畢業(yè)論文管道非開挖修復(fù)技術(shù)管道工程專業(yè)

1、2011屆畢業(yè)論文管道非開挖修復(fù)技術(shù)學(xué) 生： 張慶章 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)： 管道工程技術(shù)班 級(jí)：08管道（2）班指導(dǎo)教師： 安全技術(shù)與環(huán)境工程系2011年 06 月目錄摘要1關(guān)鍵詞1引言11國(guó)內(nèi)管道修復(fù)技術(shù)211國(guó)內(nèi)管道修復(fù)技術(shù)發(fā)展歷史212城市排水管道修復(fù)的現(xiàn)狀313國(guó)內(nèi)管道修復(fù)技術(shù)主要存在問(wèn)題42國(guó)外管道修復(fù)技術(shù)及其應(yīng)用狀況421局部及井口修復(fù)技術(shù)5211丹麥的Beaver局部維修設(shè)備5212澳大利亞的PanelLok設(shè)備5213英國(guó)的非開挖系統(tǒng)AMEX-105214加利福尼亞的poly-Triplex襯管522以聚烯烴材料為主體的修復(fù)技術(shù)5221折疊變形法6222熱拔法6223冷拔法622

2、4 Trolining修復(fù)系統(tǒng)623基于熱固化樹脂的原位固化修復(fù)技術(shù)724基于液體凝固材料的修復(fù)技術(shù)825管道修復(fù)配套機(jī)具技術(shù)825國(guó)外修復(fù)技術(shù)總結(jié)93管道非開挖修復(fù)的主要方法簡(jiǎn)介1031CIPP內(nèi)襯翻轉(zhuǎn)法1032短管內(nèi)襯1233螺旋內(nèi)襯12331螺旋制管法12332RIB-LOC螺旋纏繞擴(kuò)張工藝1334局部修復(fù)14341 FRP局部修復(fù)14342夾扣法局部修復(fù)1435非開挖修復(fù)技術(shù)總結(jié)154非開挖管道修復(fù)技術(shù)案例天津友誼路排水管道非開挖修復(fù)工程1541待修管道概述1542修復(fù)工藝簡(jiǎn)述165非開挖修復(fù)技術(shù)的發(fā)展前景176結(jié)論187致謝18參 考 文 獻(xiàn)18管道非開挖修復(fù)技術(shù)張慶章摘要：隨著全社

3、會(huì)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，城市地下管網(wǎng)改造中出現(xiàn)了一些非開挖修復(fù)地下管線的新技術(shù)，正確評(píng)價(jià)常規(guī)開挖換新管與各種非開挖修復(fù)技術(shù)，結(jié)合實(shí)際情況，科學(xué)地運(yùn)用各種技術(shù)，維護(hù)城市正常運(yùn)行功能，具有不容忽視的重要意義。本論文具體先闡述了國(guó)內(nèi)外管道的修復(fù)技術(shù)，而后精簡(jiǎn)介紹非開挖修復(fù)常見的方法，并舉出實(shí)例，說(shuō)明管道非開挖修復(fù)技術(shù)的先進(jìn)性，值得在廣泛應(yīng)用在排水、燃?xì)狻⑹凸艿乐?，作為管道修?fù)的首要技術(shù)選擇。關(guān)鍵詞：管道修復(fù)；非開挖；管網(wǎng)改造引言管道修復(fù)技術(shù)主要是隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施的老化出現(xiàn)的，城市給排水、燃?xì)獾裙艿老到y(tǒng)也像其它年久的結(jié)構(gòu)一樣，受到破壞的可能性越來(lái)越大。管道深埋地下，具有不可見性，在一定程度上無(wú)法了解地下管

4、道的具體狀況，有時(shí)這些設(shè)施會(huì)在沒(méi)有任何預(yù)兆的情況下而破壞。破壞的結(jié)果是引起運(yùn)行中斷，管道業(yè)主不僅要承擔(dān)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，有關(guān)方面還要承受極大的公眾壓力。管道的更換不僅費(fèi)用巨大，同時(shí)還會(huì)帶來(lái)環(huán)境及社會(huì)問(wèn)題，這在一定意義上已經(jīng)不是管道業(yè)主和用戶的事情。作為非開挖施工技術(shù)的組成部分，管道修復(fù)技術(shù)在20世紀(jì)70年代末期首先在英國(guó)、美國(guó)及日本得到開發(fā)。西方發(fā)達(dá)國(guó)家的許多污水管道和自來(lái)水管道均已有一百多年的歷史，因而需要或更換這些管道的施工技術(shù)。首先需要查明管道的內(nèi)部狀況，因而開發(fā)了閉路電視(CCTV)攝像機(jī)以滿足這一要求。在查明管道損傷的情況下，采用免開挖修復(fù)技術(shù)是一項(xiàng)技術(shù)含量高的方法，管道修復(fù)技術(shù)的開發(fā)

