浅谈大口径管道非开挖内衬修复技术的选用

浅谈大口径管道非开挖内衬修复技术的选用 浅谈大口径管道非开挖内衬修复技术的选 用 一给排水与建筑电气福建建设科技2007.No.675 浅谈大口径管道非开挖内衬修复技术的选用 詹永光(福建省泉州市自来水有限公司泉州362000) [提要]近年来,在我国给排水行业中逐步采用非开挖内衬修复地下管道技术,对保护城市道路环境,维护城市公用行业 运行功能,起到了不可低估的作用,本文讨论了如何科学地选用非开挖内衬修复技术修复大口径埋地管道.这对保证管道修复质 量的提供了重要基础. [关键词]大口径管道非开挖修复技术 Abstract:Inrecentyears,theinternallinerreparationwithoutcuttingtechniqueisincreasingl yappliedinthedrainageindustry.This techniqueisvaluableforprotectingthecityroadenvironmentandmaintainingthenormalope rationofpublicfacilities.Thispaperdiscusses howtoselectproperinternallinerreparationnon—cuttingtechniquetorepairlargecaliberpipesunderground.Thediscussionprovidesim— portantfundamentforensuringthereparationquality. Keywords:largecaliberpipe;non—cutting;reparationtechnique 近年来,大口径管道非开挖内衬修复已引起了国内给排 水行业的高度重视,其主要原因在于:大口径埋地管道开挖修 复,埋设需要较大的放坡原因导致道路开挖面积大;施工过程 中设备,机具及管材占道严重造成交通堵塞;机械噪声,粉尘 污染,绿地破坏;各种费用居高不下,工期长等各种弊端已引 起社会各界及相关部门高度重视,管线管理部门开始将施工 方法转向非开挖内衬修复.然而,大口径管道非开挖内衬修 复远不是小口径管线非开挖内衬修复的简单放大,不论是机 械材料,还是工艺技术,都存在着较大的难点.目前,国内大 口径管道非开挖内衬修复技术主要有非开挖大口径管等径u 型PE穿插技术;大口径埋地管线的翻衬法技术;大口径水泥 管线防渗聚脲喷涂技术;Pipere一100内涨圈柔性内修ISl技术 和Pipere一100—2发泡树脂管内修补技术.这些大ISl径管道 非开挖内衬修复技术经过 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 的实际检验,均有成功案例,具 较高的使用价值. 1等径U型PE管穿插法是大口径管道内衬修复的首选 工艺 1.1等径PE穿插法修复技术工艺原理 目前非开挖PE管中管技术施工工艺有两种.一种是拉 缩穿插法,此工艺的特点是利用PE管的纵向弹性记忆原理, 采用大马力牵引机大力从被修复的管道的远端作业坑强力牵 引,使被牵引PE管在进入被修复管道前首先通过带滑轮的 ,通过记忆恢复胀紧在被 缩径机缩径,然后进入被修复管线内 修复的管道内壁上,形成PE管中管.此种技术优点:穿插速 度快;由于省去了保护胶带从而也节省了工程费用.但此工 艺使PE管缩径仅10%左右,PE管在穿插中被划伤的机率也 大.此工艺国外仅限于修复DN500以下管道,而且要求穿插 有自承压能力的厚壁PE管.