紫外光固化CIPP-UV內襯非開挖管道修複技術及其應用分析

南排 137.5528.4027.與(yu) 德國SAERTEX建立合作關(guan) 係，引進整套德國紫外光固化（UV-CIPP） 修複技術和設備。為(wei) 滿足不同客戶管道非開挖修複的需要，南排公司引進兩(liang) 套德國紫外光固化修複設備（UV-CIPP），三套熱蒸汽固化修複設備，數套HDPE內(nei) 襯設備，以及局部CIPP法、不鏽鋼雙漲環法、噴塗法、不鏽鋼內(nei) 襯法、碎裂管法、螺旋纏繞法等相關(guan) 技術和設備。致力於(yu) 打造成為(wei) 一個(ge) 多元化、綜合的管道非開挖修複技術服務。

非開挖管道修複技術是20世紀80年代在發達國家興(xing) 起並形成的產(chan) 業(ye) ，該技術是對傳(chuan) 統的以開挖施工方式更新、修複地下管線技術的一次革命。由於(yu) 其具有獨到的技術特征，對城鎮交通影響小、效率高、成本低等優(you) 勢，日益受到各國的重視和青睞，並創造出良好的社會(hui) 效益和經濟效益。對現有城市管網進行改造，是城市發展過程中不可回避的問題。在城市地下管網的更新過程中如果全麵采用開挖更換的手段，其龐大的開支不說，由此引起的環境問題、交通問題及對居民生活的影響都將是相當大的。

采取非開挖手段解決(jue) 管網改造中的問題，減少管網改造帶來的負麵影響是城市建設以及現代化社會(hui) 生活的強烈要求。非開挖管道修複技術是在不開挖或少開挖(僅(jin) 開挖工作井)的情況下，利用原管位資源，采取相關(guan) 技術在現有管道內(nei) 安裝內(nei) 襯(新管道)的方式使管道獲得再生，可以重新獲得3O～50年的使用壽命。非開挖內(nei) 襯修複技術的主要應用領域包括燃氣管道、給排水管道、化工管道、熱力管道、石油管道及其它地下工業(ye) 管道等。
1 非開挖管道修複技術的主要方法常用的地下管道非開挖修複技術主要有以下幾種。
1．1 內(nei) 襯管法
即將一條新的管徑略小於(yu) 舊管道的鑄鐵管(DIP)、聚乙烯管(PE)或鋼管拉人到原有舊管道中。也可通過設備將直徑大於(yu) 或等於(yu) 原管道管徑的高密度聚乙烯管(HDPE)通過縮徑或壓“U”變形後拉人舊管道中，利用其記憶性複原管徑並與(yu) 舊管道緊密帖在一起。還有翻轉內(nei) 襯法、PVC纏繞法等現場成內(nei) 襯管的方法。

1．2 管內(nei) 水泥砂漿噴塗法
主要應用在供水管道，即利用砂漿噴塗機在原有管道內(nei) 壁均勻噴射水泥砂漿做襯裏，以達到避免結垢、減少輸水阻力、提高供水能力、增強管道內(nei) 防腐、減少管道漏水的目的。
1．3 爆(裂)管襯裝法
即利用爆(裂)管機將舊管道破碎或脹裂並壓人到周圍地層中，同時將HDPE、鋼管等材質的新管拖人到原管位。該方法不適合周圍管線複雜的環境，可能對周圍管線造成破壞。
以上各種方法在國內(nei) 外工程實踐中均有應用，並取得了較好的效益。本文重點對幾種常用的內(nei) 襯管修複技術進行介紹。
2 內(nei) 襯非開挖修複技術的主要方法
2．1 短管內(nei) 襯法
即將短管現場一邊焊接一邊拖人舊管道內(nei) ，後將新舊管道之間間隙注入砂漿填滿。內(nei) 襯短管可以是PE、PP、PVC、GRP等，短管的長度符合人T操作井的拖人要求。此方
法費用比較低，但管道修複後斷而損火比較大，流量減小，已經很少采用。

