必须防止木箱受阳光直射、受潮和损坏。宽度不小于管道周长1/3的玻璃纤维软管,采用电动绞车和相应滑轮拉入待修复管道中,拉入方向和水流方向一致,拉入速度不超过5米/分钟。光滑面朝向旧管,粗糙面接触软管,拉入后确认管道内底膜有无扭曲变形,底膜用锚紧紧固定于检修井底部。

通入高压气体,放入紫外灯架,将灯架和黑色绳子相连,将与管径配套灯链和固化线缆连接,扎牢软管或空气锁。灯架可以随充入的压缩空气流一起送入软管中,并保持灯架光源始终处于中心位置。送入灯架的过程,通常需要多次充气,当气压达到规定值,拉动连接UV灯架的黑绳,同时通过显示器观察软管内部情况。用压缩空气使软管张开紧贴旧管内壁,使用紫外线引发软管固化反应,形成坚硬的固化管壁结构,使已破损或失去输送功能的地下管道最终得到原位修复。

经过梳理,通过对四种常见非开挖修复方法的结构类型、工作原理、施工周期等多个方面的比较,总结出各类型非开挖修复工艺的适用范围:1、除管道局部树脂固化法属于功能性/半结构,其余均属于功能性/半结构/全结构;2、除原位热塑成型法管道衬管适用范围DN200-DN600,其余均可应用于>DN800管道;3、除CIPP翻转式原位固化不适用错口、变径、压力管道修复外,其余均可修复;4、四种常见非开挖修复方法管径损失分别为≈0mm,<30mm,<50mm,<32mm。

同时根据市场调研,对目前各种规格排水管道的非开挖修复技术市场平均单价比对如下图所示:

5 小结

(1)通过对四种非开挖修复方法不同管径单价比较,方便建设过程中根据实际情况选择经济适用的修复方案。

(2)原位热塑成型法管道衬管价格较其他非开挖修复方法更经济,但由于其适用管径范围偏小(DN200-DN600),目前新建市政污水管管径无法全覆盖,限制了其未来适用范围。

(3)由于管道局部树脂固化法、CIPP翻转式原位固化、CIPP紫外线光固化等类型非开挖修复单价仍高于一般新建道路的管道敷设工程直接费用,建议选择任何一种管道修复形式时应进行全面的经济技术比较,根据现状需求几种方式结合使用。

(4)随着新材料新技术发展,未来非开挖修复技术必将有更加广阔的市场前景。

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