管道非開挖修復(fù)技術(shù)

1、 排水管道非開挖修復(fù)技術(shù)意義隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，排水管道的建設(shè)逐年增加，城市地下管網(wǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大。然而，從排水管道建設(shè)和運(yùn)行調(diào)研結(jié)果看，除了建國初期開始建設(shè)的、使用已達(dá)半個(gè)世紀(jì)以上的管道出現(xiàn)損壞外，一些新建管道也由于局部地質(zhì)條件較差等原因而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性和功能性損壞現(xiàn)象。與此同時(shí)，在建工程對(duì)周邊已建排水管道造成影響甚至損壞的情況也時(shí)有發(fā)生，這些情況嚴(yán)重影響了城市排水的安全運(yùn)行。因此，掌握排水管道的運(yùn)行狀況，確保城市排水安全運(yùn)行，對(duì)存在缺陷的管道進(jìn)行與時(shí)修復(fù)是十分必要的。管道非開挖修復(fù)技術(shù)于20世紀(jì)70年代在發(fā)達(dá)國家興起，之后逐漸形成產(chǎn)業(yè)。該技術(shù)獨(dú)到技術(shù)特征，在保障工程周圍管線、構(gòu)(建)筑物安

2、全，保障交通暢通方面與傳統(tǒng)的管道修復(fù)技術(shù)相比，具有顯著的優(yōu)越性，正日益受到各國的重視。 在美國，建設(shè)的排水管道使用30年后，破損嚴(yán)重，地下水的大量滲入，導(dǎo)致排放到污水處理廠的污水量增加20%之多，極大的增加了污水處理成本，對(duì)管道修復(fù)后，不僅使用年限延長了20年，而且降低了運(yùn)行成本。目前我國城市發(fā)展已從建設(shè)時(shí)代逐漸進(jìn)入維護(hù)管理時(shí)代，但管道維護(hù)與修復(fù)往往受到繁忙的城市交通、地下管線、環(huán)境保護(hù)、古跡維護(hù)、農(nóng)作物和綠化保護(hù)、構(gòu)（建）筑物、高速公路、鐵路與河流等各種復(fù)雜地理環(huán)境因素的影響，不僅導(dǎo)致傳統(tǒng)的開挖修復(fù)施工維護(hù)措施代價(jià)高昂，而且對(duì)社會(huì)效益造成了影響。因此從經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的角度考慮，管道非開挖

3、修復(fù)技術(shù)將更有助于延長城市基礎(chǔ)設(shè)施的使用壽命，節(jié)約基礎(chǔ)設(shè)施投資，達(dá)到節(jié)能減排的目的，提高城市建設(shè)管理的技術(shù)水平。近期，我國有多個(gè)城市相繼因暴雨引發(fā)嚴(yán)重澇,除了加強(qiáng)對(duì)城市排水系統(tǒng)的建設(shè)力度外，更須對(duì)現(xiàn)有排水管道加強(qiáng)維護(hù)管理，因此，對(duì)排水管道非開挖修復(fù)技術(shù)的歸納總結(jié)、推廣運(yùn)用，保障城市排水系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有十分重要的意義。非開挖修復(fù)技術(shù)分類排水管道非開挖修復(fù)的基本目的是采用少開挖或不開挖地表的修復(fù)技術(shù)對(duì)損壞的排水管道進(jìn)行局部或整體修復(fù)，使其恢復(fù)原有功能。在我國，管道非開挖技術(shù)最初主要用于公用地下管線工程，隨后在沉管搶修和結(jié)構(gòu)性損壞的預(yù)防性修復(fù)工程中逐漸得到應(yīng)用和推廣，目前，包括從國外引進(jìn)與自主開發(fā)

4、用于排水管道修復(fù)的非開挖技術(shù)種類繁多，其中不乏先進(jìn)技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，以后也會(huì)有更多的技術(shù)被采用，目前，常用排水管道非開挖修復(fù)按技術(shù)可分為土體注漿法、嵌補(bǔ)法、套環(huán)法、局部襯、現(xiàn)場固化襯、螺旋管襯、短管與管片襯、牽引襯、涂層法和裂管法等；按修復(fù)目的可分為防滲漏型、防腐蝕型和加強(qiáng)結(jié)構(gòu)型三類；按修復(fù)圍可分為輔助修復(fù)、局部修復(fù)和整體修復(fù)三個(gè)大類。圖1 為排水管道非開挖修復(fù)技術(shù)分類一覽。圖1 排水管道非開挖修復(fù)技術(shù)分類圖非開挖修復(fù)技術(shù)介紹1. 輔助修復(fù)輔助修復(fù)用于地基加固防滲處理，常用土體注漿法。土體注漿法是通過管向外或地面向下對(duì)排水管道周圍土體和接口部位、檢查井底板和四周井壁注漿，形成隔水