5、隨之開始。首先被開發(fā)應(yīng)用的是CIPP（原位固化修復(fù)技術(shù)），隨后內(nèi)襯PE管等技術(shù)相繼被開發(fā)應(yīng)用。管道修復(fù)技術(shù)的進(jìn)步是隨著材料技術(shù)、電子技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展起來(lái)的，材料技術(shù)的發(fā)展給管道修復(fù)技術(shù)提供了可以按照要求任意改變形狀的修復(fù)材料，電子技術(shù)的發(fā)展使管道不開挖檢測(cè)和評(píng)價(jià)成為可能，遙控機(jī)器人則可修復(fù)地下管道，可避免了人進(jìn)入管道檢查所隱含的危險(xiǎn)。管道修復(fù)技術(shù)不斷成熟，已經(jīng)成為管道建設(shè)技術(shù)的重要組成部分，這一點(diǎn)已被2001年布拉格國(guó)際非開挖技術(shù)會(huì)議所證實(shí)。在世界范圍內(nèi)，目前已有或正在開發(fā)的非開挖管道修復(fù)和更換方法大約有很多種，與管道修復(fù)相關(guān)的企業(yè)的數(shù)量超出了想象，非開挖管道開挖應(yīng)用前景一片寬廣。1國(guó)內(nèi)管道修

6、復(fù)技術(shù)11國(guó)內(nèi)管道修復(fù)技術(shù)發(fā)展歷史國(guó)內(nèi)管道修復(fù)技術(shù)的正式起步是在1993年，此前水泥內(nèi)襯技術(shù)在舊管道上雖有應(yīng)用，但主要是以防腐為目的。1993年由中國(guó)石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院根據(jù)集團(tuán)公司的要求，在中原油田實(shí)施了管道修復(fù)防腐示范工程。在示范工程中，石油工程技術(shù)研究院組織科研人員成功開發(fā)了“PCL復(fù)合結(jié)構(gòu)管道修復(fù)技術(shù)”、“NCF原位固化管道修復(fù)技術(shù)”。這兩項(xiàng)技術(shù)1994年通過(guò)了集團(tuán)公司組織的專家評(píng)議，隨后在中原油田進(jìn)行了推廣應(yīng)用?！癙CL復(fù)合結(jié)構(gòu)管道修復(fù)技術(shù)”即為液相凝固材料修復(fù)管道技術(shù)；“NCF原位固化管道修復(fù)技術(shù)”相當(dāng)于CIPP（原位固化修復(fù)技術(shù)）。隨后，中國(guó)石油工程技術(shù)研究院又先后完成了總公司

7、重點(diǎn)課題，主要有穿插襯塑管道修復(fù)技術(shù)、成品油管道修復(fù)技術(shù)、高抗?jié)B無(wú)機(jī)沙漿管道修復(fù)技術(shù)及原位固化法氣翻工藝技術(shù)。這些科研工作的完成使國(guó)內(nèi)的管道修復(fù)技術(shù)初步形成了能夠適應(yīng)于油田介質(zhì)的管道修復(fù)技術(shù)體系。1998年，實(shí)踐證明，工程技術(shù)研究院的管道修復(fù)技術(shù)的確為油田企業(yè)帶來(lái)了可觀經(jīng)濟(jì)效益，展示了很好的應(yīng)用前景。截至目前的不完全統(tǒng)計(jì)，管道修復(fù)企業(yè)大約2030家左右，一些外商也開始涉足國(guó)內(nèi)的管道修領(lǐng)域。而中國(guó)地質(zhì)大學(xué)也開始把非開挖工程學(xué)列入本科碩士的研究課程（圖1-1），其它關(guān)于這方面的交流會(huì)1（圖1-2和圖1-3）也正在逐步展開，非開挖技術(shù)將得到全面的發(fā)展。圖1-1 馬保松教授主講的非開挖工程學(xué)獲教育部國(guó)

8、家雙語(yǔ)教學(xué)示范課程圖1-2第一屆全國(guó)非開挖管道工程技術(shù)推廣交流會(huì)圖1-3 2010年4月城鎮(zhèn)排水管道非開挖修復(fù)更新工程技術(shù)規(guī)程編制組會(huì)議12城市排水管道修復(fù)的現(xiàn)狀目前我國(guó)大多數(shù)城市，排水管道損壞的修復(fù)的方法都是采用開挖從新埋管的方法進(jìn)行修復(fù)。但隨著城市化的進(jìn)展，城市地下管線錯(cuò)綜復(fù)雜、具有不可見性，城市道路的負(fù)荷越來(lái)越嚴(yán)重，要是采用開挖重新埋管（如圖1-4）的話，不僅工序復(fù)雜而且影響市政、交通等，使得排水管線在修復(fù)的過(guò)程中存在大量的技術(shù)問(wèn)題。例如：主干道開挖嚴(yán)重影響交通或排水管線上方存在其他壓力或電力管線給開挖帶來(lái)極大的隱患。而管道如果長(zhǎng)期不修復(fù)，輕則污染地下水，重則導(dǎo)致道路塌陷，交通癱瘓。因此

