城市地下管道修修復(fù)技術(shù)

1、城市地下管道修修復(fù)技術(shù)1管道修復(fù)技術(shù)發(fā)展2靜壓裂管法工藝3折疊法工藝1管道修復(fù)技術(shù)的發(fā)展修復(fù)原因管道老化，不能滿足實際需要管道腐蝕，結(jié)構(gòu)損壞或老化開槽敷設(shè)新管道影響交通且投資高發(fā)展歷程管道修復(fù)技術(shù)是非開挖技術(shù)的組成部分，在20世紀70年代末在發(fā)達國家得到研究開發(fā)，目前已經(jīng)發(fā)展為專門的行業(yè)；我國近年來城市地下管道不開槽修復(fù)技術(shù)發(fā)展十分迅速。管道非開挖修復(fù)概述國內(nèi)外城市發(fā)展史表明，城市管網(wǎng)系統(tǒng)必然隨著城市的發(fā)展而延伸，城市發(fā)展越快，地下管網(wǎng)

2、設(shè)施的更新越快。傳統(tǒng)的開挖更換技術(shù)，不僅耗費大量的財政開支，而且引起環(huán)境、交通、社會等一系列問題，其損失難以估量。城市發(fā)展到一定階段，基礎(chǔ)設(shè)施日趨完善，新建公共設(shè)施需求日趨萎縮，于此同時，感到日趨老化，各種問題陸續(xù)凸顯。地下地上設(shè)施日益密集，整體管道局部損壞但大部分仍處于良好狀態(tài)，管道非開挖修復(fù)技術(shù)自誕生以來日益受到的關(guān)注和青睞。現(xiàn)在北京城區(qū)各類地下管線長度約4.3萬km，其中約3萬km直接輸送水、氣、油的管道。按設(shè)計壽命50年計算，每

3、年將有約600km的修復(fù)和更換長度，全部開挖北京將一片狼藉，因此必須大力發(fā)展非開挖管道修復(fù)技術(shù)?！侗本┦谐鞘械缆饭芾磙k法》（2005）第二十三條規(guī)定：新建、改建、擴建后交付使用未滿5年或大修竣工后未滿3年的城市道路，不得開挖。因特殊情況確需開挖的，由交通路政部門審核后報同級人民政府批準。管道修復(fù)的施工方法目前常用的管道修復(fù)的施工方法主要有以下幾種：傳統(tǒng)的內(nèi)襯法（插管法）改進的內(nèi)襯法（縮頸法和變形法）軟襯法（原位固定法）纏繞法噴涂法澆筑法

4、管片法化學(xué)穩(wěn)定法局部修復(fù)法改進的內(nèi)襯法施工原理圖各種非開挖管道修復(fù)的施工方法注：√表示適用的施工方法非開挖管線修復(fù)的優(yōu)點對環(huán)境、交通、商業(yè)區(qū)、擁擠的生活區(qū)干擾小利用原有管線的軌跡，無需控制施工方向可加大原有管道的過流能力施工效率高，安全性好不需排屑，減少了對路面的損壞管道開槽施工現(xiàn)場管道非開挖施工現(xiàn)場基本流程盡管各種非開挖修復(fù)方法的工藝有所差異，但總體流程基本如下：靜壓裂管法靜壓裂管法是管道原位全斷面修復(fù)技術(shù)中的一項新工藝。其基本方式為

5、：以待更新的舊管道為導(dǎo)向，在將其破碎的同時，將新管節(jié)拉入或頂入舊管道內(nèi)，實施管道更新。折疊法折疊法管道內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)是使用一種外徑與原管道內(nèi)徑相等或稍小的PE管，經(jīng)折疊壓縮裝置將PE管按設(shè)計要求折疊變形暫時減少橫截面積，經(jīng)牽引機將變形后的PE管拉入清洗除瘤好的管道內(nèi)，然后利用氣壓將折疊的PE管打開，穩(wěn)壓一段時間后，使PE管折疊處盡量充分打開，慢慢恢復(fù)并與原管道內(nèi)壁貼合在一起，達到防腐和提高原管道承壓能力、延長使用壽命的目的。聚乙烯（PE）

