變形管道非開挖修複方法與流程

一、 管道清洗技術分類及技術分析

1、化學清洗技術

化學清洗技術就是采用化學藥劑（一般用鹽酸、硫酸、硝酸等無機酸和檸檬酸、氨基磺酸等有機弱酸）和一定的工藝手段對管網、設備等進行除油、除鏽除垢等清洗過程。

化學清洗一般較*，但在清洗過程中易生成有害氣體(ti) ，且對管網本身具有腐蝕性，故在管道修複（特別是市政管道修複）施工中很少采用化學清洗技術。本篇則不著重介紹。

2、 物理清洗技術

物理清洗技術則分為(wei) 高壓水射流清洗技術和PIG物理清洗技術

2.1 高壓水射流清洗技術，高壓水射流清洗是利用經設備增壓係統加壓的水由噴頭射出形成高速水射流，這種水射流有很高的衝(chong) 擊和剝削能力，可將管壁上的結垢、金屬氧化物和其他附著物清除，清洗質量很好。配用不同規格形狀的槍頭可對不同規格的管道進行清洗除垢，針對大口徑的管道的清洗可特殊定製旋轉槍頭高壓水射流在清洗過程中產(chan) 生的汙水易於(yu) 處理，且對管道設備無腐蝕。但由於(yu) 設備自身局限性，配置的清洗管道導致清洗距離短，不適合長距離管道的清洗，且高壓水流對於(yu) 頑固汙垢難以清理到位。

2.2 PIG物理清洗技術PIG清洗技術不是一項單項技術，它包括現場跟蹤技術和發射、接收PIG技術。它是將PIG清管器放入發射器後，通過輸送介質或壓縮空氣在PIG前進方向產(chan) 生壓力差，形成前進推力，使PIG清管器沿管線前進，在運行過程中，PIG本體(ti) 或其清洗附件在管內(nei) 不斷與(yu) 管壁的積垢接觸、擠壓，並把積垢刮削下來；與(yu) 此同時，介質在通過PIG柱麵與(yu) 管內(nei) 壁所形成的間隙時會(hui) 形成高速環隙射流，對所刮削下來的垢進行衝(chong) 擊、攪拌，使垢隨之排出。

常用清管器是用聚氨酯材料發泡後加工成圓柱形，形似炮彈狀，然後在其表麵加工出螺紋或安裝上毛刷鋼絲(si) 帶等附件，加大機械磨擦強度。因為(wei) 發泡聚氨酯具有收縮好、強度高的特點，所以它可通過異形管、“T"形管及90°彎頭，它能安全高效的實現長距離各類管線的在線清洗，具有清洗*，對管線無損傷(shang) 、無腐蝕等優(you) 點。

二、 管道修複技術分類及技術分析

管道進行內(nei) 襯修複前須考慮兩(liang) 方麵的問題：其一是進行內(nei) 襯修複後管道的安全可靠性；其二是內(nei) 襯材料對於(yu) 介質的適用性。當管道由於(yu) 局部缺陷而導致整體(ti) 運營失效，但其主題材料還有利用價(jia) 值，其結構本身可作為(wei) 管道支撐，則可采用修複法。任何一種情況下修複破損的管道都比鋪設全新的管線經濟。修複的主要方法有：

1、“U"型內(nei) 襯HDPE管修複技術“U"型內(nei) 襯HDPE管修複技術通常也稱緊密結合內(nei) 襯法，它包括冷軋法、熱拔法和變形法。是利用外徑比舊管道內(nei) 徑略小的HDPE管，通過變形設備將HDPE管壓成“U"型並暫時捆綁以使直徑減小，通過牽引機將HDPE管穿入舊管道，然後用水或氣（汽）壓與(yu) 通軟體(ti) 球將其打開並恢複到原來的直徑，使HDPE管漲貼到舊管道的內(nei) 壁上，與(yu) 舊管道緊密的配合，形成HDPE管的防腐性能與(yu) 原管道的機械性能合二為(wei) 一的一種“管中管"複合結構。管道修複後在使用過程中，由於(yu) 管內(nei) 存在介質壓力，內(nei) 襯管最終會(hui) 緊貼於(yu) 原管內(nei) 壁。