我国建设部在新通过的燃气行 业PE穿插施工规范中规定:PE穿插应符合SDR26 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ,也 就是要求穿插有一定自承压能力的PE管.另一种是u型穿 收稿13期:2OO7—06—12 插法,将PE管用u型机压成u型,然后用保护胶带缠紧,再 用牵引机拉入被修的管线内,打压胀断保护胶带使PE管涨 紧在被修的管道内,完成管中管修复工作.此种工艺可使PE 缩径40%以上,加上有保护胶带,牵引过程中PE管被划伤的 机率小,相对工程技术风险小,由于其缩径在40%以上,对管 线沉降形成的起伏慢弯适应性强,且一次性穿越距离更长. u型穿插法缩径比例大,工程技术风险小,适应性强,因此,等 径u型PE管穿插法是大口径管道内衬修复首选工艺. 1.2等径u型PE管穿插法修复大口径管道应注意的问题 首先,由于被修管道直径较大,需要在认真考虑管径,承 压和内衬管三者辩证关系的基础上,科学地 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 内衬管的管 径和壁厚,管材建议使用PE100级以上管材,以确保工程质 量. 其次,认真分析被修管道原有图纸资料的同时,做好管线 实际情况勘查,在确实了解被修管道实际情况的基础上,制定 科学的每段牵引穿插距离,如果被修管道有沉降起伏,势必增 加了牵引穿插时的摩阻,加上大口径PE管的自重,计算出穿 插时所需的牵引力,打出设备牵引力的富余量,才能保证施工 安全进行.要注意的是,不顾被修管道实际情况,选用超大马 力牵引机,盲目的超长距离牵引穿插是非常不可取的,这种方 法容易磨损PE管线,大幅降低PE管的承压等级,影响施工 质量,因此,以一次穿插长度来评价施工能力和水平是不科学 的. 第三,被修管线ISl径大了,清管的难度也增加了,小管径 使用的刮管器在大口径上不好用,需要改进,由于刮管器自重 增大,应在四周增加滑轮,以避免自重增加造成的刮伤管道下 部而上部又刮不彻底的情况出现,如果采用大口径管道清管, 打磨车清管应该是最好的方法,因为PE管穿插工艺的清管, 不仅仅是清理管道上的各种垢体,清理各类金属管道内壁及 接口部位的毛刺尤为重要. 1.3大口径等径u型PE穿插的工程实例 2005年,长春市东新路DNIO00供水主干管不开挖修复 福建建设科技2007.No.6 工程,由北京一家专业公司中标,工程全长870米,原管材为 灰口铸铁管,由于管材质量问题,全线多处泄露.该公司采用 等径u型PE管穿插法在工程中一次穿插近4O0米,承压 0.8MPa,提高了原管道的设计承压能力.该工程的顺利完 工,拓展了PE管穿插修复的适用范围,突破了一米以上的大 管径u型穿插的禁区,为今后给排水行业大口径埋地管道的 不开挖修复提供了新的技术保证. 2大口径埋地管线的翻衬法修复技术 2.1翻衬法修复技术工艺原理 早在9o年代就在借鉴国外技术的基础上,该技术已成功 国产化了.其工艺原理是将厚3—4毫米的化纤无纺毡布与 聚乙烯或聚氯乙烯,聚胺脂(根据管线输送介质选定)工艺膜 复合成片材,然后根据被修管线的内径尺寸裁剪缝制成翻衬 用软管,此时软管工艺膜在外,毡面在内,将缝合口用相同材 质工艺膜封口备用,然后将树脂装入软管赶压,使树脂与毡面 软管浸透,再将软管固定在翻转导向弯头上,在水的压力下将 浸透树脂的毡面翻出进入被修管道内,与清洗干净的地下管 道贴合固化,形成树脂管中管.翻转法的优点是:管道的起伏 慢弯对此工艺无影响,与被修管道贴合紧密或叫部分粘合. 2.2翻衬法修复大口径管道应注意的问题 由于树脂固化后属脆性体,应随被修管道口径变大而按 比例加大树脂的壁厚,提高其内外承压强度,特别是在供水管 线开关泵较频繁的供水线路上,水垂现象造成的负压,会考验 树脂内衬管耐负压的强度,具体讲,直径1米以上管道翻衬3 — 4mm叫短期修补漏点,而用10mm以上有自承压能力的树 脂内衬才能叫长期修复. 