9、尋找行之有效的修復(fù)方案是目前各排水管理部門最迫切的任務(wù)2。圖1-4鋪設(shè)埋管開挖地面影響交通13國(guó)內(nèi)管道修復(fù)技術(shù)主要存在問(wèn)題雖然管道修復(fù)在國(guó)內(nèi)已有一定的發(fā)展歷史，但總體上，國(guó)內(nèi)的管道修復(fù)技術(shù)尚處于起步階段，主要存在以下問(wèn)題3。（1）品種單一，能力有限，不成系列，沒(méi)有形成相關(guān)產(chǎn)品的配套共應(yīng)。（2）除個(gè)別技術(shù)力量較強(qiáng)的單位制定了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，結(jié)果往往造成施工無(wú)依據(jù)。修復(fù)施工一般由工程承包者隨意進(jìn)行，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范可尋，工程的最終質(zhì)量往往具有很大的隨意性。（3）設(shè)備配套性差，技術(shù)適應(yīng)范圍較窄。（4）相配套的管道修復(fù)前的檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)尚沒(méi)有達(dá)到使用水平。（5）管道修復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系沒(méi)

10、有建立。由于是隱蔽工程，工程的質(zhì)量監(jiān)督出現(xiàn)困難，使不法分子有機(jī)可乘。2國(guó)外管道修復(fù)技術(shù)及其應(yīng)用狀況在國(guó)外將各種管道建在地下是通常的做法，為減少對(duì)社會(huì)的負(fù)面沖擊，各種各樣的非開挖技術(shù)相繼開發(fā)出來(lái)，管道修復(fù)技術(shù)作為管道非開挖技術(shù)的一個(gè)重要分支也受到了越來(lái)越多的關(guān)注。雖說(shuō)國(guó)外管道修復(fù)技術(shù)的工藝方法層出不窮，但相對(duì)于國(guó)內(nèi)已相當(dāng)發(fā)展，值得我國(guó)借鑒學(xué)習(xí)5。21局部及井口修復(fù)技術(shù)211丹麥的Beaver局部維修設(shè)備丹麥的BJKTrading公司推出的Beaver局部維修設(shè)備在1997年下半年已進(jìn)入市場(chǎng)。該設(shè)備所用原料為環(huán)氧樹脂的玻璃纖維層，把一段襯層放入管道后，由蒸汽壓力使其膨脹與管壁緊貼，維修過(guò)程大約需要

11、1小時(shí)。這種技術(shù)適用于維修管道破斷、裂隙、錯(cuò)位、接頭開縫以及損壞的支管。在市場(chǎng)上可買到各種不同規(guī)格長(zhǎng)度、直徑和壁厚的襯層。212澳大利亞的PanelLok設(shè)備澳大利亞開發(fā)了一種PanelLok設(shè)備，用于更新檢修井、雨水井及檢修人員出入。該設(shè)備使用一種成型好的PVC（聚氯乙烯）帶，帶子為螺旋纏繞，能與現(xiàn)有管道緊密貼合。該P(yáng)VC帶能通過(guò)檢修井的開口，直接送進(jìn)管道，無(wú)須去掉蓋板。PVC帶接頭有相互搭接的鎖口，起到防水密封的作用。PanelLok設(shè)備可用于修補(bǔ)環(huán)形、橢圓形、蛋型或周長(zhǎng)為900×600毫米方形斷面的管道。213英國(guó)的非開挖系統(tǒng)AMEX-10英國(guó)的管道修復(fù)承包商PMPLTD最近推

12、出了一種修復(fù)管道接頭及管道周向裂紋的非開挖系統(tǒng)AMEX-10，可用于修復(fù)大口徑管道。該系統(tǒng)提供的小端面橡膠密封在可膨脹的不銹鋼環(huán)的壓力作用下，緊貼在鋼管的內(nèi)表面。對(duì)于煤氣管道，可用NBR橡膠做密封材料，對(duì)于上水管道，用EDPM橡膠作密封材料。該系統(tǒng)適用于直徑為6003000管道的修復(fù)。214加利福尼亞的poly-Triplex襯管加利福尼亞SunCoastEnvionmental公司的poly-Triplex襯管是用一層不透水內(nèi)膜的玻璃纖維組織現(xiàn)場(chǎng)制成的，用于檢修口的修復(fù)。纖維組織在浸入環(huán)氧樹脂前，做成檢查井的形狀，將氣囊下放到位，然后加壓，并切除多余的襯管。22以聚烯烴材料為主體的修復(fù)技術(shù)聚

