管道非開挖修復(fù)技術(shù)在城市水環(huán)境治理中的應(yīng)用研究

1、 管道非開挖修復(fù)技術(shù)在城市水環(huán)境治理中的應(yīng)用研究 摘要：隨著城市建設(shè)的發(fā)展，排水管道的建設(shè)逐年增加，大部分管網(wǎng)進(jìn)入了維修期。為減少管道修復(fù)對(duì)交通的影響，非開挖修復(fù)技術(shù)在市政管網(wǎng)工程中得到廣泛應(yīng)用。相較于開挖技術(shù)，非開挖技術(shù)工期短、對(duì)交通和環(huán)境影響極小。文章以市政管道修復(fù)工程為背景，針對(duì)非開挖管道修復(fù)技術(shù)在其中的應(yīng)用展開了詳細(xì)的探討，取得了良好的施工效果。關(guān)鍵詞：非開挖修復(fù)；排水管道；水環(huán)境治理引言非開挖修復(fù)工程是指采用少開挖或者不開挖地表的方法解決由于地基下陷、管道腐蝕等原因造成的管道結(jié)構(gòu)性缺陷和功能性缺陷。1管道非開挖修復(fù)技術(shù)概述城市地下管道隨著使用年限增多，管道受土層電化學(xué)等腐蝕作用，結(jié)構(gòu)

2、損壞或老化程度不斷加大，管道結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度安全度不能滿足運(yùn)行要求。市政排水管道常見的問題主要有管壁結(jié)垢、淤積、塌陷變形、破損滲漏、外部異物侵入等形式。常規(guī)的非開挖修復(fù)方法主要有兩種，即整體式與局部式，常用的工藝技術(shù)有插入套管法、噴層法、軟管翻襯法等，均具備較強(qiáng)的適用性，不會(huì)受到交通條件的限制。通常而言，只要設(shè)備和地質(zhì)環(huán)境與工程要求相符，均可引入非開挖管道修復(fù)技術(shù)。縱觀行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，一系列新型材料與技術(shù)不斷被提出，也充分說明了非開挖技術(shù)具備極為廣闊的應(yīng)用前景。2非開挖修復(fù)技術(shù)應(yīng)用非開挖施工技術(shù)流程主要包括管道情況預(yù)判、管道清淤及清洗、管道檢測(cè)、修復(fù)方案設(shè)計(jì)、管道修復(fù)、修復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)及驗(yàn)收等。2.1管道

3、情況預(yù)判就是借助必要的設(shè)備，在不改變管道現(xiàn)有功能的前提下，對(duì)管道的整體情況作出預(yù)估。2.2管道清淤技術(shù)管道預(yù)處理是非開挖修復(fù)之前的重要工序，其中管道的清淤是預(yù)處理的環(huán)節(jié)之一，它對(duì)管道的修復(fù)質(zhì)量有著重要的影響。國(guó)內(nèi)外常見的清淤方法主要有絞車清淤法、高壓水清淤法、通溝機(jī)清淤法、水沖刷清淤法、特種設(shè)備清淤法等。在上述幾種清淤方法中，高壓水清淤法憑借其成本低，易操作等特點(diǎn)，受到施工單位的推崇；但清洗用水成本相對(duì)高，高壓水射流中混雜的沉積物顆粒對(duì)管壁的影響不可忽略。近年來，清淤設(shè)備廠家將高壓水清淤進(jìn)行了改進(jìn)，研發(fā)出具備旋轉(zhuǎn)切割、敲擊振動(dòng)功能的特種噴頭，以滿足特殊工況的處理需求。2.3管道檢測(cè)對(duì)管道進(jìn)行攝