此類修複技術一般用於(yu) 修複結構性破壞不嚴(yan) 重的直圓形管道，可適用管徑範圍為(wei) 75～2000mm，管線長度為(wei) 1000m左右的各類管道。因其具備衛生性能良好、過流斷麵損失小、變形適用範圍大以及可長距離修複等優(you) 點，已廣泛應用於(yu) 給排水等相關(guan) 管網修複工作。而且，國內(nei) 已開始嚐試HDPE管異徑修複，並取得顯著效果。

2、軟襯法軟襯法也稱為(wei) 原位固化法或現場成型加襯修複法，是目前的非開挖管道修複施工方法。它是在現有的舊管內(nei) 壁上襯一層液態的熱固性樹脂，通過加熱（利用熱水、熱汽或紫外線等）使其固化，形成與(yu) 舊管緊密結合的薄層管。軟襯管的主要組成材料是：柔性的纖維增強軟管或編織物、熱固性樹脂、催化劑。的是編織帶，也有的采用玻璃纖維加強的編織管，管的內(nei) 外表麵浸有非滲透性的塗層，以保護管中的樹脂。軟襯管的作用是攜帶樹脂，直到它就位並且固化為(wei) 止。

軟襯法常用的施工方法有兩(liang) 種，其一為(wei) 翻轉浸漬樹脂軟管內(nei) 襯法，該技術是使用浸透熱固性樹脂的編織軟管或帶有防滲膜的纖維增強軟管作襯裏材料，將浸有樹脂的軟管一端翻轉並用夾具固定在待修複管道的入口處，然後利用水或氣壓使軟襯管浸有樹脂的內(nei) 層翻轉到外麵，並與(yu) 舊管的內(nei) 壁粘結。一旦軟襯管到達終點，向管內(nei) 注入熱水或蒸汽使樹脂固化，形成一層緊貼舊管內(nei) 壁的具有防腐防滲功能的堅硬襯裏。其二為(wei) 絞拉軟管內(nei) 襯法，施工時將絞拉鋼絲(si) 繩穿過舊管，將浸有樹脂的襯管連接在鋼絲(si) 繩的自由端上，隨後拉入待修複的舊管內(nei) 。最後撤去鋼絲(si) 繩，堵塞兩(liang) 端，利用熱氣、熱水或蒸汽使襯管膨脹，並加速樹脂固化。

通過軟襯法修複的管道過流斷麵的損失可忽略，但流動性能卻大大改善。使用這種技術可修複鑄鐵管、鋼管及混凝土管等多種材質的地下管道，尤其適用於(yu) 城市中交通擁擠、地麵設施集中或占壓嚴(yan) 重、采用常規開挖地麵的方法無法修複和更新的管道，既可用於(yu) 供水、汙水及燃氣管道的修複，也可用於(yu) 化工等工業(ye) 管道的修複。使用此法修複管道具有全天候施工、無接頭且流動性好、可適應非圓形斷麵和彎曲的管段等優(you) 點，但其局限性是對管道清洗要求高、成本較大、樹脂固化時間較長（一般在5h以上）以及每段施工編織管均需單獨定製。

3、噴塗法噴塗法通常用作管道襯裏以作抗腐之用，是把防腐和結構襯裏應用到管道的技術。高速回轉的噴頭在絞車的牽引下穿過管道，在離心力的作用下將襯裏材料噴塗沉積到管道的整個(ge) 內(nei) 表麵。我們(men) 通常看到的鑄鐵管、水泥管及鋼管內(nei) 的水泥灰漿塗層就是采用這種技術，它可防止管道結層、水變色和水力損失。最近，環氧樹脂已被批準用於(yu) 飲用水管道，由於(yu) 設備和聚合物配方的發展，結構噴塗內(nei) 襯用於(yu) 修複給排水管道已成為(wei) 一種新的方法。破損的給排水管道可接納一種高強度的速凝環氧樹脂或聚脲酯材料。施工操作可從(cong) 地表進入，可避免開挖道路從(cong) 已有的人井中進行。這一方法通常適用於(yu) 直徑150～600mm的管道修複。