13、乙烯材料在過(guò)去的幾年中已被確定為一種用于工業(yè)管道、城市燃?xì)夤艿兰笆姓滤艿老到y(tǒng)的備選材料。聚乙烯材料具有抵抗化學(xué)侵蝕和使用壽命長(zhǎng)的特性，而且其優(yōu)異的可焊性能夠提供理想的連接。在任何系統(tǒng)中部件的接頭數(shù)目都應(yīng)盡量減少，以達(dá)到減少潛在的泄漏點(diǎn)的目的。大長(zhǎng)度不開挖重新加襯修復(fù)的技術(shù)不僅對(duì)環(huán)境有利，費(fèi)用低，而且可將管道的接頭數(shù)目降到最低，同時(shí)，修復(fù)后管道的可靠性得到了最大限度的提高，這種提高甚至使修復(fù)后的管道比新建的管道具有更高的可靠性和更長(zhǎng)的使用壽命。聚乙烯材料已經(jīng)普遍用于各類管道系統(tǒng)的修復(fù)，其中包括結(jié)構(gòu)修復(fù)與非結(jié)構(gòu)修復(fù)系統(tǒng)。技術(shù)工藝方法也由初期的插入方法（縮徑插入）發(fā)展到多種工藝方法，比較著名的工

14、藝方法有折疊變形法、熱拔法、冷軋法和Trolining修復(fù)系統(tǒng)等。使用這種方法，管道修復(fù)后的截面積有一定的減小，內(nèi)襯與原管道之間沒(méi)有間隙，因而不需密封，可用于管道的長(zhǎng)距離修復(fù)，不同的方法對(duì)技術(shù)人員的要求不同。221折疊變形法折疊變形法可用于結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性的修復(fù)。U形襯管使用無(wú)接頭的HDPE管，利用材料的形狀記憶特性使其變成U形，并將內(nèi)襯送入管內(nèi)，然后利用物理?xiàng)l件使其恢復(fù)原來(lái)的管道形狀。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是施工速度快，使用連續(xù)的長(zhǎng)管，沒(méi)有接頭。222熱拔法這種方法是由英國(guó)煤氣公司開發(fā)的。施工時(shí)，在加熱之后通過(guò)一個(gè)模具或壓輪拉拔內(nèi)襯管，使內(nèi)襯管的分子鏈重新組合，管徑減少。對(duì)于4英寸的管道，管徑減少約

15、20%，對(duì)于24英寸的管道，管徑減少約為7%。變形就位之后靠塑料長(zhǎng)分子的原始結(jié)構(gòu)的記憶功能，使其直徑逐漸自然恢復(fù)到與舊管相同的形狀和尺寸。223冷拔法冷拔法是由英國(guó)的Subterra公司開發(fā)，是利用一臺(tái)液壓頂推裝置向一組滾軋機(jī)推送塑料管，減少管道的直徑。施工時(shí)，將標(biāo)準(zhǔn)的中密度或高密度聚乙烯管對(duì)焊成適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度后，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行冷軋，使直徑減少，便于置入舊管內(nèi)。當(dāng)襯管就位后，對(duì)其施加壓力，以恢復(fù)原有的尺寸，與舊管形成緊密的配合。224 Trolining修復(fù)系統(tǒng)Trolining修復(fù)系統(tǒng)是污水管道修復(fù)技術(shù)的一項(xiàng)創(chuàng)新。就管道而言，可達(dá)到較高的綜合質(zhì)量。該系統(tǒng)適用于不同管徑管道的故障修理，內(nèi)襯尺寸完備，對(duì)

16、變形和組合提供了多種可能性。可用于修復(fù)公稱直徑從150mm到1600mm的全部污水管道，而不考慮尺寸的大小，也不論斷面尺寸和形狀的復(fù)雜性。因此，這類高密度聚乙烯內(nèi)襯使用的范圍很廣，包括預(yù)制的分段長(zhǎng)度、斷面尺寸、以及形狀等，供各種場(chǎng)合下使用。這種內(nèi)襯被焊接成圓柱狀的HDPE元件，在元件的外表面有很多凸起物。通過(guò)現(xiàn)有入孔把內(nèi)襯插入到破損的管道中，然后再向凸起物形成的環(huán)形空間注漿，漿液為特制的噴射混合物，用噴射器注入。這種高強(qiáng)度材料可以把內(nèi)襯永久的固定就位。這種修復(fù)技術(shù)更像以現(xiàn)有管道為模具現(xiàn)場(chǎng)澆注混凝土與塑料的復(fù)合管道，同時(shí)又利用了現(xiàn)有管道的其他功能，這一系統(tǒng)已經(jīng)不是一般意義上的修復(fù)，稱做管道的再生

17、可能更確切。23基于熱固化樹脂的原位固化修復(fù)技術(shù)因環(huán)境的原因苯乙烯基樹脂的使用減少，取而代之的是在環(huán)境上更受歡迎的樹脂。其他樹脂，例如乙烯酯樹脂，也被用于某些特殊的場(chǎng)合，尤其是用于工業(yè)管道。工業(yè)管道的介質(zhì)比污水更具腐蝕性，在滿足特定要求的不同產(chǎn)品之間，其區(qū)別是使非開挖修復(fù)技術(shù)用于新的領(lǐng)域，尤其是工業(yè)管道市場(chǎng)。采用紫外線代替熱水硬化樹脂的原因是，使用紫外線固化樹脂的速度更快，由此產(chǎn)生的成本效益遠(yuǎn)大于光敏樹脂成本的增加，特別是對(duì)大直徑管道的修復(fù)能提供更有利的速度和效益。雖然聚酯樹脂最常用，但也出現(xiàn)了從針狀油毛氈到無(wú)縫高級(jí)復(fù)合物等各種襯管纖維。壓力管道修復(fù)系統(tǒng)用于修復(fù)有小孔和內(nèi)表面腐蝕的供水和冷卻水