4、像檢測(cè)可以準(zhǔn)確把握管道的功能性損傷和結(jié)構(gòu)性損傷；按損害情況分輕重緩急提出預(yù)防性修復(fù)方案或緊急搶修方案，做好事前規(guī)劃；保存管內(nèi)檢測(cè)的影像資料，建立管道管理檔案。常見的管道檢測(cè)方法有：cctv閉路電視檢測(cè)法、管道潛望鏡檢測(cè)。2.4短管內(nèi)襯法短管內(nèi)襯法就是采用牽拉或頂推的方式將內(nèi)襯管直接置入原有管道的管道修復(fù)方法，最后將新舊管道之間的間隙注漿填滿，其主要應(yīng)用于對(duì)水流等其他參數(shù)無特殊要求的管道中。短管內(nèi)襯法在實(shí)際應(yīng)該中具有很多優(yōu)勢(shì)，主要包括：工藝簡(jiǎn)單、成本較低、方法較為成熟，但是其也有缺點(diǎn)，例如管道斷面水流損失較大等。2.5螺旋纏繞制管技術(shù)（1）主要應(yīng)用方法。將呈現(xiàn)為帶狀的管材螺旋纏繞壓制在舊管道的內(nèi)

5、部，使其形成新的管道，可根據(jù)上層的荷載壓力，對(duì)新管道的厚度進(jìn)行確認(rèn)，但同時(shí)也需要考慮到對(duì)管道流動(dòng)能力的影響。（2）推廣應(yīng)用價(jià)值。施工作業(yè)量較小，無需進(jìn)行鉆孔施工，可通過既有的檢查井直接用于修復(fù)作業(yè)，選用的材料為帶狀材料，施工過程中的占地面積較小，在一些長(zhǎng)距離的管道修復(fù)作業(yè)中也可適用；可省去排水和養(yǎng)護(hù)的作業(yè)環(huán)節(jié)，一般管道內(nèi)的水深控制在30%時(shí)便可進(jìn)行修復(fù)施工。施工完成后無需進(jìn)行養(yǎng)護(hù)作業(yè)，直接投入使用即可；施工作業(yè)安全，噪聲小，管道的承載性能較好。3.5 軟管內(nèi)襯法軟管內(nèi)襯法，也被稱為原位固化法，是指采用翻轉(zhuǎn)或牽拉方式將浸漬樹脂的軟管置入原有管道內(nèi)，固化后形成管道內(nèi)襯的修復(fù)方法。（1）翻轉(zhuǎn)樹脂軟管

6、內(nèi)襯法該技術(shù)是根據(jù)樹脂加熱固化的原理，使用浸透熱固性樹脂的帶有防滲膜的纖維增強(qiáng)軟管或編織軟管作襯里材料，將浸有樹脂的軟管一端翻轉(zhuǎn)并用夾具固定在待修復(fù)管道的入口處，然后利用水壓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)。當(dāng)軟襯管到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，即刻向管內(nèi)注入熱水或蒸汽使樹脂固化，形成一層緊貼舊管內(nèi)壁的具有防腐、防滲功能的堅(jiān)硬襯里。固化前樹脂管的柔性和內(nèi)部壓力可使其充填裂隙、跨過間隙、繞過彎曲段。樹脂固化后，在原有破損的管道內(nèi)部形成新的“管中管” ，是一種新興、高效的管道修復(fù)工藝，但塌陷管材不適用。（2）紫外光固化法（uv-cipp）將玻璃纖維編織成管狀，抽真空注入樹脂或浸漬樹脂后拉入

7、原有管道，在紫外燈的作用下固化成具有一定強(qiáng)度的內(nèi)襯管，實(shí)現(xiàn)管道修復(fù)加固的目的。修復(fù)流程：鋪設(shè)底膜疊料拉入兩端綁扎頭打壓充氣 并調(diào)試燈架電纜接上燈架并開啟固化機(jī)保壓并下燈拉入燈架二次充氣并 固化關(guān)燈打開扎頭，取出燈架切除扎頭端部密封。適用于鋼筋混凝土管、陶土管、鋼管、鑄鐵管、硬塑料等排水管道。3.6靜態(tài)破拆技術(shù)非開挖靜態(tài)破拆換管法是依靠液壓油缸提供拉力牽引破拆脹管頭,破拆管頭與新管線相連，當(dāng)脹管頭在拉桿的驅(qū)動(dòng)下破碎舊管，同時(shí)擠壓舊管碎片進(jìn)入周圍土壤，新管線也隨碎管頭的前進(jìn)而鋪設(shè)完成。非開挖靜態(tài)破拆換管法施工需在舊管線兩端檢查井中施工，一端是設(shè)備井，用于放置設(shè)備主機(jī)；另一端是進(jìn)管井，用于導(dǎo)入待更換