4、局部修複法局部修複法在管道破損處進行樹脂注漿或化學注漿。由於(yu) 外力導致或接頭失效，當在管道內(nei) 部形成局部破裂時，可考慮采用遙控注漿（樹脂）封堵局部破壞。修複法可以解決(jue) 以下四個(ge) 主要問題：（1）使鬆散、分離的未加筋的舊管道具有類似於(yu) 石拱的承載力；（2）提供附加的結構性能，以有助於(yu) 受損壞的管道能承受結構荷載；（3）具有防修功能；（4）能代替遺失的管段。在排水管修複中，采用脲酯或類似材料的化學注漿已經有多年曆史了，尤其是在北美地區。采用遙控或人進入的方法對失效的接頭和裂縫進行注漿，可防止管道的滲漏和管周形成空穴。

5、內(nei) 襯不鏽鋼技術不鏽鋼薄板內(nei) 襯修複技術，是在管道內(nei) 部內(nei) 襯鋼板，鋼板采用卷板形式，在管道內(nei) 部進行焊接，整體(ti) 成形。在管道內(nei) 部內(nei) 襯鋼板能增加管道的整體(ti) 抗壓性，還具有防滲的效果。由於(yu) 不鏽鋼內(nei) 襯可以阻止管道內(nei) 壁腐蝕，減少管道內(nei) 壁粗糙度，增加了水的過流量，使內(nei) 襯後的管道更安全、更輕便，更經濟、使用壽命更長，達到修複的目的。從(cong) 國內(nei) 外舊管修複情況來看，由於(yu) 這項技術適應性強，質量可靠，可以帶水作業(ye) ，已在排汙管道上得到廣泛的應用。不鏽鋼薄板內(nei) 襯與(yu) 原有管道內(nei) 壁之間的間隙，采用注漿法灌注水泥灰漿，水泥灰漿為(wei) 無溶劑、低收縮、粘合力強的高分子材料，注漿液固化後，形成一內(nei) 外固定的堅實夾層，保證管道的修複質量和效果。 不鏽鋼薄板作為(wei) 給水管內(nei) 襯修複材料，比其他種類的材料具有更多的*性。它耐腐蝕、不結垢、摩阻小、無毒無汙染，埋地使用壽命長於(yu) 鋼管及鑄鐵管，在國際及國內(nei) 給水行業(ye) 中得到廣泛的認可。

三、 非開挖管道修複配套技術之管道CCTV成像檢測技術

非開挖管道修複技術是涉及多種知識領域和多種技術領域的綜合性工程技術。它涉及到工程力學、流體(ti) 力學、材料力學、高分子材料、機械設計與(yu) 製造、電子學等學科。而管道CCTV成像檢測技術作為(wei) 非開挖管道修複配套技術，為(wei) 非開挖管道的修複工作帶來極大便利。管道CCTV（閉路電視）成像檢測技術是對管道清洗前結垢狀況、清洗後清洗質量和修複後管內(nei) 襯層質量進行視頻成像檢查的專(zhuan) 項技術。它是由自動爬行器、外部控製係統、圖像記錄係統、監視器係統、信號線、信號線架等組成。自動爬行器可在管道內(nei) 自動前進、後退，其內(nei) 部安裝有微控製處理器和前部安裝可調焦、圖像放大、縮小、定影、負像、鏡像的攝像部件作為(wei) 主鏡頭，可進行上下、左右以及旋轉擺動；後部安裝鏡頭，在後退時可同步檢測。外部控製係統、圖像記錄係統、監視器係統使用筆記本電腦統一整合，體(ti) 積小，重量清，使用方便；可以現場記錄檢查信息，同步顯示小車運行狀態（包括運行距離、控製信息等）。

非開挖修複技術的發展，為(wei) 管網運行維護提供了諸多可能及保障。它的整體(ti) 優(you) 勢在於(yu) 修複的負麵影響小，修複所占用場地比較少，對地麵、交通、環境以及周圍地下管線等等的影響很微弱。 非開挖修複技術的推廣難度在於(yu) 材料及設備研發滯後導致的修複費用高，以及市場認可度較低，使得很多中小城市望而止步，其實綜合考慮交通，管線開挖的難度、市民的生活質量以及樹立服務型企業(ye) 的要求等因素，非開挖修複的費用是可以接受的。

可以預見在不久的將來，隨著新材料及修複技術的不斷研發，修複材料在國內(nei) 實現批量生產(chan) 後，我國的非開挖修複技術將進入全新的發展階段，此技術必定會(hui) 被給排水等管網運營企業(ye) 所廣泛認知，早一步進入市場將獲得更寬闊的廣角，因此推廣非開挖修複技術勢在必行。