18、管，而工業(yè)廢水管道修復(fù)系統(tǒng)能經(jīng)受化學(xué)環(huán)境和高溫。這兩種修復(fù)方法都根據(jù)CIPP法采用水壓將修補(bǔ)管翻轉(zhuǎn)，然后循環(huán)熱水使熱硬樹脂凝固。壓力管道的內(nèi)襯包括能增加周圍強(qiáng)度的加強(qiáng)層。法國(guó)Barriquand公司研制了不用人進(jìn)入而修復(fù)直徑200mm到600mm管道的Photoliner系統(tǒng)。它也是基于CIPP法，用裝在機(jī)器人上的一些紫外線燈來(lái)聚合聚酯樹脂。該公司稱，紫外固化方法比傳統(tǒng)的熱水或熱蒸汽固化方法需要的能量更少。含有各種材料的襯管被送到現(xiàn)場(chǎng)為包好待用，不需要在現(xiàn)場(chǎng)配制。現(xiàn)在一些公司又開發(fā)出小型翻轉(zhuǎn)設(shè)備，采用空氣壓力翻轉(zhuǎn)，設(shè)備小巧而靈活，重量?jī)H有35kg，以140Lmin的空壓機(jī)供氣（03bar以下）

19、，就可將翻襯管在襯管內(nèi)翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，并能夠在寒冷的天氣條件下輸入30的空氣加速固化。英國(guó)的AygusFlexiblePipeline公司發(fā)展了熱管修復(fù)技術(shù)，用于防止干線管道的腐蝕泄漏，并能防止進(jìn)一步的腐蝕。熱管由包在聚乙烯內(nèi)由一呈圓形編織的、高強(qiáng)度聚酯樹脂加強(qiáng)的襯管構(gòu)成。成卷長(zhǎng)度為207m，直徑有76mm、102mm、152mm，呈柔軟的形，在除銹后的的鋼管上固定。冷時(shí)為半硬狀態(tài)，用低壓蒸汽加熱后膨脹變軟，跟母管緊密結(jié)合。襯管額定壓力為10bar，設(shè)計(jì)壽命50年以上。該方法被英國(guó)的DWI和德國(guó)的DVGW（德國(guó)煤氣和供水技師協(xié)會(huì)）批準(zhǔn)在飲用水管上使用。美國(guó)的Ultraline公司最近引入了一種新的全

20、長(zhǎng)度襯管系統(tǒng)PVCAlloypipeliner。它可通過(guò)管道的急彎、移位的接頭和變徑管道，可耐受大多數(shù)酸堿鹽燃料和腐蝕性介質(zhì)。24基于液體凝固材料的修復(fù)技術(shù)有代表性的主要有水泥砂漿管道修復(fù)技術(shù)、環(huán)氧樹脂及聚酯樹脂噴涂或擠涂修復(fù)技術(shù)，適用范圍為低壓管道系統(tǒng)，包括煤氣管道、自來(lái)水管道及污水排放系統(tǒng)等。在小口徑管道上應(yīng)用較多的有日本東京煤氣公司開發(fā)的SHOT工藝技術(shù)，主要用于修復(fù)管道支線，其優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)彎頭和三通的管件。下個(gè)方法是采用橡膠圓球在管內(nèi)擠涂的工藝，此外還有“改良液相法”，也是采用活塞球的方法對(duì)管道的接頭等泄漏點(diǎn)進(jìn)行修補(bǔ)。管內(nèi)樹脂遮蓋法、鑄鐵管樹脂貼紙法等基本上都屬于此范圍。液相凝固材料

21、管道修復(fù)技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是不需要大的作業(yè)坑，可以通過(guò)任意彎頭和變徑管，甚至可以在三通、閥門等的情況下進(jìn)行管道的修復(fù)施工。其應(yīng)用范圍則以中小口徑的管道為主。聚合物水泥沙漿修復(fù)技術(shù)則以修復(fù)液體類管道為主，可以適應(yīng)較寬尺寸范圍的管道。25管道修復(fù)配套機(jī)具技術(shù)在過(guò)去的十年里，用機(jī)器人修補(bǔ)管道的技術(shù)發(fā)展更為迅速。目前，使用機(jī)器人更為經(jīng)濟(jì)和實(shí)用，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法。不同類型的遙控切削器廣泛用于非開挖技術(shù)中，適用于切削污水管內(nèi)侵入的樹根，以及內(nèi)襯施工后的重新開口，以便于主管道連接。管道割刀和管道機(jī)器人（如圖2-1至圖2-3）是近幾年問(wèn)世的管道修復(fù)新產(chǎn)品之一。法國(guó)Hydrovideo公司的HRF150機(jī)器人管道割刀