目前制约翻衬技术发展的因素是:1,国内没有软管成形 专用缝纫机.使得国内翻衬软管制做停留在手工缝合的水平 上.2,国内没有厚化纤毡生产厂,增加了翻衬厚度,特别是 lO毫米以上树脂内衬,只能通过多层叠合或多次翻衬解决, 前者会影响树脂浸渍,后者就增加了翻衬成本和大幅度延长 了工期.3,国内热固化不饱和树脂固化过程中收缩率较大, 影响工程质量.4,工艺膜和毡体复合强度较低,在燃气管道 内使用容易有脱膜现象发生. 鉴于埋地管道常有起伏转折的情况出现,翻衬技术有其 他非开挖修复技术不可替代的优点,国内某专业公司针对大 口径管线对翻衬软管壁厚的要求,开发研究出了翻转内衬脱 膜工艺,软管在被修管道内固化后,将工艺膜脱出,然后进行 二次翻衬,从而使多次翻衬软管固化成一体,增加了树脂管的 强度. 2.3翻衬法修复大口径管道工程实例 早在2000年6月,北京某专业公司采用翻转内衬技术为 北京自来水四厂DN1000水泥供水管线进行了成功的内衬修 复,成为国内首家在大口径供水管线上采用翻衬修复技术的 企业.至今仍然是国内采用非开挖翻衬技术修复的最大口径 供水管线. 3大口径水泥管线防渗聚脲喷涂修复技术 3.1防渗聚脲喷涂修复技术工艺原理 聚脲弹性体是一种双组分,无溶剂聚脲喷涂涂料.是经 专用喷涂设备喷涂成型的弹性体材料,该喷涂材料的施工技 术是集新材料,新设备和新工艺有机结合在一起的新型施工 ?给排水与建筑电气 工艺技术.它具有瞬间固化,高速反映,一次成型的特点,同 时又具有无溶剂,无毒,无污染,对环境友好的绝对优势.聚 脲弹性体涂层具有优异的防水,耐腐蚀特性,同时具有优良的 机械性能,是比其它高分子涂料在多功能性,强度和寿命上更 胜一筹的新型材料,在国际上已被广泛应用于防水,防腐,建 筑等领域,具有广阔的市场前景.该材料的主要特点是:固化 速度快,各种曲面沟缝皆可连续喷涂,不流挂;对温度,湿度不 敏感,密实度高;100%固化含量,无有机物挥发,符合最新的 环境标准;连续施工,涂层表面光滑,高抗磨蚀;热稳定性好, 可在150~C下长期使用;弹性模数高,其硬度可在邵A30—90 之间任意调节.对各类底材均有优异附着力,不开裂,不脱 落;采用美国最先进的喷涂,注射设备,一次成型,施工快速简 便;北京自来水集团技术部打压试验发现,2毫米厚聚脲单体 承压每平方厘米可达1.0MPa.. 3.2大1:7径水泥管线防渗聚脲喷涂工程实例 北京市自来水集团采纳北京某专业公司聚脲管内壁喷涂 技术和PiPere一100接口修复工艺对北京应急水源一期工程 进行改造修复,重点解决水泥管线及接口渗漏问题,彻底解决 管道水质问题,工程全长8公里,管径DN900一DN1200混凝 土管,该工程于2005年6月正式竣工,历时4个半月.经国 家化学检测中心检测材料检测,两种工艺材质均符合国家有 关直饮水输送材质要求,完全可以应用于自来水管道的改造 工程. 4Pipere一100内涨圈柔性内修口技术 4.1Pipere一100内涨圈柔性内修口技术工艺原理 Pipere一100是专门为修复大口径管道而设计研制的,主 要由高质量橡胶制成的密封带和不锈钢锁紧装置构成.它可 以有效的解决大口径管道管体变形,破裂及承插口和对接口 处发生错位或密封材料失效等造成的泄露问题.该技术的优 势是:开挖面积小,可通过人孔或工作坑进行安装,不扰民,不 破坏周围环境;修复能力强,可修复圆形,椭圆形,方形等其它 异形管道;修复范围广,可修复给水,排水,燃气管道或隧道, 涵洞,暗渠等.修复直径范围:600—4000ram.