6、管材聚乙烯管材在近年來被廣泛應(yīng)用于工業(yè)管道、城市給排水管道、燃氣管道等地下管道系統(tǒng)，具有抵抗化學(xué)侵蝕和使用壽命長的特性，而且其優(yōu)異的可焊性能夠?qū)崿F(xiàn)理想的連接。2靜壓裂管法工藝施工工藝簡介以待更換的既有管道為導(dǎo)向，用專用裂管器將既有管道切開、擠碎達到擴徑效果，拖入或頂入新管道，新管節(jié)直徑比原有管徑大一到二級。施工過程包括破碎舊管道、擠壓碎片進入土體形成新管孔、安裝連接形成新管道。施工設(shè)備系統(tǒng)主要由液壓動力源、液壓拉桿機、支撐架、相應(yīng)數(shù)量的

7、拉桿以及裂管器組成。靜壓裂管法施工示意圖施工工藝流程在施工管段兩端適當(dāng)部位設(shè)置設(shè)備工作井和進管工作井，將裂管設(shè)備置于設(shè)備工作井內(nèi)，首先將快裝桿從舊管道推向進管工作井，在進管工作井將導(dǎo)向桿卸下，更換相應(yīng)的脹破裝置，與管道連接后回拉，在破碎舊管的同時，拉入新管道，以完成管道的替換施工。施工準備工作包括收集收集資料、現(xiàn)場勘查、沿線物探和編制施工組織設(shè)計、施工方案等技術(shù)準備，現(xiàn)在圍擋、導(dǎo)行交通等現(xiàn)場準備和技術(shù)安全交底、培訓(xùn)等組織準備工作。施工準

8、備工作接通臨時線∕舊管道停氣置換開挖工作井短管CCTV內(nèi)窺儀檢測舊管道清洗裂管設(shè)備安裝PE管節(jié)焊接裂管器擠闊PE管試壓回填井位全線試壓恢復(fù)路面恢復(fù)供氣竣工測量施工工藝流程工藝優(yōu)缺點分析主要優(yōu)點施工簡單易行、速度快、造價省管道適用范圍廣修復(fù)管道清洗要求低在一定范圍內(nèi)能擴徑，增加流量帶周邊環(huán)境影響小主要缺點破碎舊管時的擠壓和振動對周邊建筑物產(chǎn)生危害需安裝護套以保護新管單次更換長度短（＜100m）彎頭處理較為困難施工工程簡介1.工程概況某燃氣

9、集團公司在靜安里中壓線天然氣管網(wǎng)改造工程中使用裂管施工工藝，取得了成功的施工實踐。工程起點為既有DN200中壓A天然氣閘井，終點為靜安里中低壓調(diào)壓站，沿途沒有用戶支線。待修復(fù)管道為DN200的無縫鋼管，新管材為SDR11的直徑200PE管，管段長477m；采用800G型裂管設(shè)備，共設(shè)工作井8座，工期26天。2.工程現(xiàn)場調(diào)查工程地質(zhì)情況調(diào)查：確定各巖土層厚度、取樣深度、含水量、顆粒度承載力標準值等數(shù)據(jù)，給出穿越地形和地質(zhì)鉆探剖面圖。管道情

10、況調(diào)查：確定待修復(fù)管道埋深、拐點、三通、閥門、凝水缸及其他管道附件的位置，附近埋地管道和其他地上地下構(gòu)筑物的情況。3.施工組織與設(shè)計考慮因素對存在三通、閥門等附件的管線連接處必須暴露開挖；管道走向變化處（＞10）必須暴露開挖；根據(jù)設(shè)備能力及施工條件確定一次施工長度；工作井的位置不應(yīng)影響交通。工作井設(shè)置共設(shè)置9個工作井：6、7、8號為設(shè)備井；1、3、4、5為進管井；11、2為復(fù)合井，劃分為8個施工段。工作井?dāng)嗝娲_定L=〔H（4R－H）〕0

11、.5DN式中L——工作井長度（m）H——敷設(shè)（管中距地面）深度（m）R——聚乙烯管許用彎曲半徑（m）R≥25DNDN——公程直徑（m）靜安里中壓線天然氣管網(wǎng)改造工程施工示意圖4.舊管道清洗管道內(nèi)部污垢較多時，需先進行清洗。沉積物較疏松時選用機械清洗，沉積物較多且結(jié)垢堅硬時選用高壓水清洗，沉積物為粘稠油狀物時選用化學(xué)清洗劑清洗。該工程管道沉積物較少，只局部采用高壓水進行清洗。5.裂管設(shè)備安裝800G型裂管設(shè)備吊放在設(shè)備井內(nèi)，以舊管道中心和