2．2 內(nei) 襯HDPE管法
管道內(nei) 襯HDPE管技術是將外徑略大於(yu) 主管道內(nei) 徑的HDPE襯管，經多級等徑縮徑或壓“U”變形後，使其截麵小於(yu) 主管道的內(nei) 截麵，在牽引力的作用下快速插入主管道。依靠HDPE管自身記憶特性或借助壓力和溫度使HDPE襯管管徑回彈膨脹並以過盈狀態帖附於(yu) 主管道內(nei) 壁，形成牢固的管中管，從(cong) 而達到恢複主管道使用功能，延長使用壽
命的目的。本方法的管道橫截麵麵積減少較小，但由於(yu) HDPE管內(nei) 壁光滑，水流阻力小，使得流量和流速都可能增加。
內(nei) 襯HDPE管技術主要有壓“U”變形技術和多級等徑縮徑技術2種。
2．2．1 壓“U”變形技術
原理是利用材料的形狀記憶特性，在內(nei) 襯HDPE管插入現管道之前利用的壓“u”設備將其截麵變成U形，內(nei) 襯是連續的，內(nei) 襯HDPE管插入到管道後在壓力作用下恢複原來的管道形狀，終形成修複後的複合管道。本項工藝俗稱“折疊變形法”，可用於(yu) 結構性和非結構性的修複。
以U形插入管道 特定條件下緩慢恢複 完今恢複原形狀
2．2．2 多級等徑縮徑技術
其工作原理如圖4所示。

通過的縮徑機在常溫或加熱之後拉拔內(nei) 襯HDPE管，使其分子鏈重新組合，管徑減小，在絞車的牽引力作用下快速拖人舊管道。變形就位後靠HDPE管長分子結構的記憶性，使其直徑逐漸的自然恢複，直至達到與(yu) 『[]管道內(nei) 徑相同的形狀和尺寸，形成緊密的內(nei) 襯層。
2．3 翻轉內(nei) 襯法(CIPP)
采用水壓力或氣體(ti) 壓力將已經塗滿樹脂的軟管翻轉內(nei) 襯到舊管道內(nei) 部，通過加熱或其它措施使內(nei) 襯材料固化，產(chan) 生一個(ge) 剛性的管道內(nei) 襯層，從(cong) 而達到安裝內(nei) 襯修複管道的目的。該工法使得修複後管道的內(nei) 截麵達到小減少量，流速和輸送能力會(hui) 有所增加，可以同時對管道的彎頭部位進行修複作業(ye) 。內(nei) 襯軟管主要有聚合物、玻璃纖維布或無紡纖
維材料做骨架，浸漬樹脂材料而成。現在瑞士已經開發出新的內(nei) 襯管，將紡織物(纖維)和PE通過特殊工藝作成一體(ti) 化的軟管，內(nei) 層為(wei) 增強紡織物，外層為(wei) 光滑的PE層。在翻轉修複前，將AB膠灌人軟管內(nei) ，在內(nei) 層形成均勻的塗層。在氣壓或水壓作用下翻轉進入舊管道內(nei) 部，保壓一定時間後AB膠固化，將內(nei) 襯軟管的紡織物層與(yu) 舊管道緊密粘結在一起，而光滑的PE層阻力很小，會(hui) 提高管道的輸送能力。

2．4 螺旋內(nei) 襯法
該工藝是將帶狀聚氯乙烯(PVC)型材放在現有的人孔井底部，通過的纏繞機，在原有的管道內(nei) 部螺旋旋轉纏繞成一條固定口徑的新管，並在新管和舊管之問的空隙灌入水泥砂漿。所用型材外表麵布滿T形肋，以增加其結構強度；而作為(wei) 新管內(nei) 壁的內(nei) 表麵則光滑平整。型材兩(liang) 邊各有公母鎖扣，材邊緣的鎖扣在螺旋纏繞中互鎖，在原有管道內(nei) 形
成一條連續無縫的結構性新管。該工藝是汙水、雨水管道更新修複中的一種有效、可靠、完善的工藝。管道可在通水的情況下作業(ye) ，水深30％通常可正常作業(ye) 。