8、的pe管。主機(jī)將快裝桿從設(shè)備井穿過舊管道到達(dá)進(jìn)管井，然后牽引破拆頭，同時(shí)拉入pe管到達(dá)設(shè)備井，即完成了舊管道的非開挖換管施工。施工步驟:施工現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查及管道上游堵水、改水；將待修復(fù)管道內(nèi)淤泥清理，并用水車清洗，完成后使用cctv機(jī)器人對(duì)管內(nèi)情況進(jìn)行檢查；將設(shè)備主機(jī)吊入設(shè)備井進(jìn)行安裝、固定，并將快裝拉桿由設(shè)備井分節(jié)安裝送至進(jìn)管井；將破拆設(shè)備由進(jìn)管井放入并與拉桿固定，安裝管頭，由設(shè)備井控制拉桿將管道拉入舊管內(nèi)，拉桿在回收過程中破拆頭將原有管道破碎并將新管拖入；管道拖至設(shè)備井后，進(jìn)行管道內(nèi)窺檢查和錄像，拆除上游氣囊，恢復(fù)通水。靜態(tài)破拆技術(shù)經(jīng)過多次使用總結(jié)出以下兩點(diǎn):一方面，施工速度快，材料耐腐蝕性強(qiáng)

9、，內(nèi)部摩擦系數(shù)低，介質(zhì)輸送能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)，施工作業(yè)面小，對(duì)交通造成的影響較低，可按照原管徑恢復(fù)，對(duì)流量不造成影響；另一方面，只適用于陶瓷管道、不加筋混凝土管、石棉水泥、熟料管、鑄鐵的舊管道等，且舊管道必須為直線段管道。4非開挖修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用前景城市水環(huán)境治理改造過程中應(yīng)用非開挖修復(fù)技術(shù)可以避免給周邊環(huán)境帶來的破壞，降低污染與噪聲，所以得到了廣泛的應(yīng)用。但是因?yàn)榇隧?xiàng)技術(shù)尚屬于初步使用階段，所以其中還存在一定的問題，如技術(shù)不夠成熟、技術(shù)人員操作水平及材料價(jià)格等問題。這些問題都會(huì)給城市水環(huán)境治理修復(fù)工程帶來一定的阻礙，但是并沒有影響到此項(xiàng)技術(shù)的推廣與應(yīng)用，應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)后可以提升操作的便捷性，節(jié)省施工成本。目前，我國(guó)部分材料生產(chǎn)廠家對(duì)原有生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行了改造，這樣在一定程度上也可降低修復(fù)成本。在未來，非開挖修復(fù)技術(shù)將成為城市水環(huán)境治理修復(fù)施工中的主要技術(shù)之一，有助于提升修復(fù)水平、修復(fù)效率與修復(fù)質(zhì)量，為城市居民創(chuàng)建良好的生活環(huán)境。結(jié)語非開挖管道修復(fù)技術(shù)具有不影響交通、鋪管速度快、效率高、無環(huán)境破壞、不影響人們正常工作生活等優(yōu)點(diǎn)，受到管道建設(shè)和水環(huán)境治理部門的青睞，在我國(guó)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。這項(xiàng)技術(shù)從國(guó)外引進(jìn)，較多設(shè)備和材料需要進(jìn)口，造價(jià)相對(duì)較高，應(yīng)在原有施工方法上進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，以更加符合我國(guó)國(guó)情，另外須建立和完善相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，