此工艺修复后 管道承内压可达3.0MPa,外压可达0.12MPa(排水管道).修 复速度快,每处漏点的修复只需要2,3小时.安装方便,影 响面小,所有工具只装在一辆箱式货车上,无需其它修复工艺 所需的大型设备,占地更少,噪音几乎为不存在,因此对市政 交通和居民生活影响非常小.Pipere一100密封带在中国疾 病预防中心进行了卫生检测,各项指标符合《生活饮用水设 备及防护材料的安全性评价标准》GB/T17129—1998中的要 求.其使用寿命可达50年.管道修复完成后,接口处的密封 带会随管道的沉降错位而变形,不会发生泄露事故.由于Pi— pere一100工艺的特点是局部修复,既省时,省力,又节省材 料,是更换新管道费用的几十分之一. 4.2大口径管道Pipere一100修复工程实例 2004年9月,北京市地铁公司成功用Pipere一100技术对 北京市地铁5号线12标段DN800一DN1000污水管道实行改 造修复工程,工程全长4公里,堵住了漏点,消除了震动泄漏 隐患,确保了北京地铁5号线的安全运行. 5Pipere一100-2发泡树脂管内修补技术 Pipere一100—2定位密封系统具有一个不锈钢芯结构, ?给排水与建筑电气福建建设科技2007.No.6 其外圆周浸满了环氧树脂和聚氨脂胶,遇到空气或水将固 化,同时伴随一定的体积膨胀并与旧管道内壁形成胶结,固化 过程中胶结体积的膨胀填满了不锈钢与旧管问空隙,同时胶 液会渗入管道承插口缝隙和临近土壤,这样胶液将"管外介 质+旧管道+不锈钢芯筒"胶结起来形成复合结构.不锈钢 芯筒增加了旧管道的结构强度,胶液增强了管道接口或破损 位置的严密性.当遇外加负载时,这个结构可以释放应力,吸 收土壤运动而不会破裂.经打压测试,一般可达到1.0MPa 以上,由于该技术综合了光机电众多先进技术,排除了人工熟 练程度对施工质量的影响,施工进度有保障.与其它非开挖 修复技术比,其在减少交通阻塞,降低环境污染,不破坏原管 线设施等方面有其独特的优势. 6大口径管道非开挖内衬修复技术的选用 任何非开挖内衬修复技术都有它严格的适用范围,了解 各种非开挖技术的不同特点,针对管线发生的不同问题,科学 地选择最适合的技术方法,对于提高地下管线内衬修复水平, 是至关重要的. (1)若地下管道材质为铸铁或水泥管,本身管体承压正 常,只是承插口问题造成泄漏.大口径管道出现这种问题时 就不一定要选择全线PE穿插或翻衬技术修复,因为这两种 技术成本较高,只有在管体承压有问题时采用以上两种技术, 投资才更有价值.如果采用Pipere一100工艺,既解决了管道 承接口泄露问题,又节省了大量的工程费用,作业坑开挖少, 施工速度还最快,应是最佳 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 . (2)若在不能开挖路段,如步行街下管道发生局部腐蚀 泄露,这种情况下也没有必要选择PE穿插和翻衬技术.如 果采用Pipere一100—2发泡树脂管内局部修补技术,也可以 达到事半功倍的效果,这种技术同时还适用小口径埋地管线的 局部修补工作,它是在内窥仪导引下完成局部修复的作业的. (3)若当被修埋地管道整体走向较直,起伏慢弯小于22 度,或两大角度折弯相距150米以上时,选择PE穿插方法造 价低于翻衬,且因没有固化时间而施工速度快,水垂现象对 PE衬管影响小,相反,如因百米之内折点多而采用翻衬工艺 时,则应要科学地设计内衬的厚度,克服其因脆性而易损的问 题. 当然,有时因为被修管线较长,会几种情况同时出现,这 时就要求根据管线的具体情况设计选择多种不同技术进行分 段修复,这就要求施工企业具有较高的综合技术的实施能力. 