螺旋纏繞法目前在市政管網的修複施工中應用比較廣泛，管道修複後內(nei) 壁光滑，輸送能力比修複前的混凝土管要好，而且材料占地麵積較小，適合長距離的管道修複。
3 非開挖管道修複技術應用的配套機具
除以上所述不同修複工藝所需設備外，在修複前管道的檢測，清理過程中還*內(nei) 窺鏡
(CCTV)等輔助設備。
3．1 管道內(nei) 窺檢測(CCTV)
采用*CCTV管道內(nei) 窺檢測係統，在管道內(nei) 自動爬行，對管道內(nei) 的鏽層、結垢、腐蝕、穿孑L、裂紋等狀況進行探測和攝像，將圖像傳(chuan) 輸到地麵，可以即時觀察並能夠保存錄象資料。在施工過程中利用管道內(nei) 窺檢測係統對管道內(nei) 壁進行監控，為(wei) 製定修複方案提供重要依據；對清洗、修複前管道內(nei) 壁結垢、腐蝕狀況及管道清洗、修複後的效果進行直觀檢查、比較和紀錄，提供對管道施工質量進行評估的依據。

3．2 管道清洗設備
管道內(nei) 襯修複前必須對原管道進行清洗，現應用多的主要有水力清洗，拉鏜清洗等。通過外壁鑲嵌合金的拉鏜頭、高壓水射流能夠輕鬆清除管道內(nei) 硬垢、焊瘤、無機鹽沉積物等清洗難度較大的汙垢。
4 應用前景分析
隨著城市建設的飛速發展，人民生活改善對用水、氣、油等需求的增加，城市管網必須提高輸送能力，隨著新建管道數量的增加，地下空間越來越小，新鋪管道的難度越來越大。而原有管道隨著時問的推移，管道的泄漏、腐蝕情況嚴(yan) 重，對其進行改造成為(wei) 城市發展過程中的必然。而這些管網從(cong) 技術上講*可以采取內(nei) 襯修複的工藝進行解決(jue) 。

非開挖修複方法整體(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的影響很小。因此推廣應用非開挖修複技術勢在必行。
內(nei) 襯非開挖修複管道的成本現在約為(wei) 新建管道的40％ ～60％ ，費用還是比較高的，這成為(wei) 技術推廣的一大阻力，使得許多中小城市望而卻步。其實綜合考慮開挖對周圍管線的影響，市民的生活質量，交通等等因素，非開挖修複的費用是可以接受的，而且費用高的主要原因在於(yu) 內(nei) 襯材料*依賴進口，使得修複費用大大提高。隨著內(nei) 襯修複技術的進一步提高及推廣應用，內(nei) 襯材料在國內(nei) 批量生產(chan) ，修複費用也會(hui) 相應降低。

國內(nei) 的管網由於(yu) 曆史原因造成的許多問題都急需內(nei) 襯修複技術去解決(jue) 。現在采用的開挖更換方法對老城市是不適用的，但目前由於(yu) 缺少高水平的施工開發企業(ye) ，造成國內(nei) 的管網改造工程不得不沿用開挖更新的傳(chuan) 統做法。管道修複技術不論在經濟成本、社會(hui) 成本還是環境成本方麵都有著非常大的優(you) 勢，具有廣泛的應用空間。

內(nei) 襯管道修複技術在國內(nei) 仍然處於(yu) 起步階段，還沒有從(cong) 事內(nei) 襯修複設計的專(zhuan) 業(ye) 人員對管道內(nei) 襯材料、方式進行研究，也沒有相應的技術標準，南排市政專(zhuan) 業(ye) 從(cong) 事管道修複的施工企業(ye) 也很少。國內(nei) 管道修複技術發展落後於(yu) 市場巨大需求形成了鮮明的對比。隨著研究人員及施工單位越來越多介入，技術越來越完善，內(nei) 襯非開挖管道修複技術必將得到廣泛應用。