5、帷幕防止?jié)B漏，固化管道和檢查井周圍土體，填充因水土流失造成的空洞，增加地基承載力和變形模量，隔斷地下水滲入管道與窨井的途徑的一種堵漏、填充方法，一般與其他修復(fù)方法結(jié)合使用，如圖2所示。圖2 土體注漿法2. 局部修復(fù)局部修復(fù)是對(duì)舊管道的局部破損、接口錯(cuò)位、局部腐蝕等缺陷進(jìn)行修復(fù)的方法。常用的局部修復(fù)技術(shù)有：（1）裂縫嵌補(bǔ)修復(fù)技術(shù)：對(duì)排水管道有地下水滲漏的部分開鑿裂縫，用水泥麻絲封堵，然后在裂縫預(yù)埋塑料軟管，在預(yù)埋管外部封蓋雙快水泥，逐漸抽出預(yù)埋軟管，形成注漿空間，等水泥硬化后注入嵌補(bǔ)材料，清除嵌補(bǔ)材料膨脹后的碎片，用水泥砂漿抹平管面后完成,如圖3所示。圖3 裂縫嵌補(bǔ)修復(fù)技術(shù) 圖4 不銹鋼雙脹環(huán)修

6、復(fù)技術(shù)（2）不銹鋼雙脹環(huán)修復(fù)技術(shù)：該技術(shù)采用的主要材料為環(huán)狀橡膠密封套與不銹鋼套環(huán)，在管道接口或局部損壞部位安裝橡膠圈雙脹環(huán)，橡膠帶就位后用23 道不銹鋼脹環(huán)固定，達(dá)到止水目的，如圖4所示。（3）不銹鋼發(fā)泡筒修復(fù)技術(shù)：該技術(shù)采用的主要材料為遇水膨脹化學(xué)漿與帶狀不銹鋼片，在管道接口或局部損壞部位安裝不銹鋼套環(huán)，不銹鋼薄板卷成筒狀與同樣卷成筒狀并涂滿發(fā)泡膠的泡沫塑料板一同就位，然后用膨脹氣囊使之緊貼管口，發(fā)泡膠固化后即可發(fā)揮止水作用，如圖5所示。圖5 不銹鋼發(fā)泡筒修復(fù)技術(shù) 圖6 不銹鋼管襯修復(fù)技術(shù)（4）不銹鋼管襯修復(fù)技術(shù)：該技術(shù)和采用的主要材料為環(huán)狀橡膠密封套與不銹鋼套環(huán)，在管道接口或局部損壞部位

7、安裝不銹鋼襯管，橡膠帶就位后用1道不銹鋼脹環(huán)固定，達(dá)到止水目的，如圖6所示。（5）局部現(xiàn)場固化修復(fù)技術(shù)：利用氈筒氣囊局部成型技術(shù)，將涂灌高分子材料的氈筒用氣囊使之緊貼母管，然后用紫外線等方法加熱固化，實(shí)際上是將整體現(xiàn)場固化成型法用于局部修理，如圖7所示。圖7 局部現(xiàn)場固化修復(fù)技術(shù)3. 整體修復(fù)整體修復(fù)是對(duì)兩個(gè)檢查井之間的管段整段加固修復(fù)。對(duì)管道部嚴(yán)重腐蝕、接口滲漏點(diǎn)較多、以與管道的結(jié)構(gòu)遭到多處損壞或經(jīng)濟(jì)比較不宜采用局部修復(fù)的管道采用整體修復(fù)就可以達(dá)到修舊如新的效果。常用的局部修復(fù)技術(shù)有：（1）現(xiàn)場固化襯修復(fù)技術(shù)：現(xiàn)場固化襯是一種全新的排水管道非開挖整體修復(fù)技術(shù)。將浸滿熱固性高分子材料的氈制軟管

8、通過翻轉(zhuǎn)或牽引等方法將其送入已清洗干凈的需要修理的管道中，并通過水壓或氣壓使其緊貼于管道壁，然后進(jìn)行加熱固化，形成襯新管，如圖8所示。圖8 現(xiàn)場固化襯修復(fù)技術(shù) 圖9機(jī)械制螺旋管襯修復(fù)技術(shù)（2）機(jī)械制螺旋管襯修復(fù)技術(shù)：該工藝是將帶狀聚氯乙烯（PVC）或聚乙烯（PE)型材，放在現(xiàn)有的人孔井底部，通過專用的纏繞機(jī)，在原有的管道螺旋旋轉(zhuǎn)纏繞成一條固定口徑的新管。并在新管和舊管之間的空隙灌入水泥漿。所用型材外表面布滿T 形肋，以增加其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；而作為新管壁的表面則光滑平整。型材兩邊各有公母鎖扣，型材邊緣的鎖扣在螺旋旋轉(zhuǎn)中互鎖，在原有管道形成一條連續(xù)無縫的結(jié)構(gòu)性防水新管，如圖9所示。（3）折疊管牽引襯修復(fù)技術(shù)：利用PE軟管橫向記憶恢復(fù)原理將PE 軟管預(yù)先在工廠折疊成“U”型，然后用絞車牽引進(jìn)已清洗干凈的被修管道中，最后用壓縮空氣或蒸汽使之復(fù)圓并緊貼母管，實(shí)現(xiàn)排水管道非開挖修復(fù)目的，如圖10所示。圖10折疊管牽引襯修復(fù)技術(shù)（4）水泥基聚合物涂層修復(fù)技術(shù)：采用高分子聚合物乳液與無機(jī)粉料構(gòu)成的雙組份復(fù)合型防水涂層材料，當(dāng)兩個(gè)組份混合后可形成高強(qiáng)堅(jiān)韌的防水膜，該涂膜既有有機(jī)材料高彈性、又有無機(jī)材料強(qiáng)耐久性的雙重優(yōu)點(diǎn)，如圖11所示。圖11 水