22、安放在HV140牽引車上，可在直徑為150300mm的管道內(nèi)工作。電機(jī)驅(qū)動(dòng)割管頭進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)。刀頭由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)，可安裝各種金剛石或硬質(zhì)合金的切削刀具，HRF150能與各種Hydrovideo管道檢測(cè)系統(tǒng)配合使用。圖2-1管道探測(cè)機(jī)器圖2-2管道機(jī)器人下人井圖2-3管道機(jī)器人正在管道中探測(cè)25國(guó)外修復(fù)技術(shù)總結(jié)如上文介紹，國(guó)外的管道修復(fù)技術(shù)，不管是局部及井口的修復(fù)還是整體的基于聚烯烴材料或是熱固化樹脂的材料襯里修復(fù)等技術(shù)，在國(guó)外的應(yīng)用已是較為普遍成熟的修復(fù)技術(shù)，值得我國(guó)借鑒，并完善，創(chuàng)新出適合我國(guó)實(shí)際情況的管道非開挖修復(fù)技術(shù)。3管道非開挖修復(fù)的主要方法簡(jiǎn)介管道非開挖修復(fù)技術(shù)一般分為整管內(nèi)襯修復(fù)和

23、局部修復(fù)兩種，修復(fù)工藝依照實(shí)際情況各有不同。目前世界上較先進(jìn)的管道修復(fù)方法分為3大類：一類是采用樹脂固化的方法在管道內(nèi)部形成新的排水管道，如CIPP，現(xiàn)場(chǎng)固化等工藝屬于此類修復(fù)方法。一類是采用小管穿大管的方式，在原有管道內(nèi)部排入小的排水管道，以解決燃眉之急。如短管內(nèi)襯，U型管拖入等工藝屬于此類修復(fù)方法。最后一類是采用螺旋制管的方式在原有管道的內(nèi)部采用纏繞法形成一新管道，如螺旋擴(kuò)張法等屬于此類方法。31CIPP內(nèi)襯翻轉(zhuǎn)法CIPP，現(xiàn)場(chǎng)固化法，又稱翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法（如下圖3-1）。是采用樹脂加熱或遇光固化的原理，將未成型樹脂利用水壓或氣壓翻轉(zhuǎn)至管道內(nèi)部，然后對(duì)管道內(nèi)部加熱水加熱，使樹脂在管道內(nèi)部固化，形

24、成新的管道。它可以對(duì)一整段管道同時(shí)進(jìn)行修復(fù)，也可以對(duì)局部的接口漏水處進(jìn)行修復(fù)。工藝流程主要如下圖3-2：圖3-1翻轉(zhuǎn)法修復(fù)技術(shù)利用此方法修復(fù)排水管道之前，需將排水管道封堵清洗干凈，并將管道內(nèi)壁漏水點(diǎn)采用注脂注漿等方法填堵。待管道內(nèi)部無(wú)漏水等現(xiàn)象后，將工廠內(nèi)加工好的樹脂半成品管道運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)水壓，將管道翻轉(zhuǎn)至原管道內(nèi)部，然后采用循環(huán)加熱的原理對(duì)管道內(nèi)部的水加熱至70度左右，一段時(shí)間都加熱至90度，時(shí)間充分，使樹脂固化，最后冷卻，將管道與檢查井的連接處處理好。（具體修復(fù)技術(shù)流程見圖3-2和附錄表3-1河南中拓管道工程技術(shù)有限公司CIPP技術(shù)的主要經(jīng)典案例6）圖3-2 CIPP修復(fù)技術(shù)流程表3-1

25、河南中拓管道工程技術(shù)有限公司CIPP技術(shù)的主要經(jīng)典案例序號(hào)工程名稱工程概況施工工藝1蘇州西環(huán)路DN1200鋼筋砼污水管道CIPP內(nèi)襯修復(fù)工程該管線位于蘇州市西環(huán)路沿高架橋鋪設(shè)，管徑DN1200，由于施工質(zhì)量問(wèn)題，排水管道接頭錯(cuò)位，造成地表水不斷的向原管道中流，使底層下陷，管道內(nèi)部形成了W形和U形針對(duì)該工程，我公司設(shè)計(jì)了CIPP軟管內(nèi)襯法進(jìn)行修復(fù)，到現(xiàn)在運(yùn)行良好。2成都下穿隧道DN400雨水管線CIPP內(nèi)襯修復(fù)工程成都新南門隧道和錦江隧道位于成都錦江旁邊，由于錦江高于隧道6米，長(zhǎng)期以來(lái)錦江的水從底層滲透到隧道內(nèi)排水系統(tǒng)，同時(shí)也隨水流帶進(jìn)了大量的底層泥沙，造成了底層空虛。針對(duì)該工程的特殊性，我公司

