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—— 非開挖修復技術的意義——
當今社會發展速度迅猛,城市建設日新月異,其中市政配套設施的負擔也不斷加大。各種管道經過多年運行后,由于腐蝕、運行管理不善等原因,不可避免的會產生各種損傷和泄漏,帶來嚴重的經濟損失,但全線更換新管道,不僅工程量龐大,而且耗資大、工期長,且對周邊環境也帶來了不同程度的影響。如何經濟高效、快捷地恢復管道安全運行受到了國內外的極大關注,因此,非開挖內襯修復技術具有十分重要的意義。
01
PE內襯修復管介紹
1、定義
PE內襯修復管是一種HDPE材質、管徑等于或略小于待修復管的一類管材。
圖1 PE內襯修復管
2、PE內襯管的參數規定
根據SY/T 4110-2007采用聚乙烯內襯修復管道施工技術規范要求,聚乙烯內襯層用于油氣管道內襯時應符合GB 15558.1的規定,用于給水管道內襯時應符合GB/T 13663的規定,以下介紹為給水管道內襯要求。
(1)聚乙烯內襯層最小壁厚(單位:mm)
(2)材料分類(聚乙烯混配料分級)
(3)聚乙烯混配料的性能
(4)管材性能
02
非開挖修復技術簡介
目前國內常采用的內襯PE管非開挖修復技術主要有內襯U型薄壁管法和內穿插實壁HDPE管法。
1、內襯U型薄壁HDPE管法
內襯U型薄壁管法又稱“無縮徑內襯修復法”,是指使用一種外徑與原管道內徑相等的PE管,經壓U裝置將PE管按設計要求擠壓變形,經牽引機將變形后的PE管拉入清洗除污后的原管道內,然后利用氣壓將變形的PE管打開,并穩壓一段時間使PE管變形處充分打開,恢復原狀并與原管道內壁緊密貼合在一起,達到防腐、提高原管道承壓能力和延長使用壽命的目的。
2、內穿插實壁HDPE管法
內穿插實壁HDPE管法基本原理與U型薄壁管法相同,唯一區別的就是其內襯管是比原供水管管徑小一個等級的實壁HDPE管。此方法無需要利用原來母材的剛性,舊管道無需承壓,一般適用于結構性破壞較為嚴重的情況。
03
非開挖修復技術優勢
可以廣泛應用于各類規格、材質管道的修復 此種施工工藝,可以應用于給水、排水、燃氣等適宜HDPE管道輸送介質的各類管道。對于待修復管道自身材質也限制較少,可以應用于鋼管、球磨鑄鐵管、PCCP管、混凝土管、塑料管等。
減少工程施工隊市政路面乃至周邊環境的影響 運用此種技術,能夠大量減少路面的破除面積、結合原有管道的自身特質(根據施工前對原管道的了解,管道走向、埋深情況,確定原有彎頭、三通、閥門等附屬設施的具體位置)、結合本技術的施工能力,合理地進行工作坑的布置及開挖,有效地避免由于大面積動土對市政路面乃至周邊環境造成的影響。
減少工程施工對交通帶來的壓力 該技術是小面積開挖,且施工進度快、時間短,一段管道修復完畢后就可以進行回填并地貌恢復,因此會大大減少工程施工對交通帶來的壓力。
實現管道聯合承壓增強管線的復合強度 此技術在HDPE管道穿越原管道后,彼此之間的管壁會緊密貼合,達到雙重管道聯合承壓,實現工作管道的安全運行,乃至能夠有效地提高工作管道內介質的運行壓力。
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04
非開挖修復技術施工步驟
1、工作坑定位
施工前首先確認彎頭、三通、閥門等附屬設施的位置,以便確定開挖牽引坑和托管坑的具體位置。若相鄰附屬設施距離較遠,則要考慮實際的穿越能力,其中,氣溫、場地限制、對交通環境影響及原管道沉降程度都至關重要。
2、工作坑開挖與支護
從安全角度出發,根據施工實際情況考慮是否需要搭設鋼板樁,由于此技術是將原有管道作為母管,但是城市多年發展建設,造成管道定位不準,故只能在工作坑開挖后進行支護作業。
3、開挖斷管
工作坑開挖成型后,將原有管道切斷,斷管時不要將管道與坑壁齊根切斷,保證原有管道兩端與兩側坑壁距離1米左右,以便于后續端頭處理作業。
4、管道清洗
根據母管內的實際情況,選用不同的清管方法。如果管內清潔度較高,則可使用機械清理;如果管道內清潔度較差,則采用高壓水清理。
5、內窺鏡檢測
采用內窺鏡對管內情況進行檢測。
6、內襯管穿越
穿越前先將準備穿越的管道熱熔焊接,在工作坑一端放置壓U機。壓U機的作用是把管壓U并綁纏繞帶固定。
圖1 壓U、纏繞后穿管
7、氣壓恢復
利用HDPE材料好的形狀記憶性能,將內襯管進行打壓復原工作。采用熱熔焊接在HDPE管道兩端焊上盲板,一端盲板連接空氣壓縮機,當管道內壓力達到設計值時,會清楚地聽到PE內襯管道上纏繞帶清脆的崩裂聲,恒壓10分鐘,待崩裂聲消失,內襯管與管道內壁緊密貼合時,即可停止。
圖2 穿管完成
圖3 氣壓恢復
8、內窺鏡檢查
對打壓內襯后的HDPE管道再次檢查,以便確定管內有無凸面。
9、試壓驗收
在整個施工區間連接好以后,對整體管線加內壓進行氣密試驗和水壓試驗,確認是否漏水,同時對法蘭等部件的裸露部分的外表面進行防腐處理,以確定修復后的管道是否能夠正常使用。
10、工作坑回填
回填土須均勻夯實,按要求恢復原有路面結構。
圖2 非開挖修復技術施工步驟
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總結
隨著管道修復技術的發展,國內的管道修復市場正在日趨成熟,并且表現出了巨大的經濟與社會效益,我們應積極參與發展和完善國內管道修復技術,并做好管道修復技術的相應標準配套工作,以推進管道修復技術的進一步推廣與發展。