12、所在井壁面為基準，安放平整，液壓動力設(shè)備放置在設(shè)備井外，設(shè)備支撐穩(wěn)固。6.設(shè)置切割刀具角度割刀角度設(shè)置以不破壞管道與管道上的回填土之間的平衡力為原則，角度已設(shè)置在“5點”或“7點”位置。割刀輪位置施工注意事項1.裂管設(shè)備操作要點裂管作業(yè)當(dāng)導(dǎo)向桿已到達管井口時，應(yīng)停止連接塊裝桿；將磁性擋塊放入鉸接桿兩端的凹窩內(nèi)；滾刀進入舊管道管口時刀刃應(yīng)在“5點”或“7點”位置上。管道就位拉管過程中在新舊管壁之間填入柔性材料以減少摩擦；施工時記錄推拉桿連

13、接數(shù)量以推斷推拉桿位置；PE管拉入拖動過程中記錄最大壓力值變化；準備充足，施工安排合理有序，嚴格填寫施工記錄。施工注意事項回拉管過程中如遇管道突然停止不前，可能是管道被重物壓住所致。應(yīng)在被卡住的地點開挖，移除重物，繼續(xù)回拉。回拉管過程如起點時就被卡住，可能是因為舊管周圍土體密度大所引起。應(yīng)取下裂管頭，用割刀割裂舊管，壘壩注水，淹沒管頂，蓄水一天浸軟土層；抽走蓄水，繼續(xù)回拉。2.回拉管注意事項工程結(jié)果與建議1.工程結(jié)果采用原位裂管法將DN

14、200的無縫鋼管置換為DN200的聚乙烯新管道，全長477m在28d預(yù)定工期內(nèi)施工完畢。除工作井占用道路設(shè)置圍擋外，其余部位保持路面交通，影響較小。2.改進建議國內(nèi)設(shè)備配套性差，政府應(yīng)引導(dǎo)企業(yè)消化引進技術(shù)設(shè)備；國內(nèi)尚無管道修復(fù)前后檢測評價技術(shù)和評價標準，應(yīng)著手編制；國內(nèi)尚無行業(yè)標準，地方可先行編制地方標準。3折疊法工藝1.工藝原理折疊法管道內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)使用外徑與原管道內(nèi)徑相等或稍小的PE管，經(jīng)折疊壓縮將PE管折疊變形，拉入清洗除瘤好的管

15、道內(nèi)，利用氣壓將折疊的PE管打開，慢慢恢復(fù)并與原管道內(nèi)壁貼合在一起，達到防腐和提高原管道承壓能力、延長使用壽命的目的。2.工藝適用范圍適用管道類型為：壓力管道、重力管道及石油、天然氣、煤氣及化工管道。內(nèi)襯管管材：壓力管道內(nèi)襯常用PE管材，重力管道可選用PVC內(nèi)襯折疊管。修復(fù)管道直徑：1001200mm，通常只用于直管段。據(jù)報道，修復(fù)直徑為400mm的管道時最大施工長度大800mm，取決于滾筒容量、回拖機構(gòu)的回拖力及材料的強度。內(nèi)襯管修復(fù)

16、前后變化工藝特點及流程圖工藝特點施工占用場地小，環(huán)保性好新舊管配合緊密，無需注漿單次修復(fù)距離長管道過流斷面損失小對管道清洗要求低穿插順暢施工周期短使用壽命長經(jīng)濟性好施工工藝流程圖工程實例德國某供水管道修復(fù)工程曾是世界上最大直徑的PE折疊法修復(fù)工程，舊管管徑DN=1500mm，為承插式，每5m一節(jié)。修復(fù)前多處漏水，漏水量達35L∕s。修復(fù)長度550m并有90慢轉(zhuǎn)彎。內(nèi)襯PE管外徑1480mm，SDR61，重量54t，修復(fù)中停水時間72h。