26、采用了CIPP內(nèi)襯施工工藝對(duì)支線DN200和主線DN400管線進(jìn)行了內(nèi)襯修復(fù)，修復(fù)后達(dá)到了立竿見影的效果，5.12地震過(guò)后我公司進(jìn)行了回訪，了解到該管線運(yùn)行良好。3武漢DN1000DN1200排污管線CIPP內(nèi)襯修復(fù)工程該管線是由沉砂池到長(zhǎng)江DN1000DN1200排污管線，管線兩端為鋼管，中間為水泥管線，該管線橫穿長(zhǎng)江大堤，排水時(shí)管線運(yùn)行壓力為0.4Mpa，管線埋深最深處25米，地下水位高1.5米，管線內(nèi)部沉積的泥沙比較多，最高處達(dá)到管線的2/3，管線內(nèi)漏和外漏比較嚴(yán)重，對(duì)長(zhǎng)江大堤造成安全隱患，采用CIPP內(nèi)襯技術(shù)進(jìn)行修復(fù)。管線內(nèi)沉積的泥沙比較多，采用高壓水進(jìn)行清管，清管達(dá)到技術(shù)要求后進(jìn)行下

27、一步的工序?？紤]到管線的外壓比較高，部分水泥管線錯(cuò)口比較嚴(yán)重，本次施工先對(duì)管線內(nèi)襯1mm厚鋼板以增加管線抗外壓的能力，再進(jìn)行軟管內(nèi)襯施工，內(nèi)襯層采用12mm厚的雙層纖維增強(qiáng)軟管分兩段依次進(jìn)行施工32短管內(nèi)襯短管內(nèi)襯，即將短管現(xiàn)場(chǎng)一邊焊接一邊拖入舊管道內(nèi)，最后將新舊管道之間間隙注漿填滿，這樣的修復(fù)方法通常是在對(duì)水流量要求降低的情況適用的。主要工藝圖如下圖3-3：圖3-3 短管內(nèi)襯修復(fù)此方法在我國(guó)引用比較早，費(fèi)用相對(duì)比較低，但由于管道修復(fù)后斷面損失比較大，目前逐漸被新工藝所淘汰。33螺旋內(nèi)襯331螺旋制管法螺旋制管法目前應(yīng)用比較廣泛，管道修復(fù)后內(nèi)壁光滑，過(guò)水能力比修復(fù)前的混凝土管要好。而且材料占地

28、面積較小，適合長(zhǎng)距離的管道修復(fù)。螺旋內(nèi)襯，主要是通過(guò)螺旋纏繞的方法在舊管道內(nèi)部形成將帶狀通過(guò)壓制卡口不斷前進(jìn)形成新的管道。管道可在通水的情況作業(yè)，水深30%通常可正常作業(yè)。主要施工工藝如下圖3-4：圖3-4螺旋制管法修復(fù)技術(shù)332RIB-LOC螺旋纏繞擴(kuò)張工藝RIB-LOC螺旋纏繞擴(kuò)張工藝是非開挖管道更新旋轉(zhuǎn)纏繞法中的一種。該工藝是專用于污水及雨水管管道更新修復(fù)的一種有效的,可靠的,完善的工藝。圖3-5 螺旋纏繞擴(kuò)張工藝該工藝是將帶狀聚氯乙烯（PVC）型材放在現(xiàn)有的人孔井底部，通過(guò)專用的纏繞機(jī)，在原有的管道內(nèi)螺旋旋轉(zhuǎn)纏繞成一條新管。所用型材外表面布滿T形肋，以增加其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；而作為新管內(nèi)壁的內(nèi)

29、表面則光滑平整。型材二邊各有公母邊，型材邊緣的鎖扣在螺旋旋轉(zhuǎn)中互鎖，在原有管道內(nèi)形成一條連續(xù)無(wú)縫的結(jié)構(gòu)性防水新管。當(dāng)一段擴(kuò)張管安裝完畢后，通過(guò)拉動(dòng)預(yù)置鋼線，將二級(jí)扣拉斷，使新管開始徑向擴(kuò)張，直到新管緊緊地貼在原有管道的內(nèi)壁上。（工序如圖3-6）圖3-6 擴(kuò)張管施工順序演示圖34局部修復(fù)341 FRP局部修復(fù)該工藝使用修復(fù)氣囊將粘有固化物質(zhì)的材料固定在破損管道內(nèi)壁上，材料固化后與原有管道緊密結(jié)合，達(dá)到支撐和止漏效果。因使用方便、操作靈活，較適合中國(guó)城鎮(zhèn)的地下管道修復(fù)。（如圖3-7修復(fù)示意圖）圖3-7 修復(fù)示意圖342夾扣法局部修復(fù)該工藝采用不銹鋼環(huán)，在自來(lái)水管道漏水點(diǎn)處安置，并在其內(nèi)部注漿使管道