7结束语 总之,一种技术再先进也不可能替代所有相关修复技术, 只有在掌握了所有相关技术的同时,准确针对埋地管道的不 同问题,进行综合评价,合理选择适合的技术工艺,就像是给 人看病一样,只有对症治疗,才是最科学的. 参考文献 [1]宋连仲,张伟林,陈昭,国内外管道修复技术现状及发展趋势 [J],中国给水排水,2005,21(3) [2]牛松山,国外管道内修复技术及我国翻转内衬(CIPP)修复工艺 的发展[J],管道技术与设备,2003,54(2) [3]方勇,詹永光,赵国成,给水管道在线不开挖更新技术,中国给水 排水[J],2002,18(11) (上接第7O页) 美国着名的AT&T公司在SYSTIMAXPDS建筑物综合布 线系统设计和工程手册(8,5页)中提出:"把供电业务地线 与通信地线焊接在一起".中国工程建设标准化协会标准 CECS72:97建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范(修订 本)12.2.14条指出:"综合布线系统有源设备的正极或外壳, 电缆屏蔽层及连通接地线均应接地,宜采用联合接地方式,如 同层有避雷带及均压网时应与此相接,使整个大楼的接地系 统组成一个笼式均压体".国家标准"智能建筑设计标准" (GB/TS0314—2006)3.7.6条第1款,接地:当采用建筑物共 用接地时,其接地电阻应不大于1Q. 综上所述,笔者认为,在工程不再采用电子设备独立接地 的做法,有关规范可以作出明确的规定,以规范接地系统的设 计与施工,同时也促使电子设备生产厂商改进产品性能,提高 技术水平. 4.4新的接地要求 过去利用建筑物钢筋混凝土柱内与避雷网可靠焊接的对 角主筋作为引下线,但是根据结构专业申请"结构长城杯"的要求,柱内主筋不允许焊接.根据国家标准《建筑物防雷设 计规范》GB50057—94(2000年版),柱内主筋与避雷网可靠 绑扎也应符合要求. 5案例分析 厦门市某电信大楼内设计安装的消防火灾自动报警系 统,是采用日本日探公司生产的"NF一3"智能报警系统,该系 统当时非常先进,且是专门针对中国大陆环境研发的火灾自 2X1.0"总线 动报警系统,其系统的信号传输线采用"RVVP--(屏蔽电缆),系统的屏蔽要求较高.系统安装完成后,第一 次开通调试时发现整个系统非常不稳定,误报现象时有发生, 且误报率较高,施工技术人员反复查找,检测,发现所有线路 接头锡焊牢固,接线规范,不知原因所在,还错误认为该报警 系统产品质量有问题.后来本人配合生产商派来的技术人 员,使用专用设备对各总线回路认真检测发现总线屏蔽电缆 的屏蔽层多处未按系统要求连通,且未与专用接地端子可靠 连接,经本人亲自带领施工人员认真查找问题所在,严格按照 生产商技术人员的要求整改到位,合格后再次使用专用设备 对各总线回路分别测试,重新开机调试并试运行,其各项指 标,参数均符合要求,经过72h运行基本无误报警现象发生. 6结束语 在弱电系统和机房施工中,本人总结以往的经验,教训, 按各系统的接地要求,分别以不同的接地种类和形式进行施 工管理,并进行过程跟踪控制,充分利用所掌握的各种接地形 式和不同的技术要求等知识,因地制宜,有效地完成了各弱电 接地系统的施工,调试工作. 参考文献 [1]国家标准《智能建筑工程质量验收规范))GB50339—2003 [2]樊伟梁《建筑电气工程建设丛 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 一智能建筑(弱电系统)工程施 工组织设计》中国电力出版社,2006年 [3]沈培坤,刘顺喜《防雷与接地装置》化学工业出版社,2006年