30、恢復(fù)功能，可有效止水。使用方便、快捷，不影響管道正常通水使用。工藝如下圖3-8：圖3-8 夾扣法局部修復(fù)35非開挖修復(fù)技術(shù)總結(jié)以上介紹的方法為目前國(guó)外應(yīng)用較為普遍的非開挖修復(fù)方法，國(guó)內(nèi)目前正處于發(fā)展階段，大城市尤其像上海等重點(diǎn)城市目前管道修復(fù)方法正逐漸采用這些方法，國(guó)內(nèi)的管道公司也正在全面的發(fā)展，借鑒已有技術(shù)，發(fā)展新技術(shù)。并且使用非開挖管道更換和修復(fù)可以減少施工帶來(lái)的擾民程度和對(duì)公用設(shè)施的意外損壞，所有隨著中國(guó)城市的發(fā)展和民眾環(huán)保意思的增強(qiáng)，非開挖管道更換和修復(fù)將會(huì)越來(lái)越多地市場(chǎng)份額。從施工速度上來(lái)看，采用非開挖管道更換技術(shù)比開挖施工在時(shí)間上要平均縮短一半；采用非開挖管道修復(fù)這只需要上十個(gè)小時(shí)

31、就可以將1000M的管道進(jìn)行更新。所以不管從經(jīng)濟(jì)，施工還是環(huán)保，發(fā)展來(lái)看，非開挖管道更換和施工在中國(guó)將占有越來(lái)越多地市場(chǎng)并且有著強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。4非開挖管道修復(fù)技術(shù)案例天津友誼路排水管道非開挖修復(fù)工程541待修管道概述此施工修復(fù)的管道位于天津市河西區(qū)友誼路干道中央，北起友誼路與賓水道交匯路口，南至友誼路與賓館泵站交匯點(diǎn)，全長(zhǎng)1102.29米，管道直徑DN1000mm材料為水泥制品，管道建于1958年，歷經(jīng)47年，曾經(jīng)歷1976年唐山大地震之影響，周圍一些化工企業(yè)的排放，使管道內(nèi)壁發(fā)生腐蝕、破損，再遇暴雨襲擊，造成塌陷三處。管道內(nèi)部淤泥沉積比較嚴(yán)重，厚度達(dá)300-400mm，嚴(yán)重影響污水的正常排

32、放。天津市友誼路是一條非常重要的主干道，是天津市金貿(mào)街，天津市的主要政治、經(jīng)濟(jì)、商務(wù)活動(dòng)的中心均設(shè)在此街道兩旁，西臨天津賓館，天津大禮堂，水晶宮飯店，迎賓館等重要場(chǎng)所，東臨歷史博物館、市委市政府宿舍，天津最大的銀河休閑廣場(chǎng)，由于地下管道使用年限已久，長(zhǎng)年腐蝕，使得該路段發(fā)生多次塌陷，嚴(yán)重影響了天津市的正常生活秩序，加之該地下排水管道所處的特殊的地理環(huán)境位置，經(jīng)市委、市政府及其市政工程管理局等有關(guān)部門的研究決定，對(duì)該路段的地下排水的管道實(shí)施修復(fù)，經(jīng)過(guò)有關(guān)專家組多次對(duì)修復(fù)方法及采用的工藝進(jìn)行論證。結(jié)合它的特殊性，決定采用德國(guó)SAERTEX®-LINER修復(fù)工藝及材料對(duì)該管道進(jìn)行非開挖修復(fù)

33、。通過(guò)某公司采用德國(guó)彩色閉路電視地下管道檢測(cè)設(shè)備對(duì)管道內(nèi)部進(jìn)行全方位檢測(cè)，管道頂部腐蝕嚴(yán)重，銹蝕鋼筋外露，頂部形成向上凹進(jìn)約20-35mm深度，寬度為50-200mm的腐蝕帶，嚴(yán)重區(qū)域有外來(lái)水滲漏，隨時(shí)有塌陷的可能，管壁側(cè)面裂紋明顯管皮脫落嚴(yán)重，管底淤泥沙石堆積較厚。（1）管道修復(fù)前圖4-1（2）管道修復(fù)后42修復(fù)工藝簡(jiǎn)述此次修復(fù)施工采用了歐洲最先進(jìn)的德國(guó)玻璃纖維內(nèi)襯SAERTEX®-LINER非開挖修復(fù)技術(shù)。此工藝無(wú)須破壞路面施工，時(shí)間短、占用道路少、對(duì)交通沒(méi)有影響，修復(fù)以后管道抗壓強(qiáng)度大，耐腐蝕，質(zhì)量?jī)?yōu)越，使用年限可達(dá)50年之久。修復(fù)過(guò)程中使用了將滲透樹脂的玻璃纖維，從檢查井口通過(guò)專業(yè)人員、專用設(shè)備拉入所要修復(fù)的管道內(nèi)部,封閉兩端管口，在此玻璃纖維管內(nèi)充壓縮空氣、高壓蒸汽，在自動(dòng)化控制設(shè)備的嚴(yán)格控制下僅用3-4個(gè)小時(shí)，即可達(dá)到修復(fù)完管道的目的，最終將玻璃纖維管兩端封口切除，此段管道便可正