给排水管道在线非开挖更新技术

给排水管道在线非开挖更新技术摘要：对目前国内外常用的给水管道在线不开挖更新技术进行了系统的综述，比较、阐述了各种技术的适用性、局限性以及相关的技术经济指标，并提出了技术方案的选择原则。关键字：给水管道不开挖更新技术在常年的运运行中，由于于物理、化学学、电化学、微微生物等的作作用，在给水水管道的内壁壁会逐渐形成成不规则的“生长环”，且随着管管龄的增长而而不断增厚，使使得过水断面面面积减小、输输水能力降低低并严重污染染水质，同时时，管道由于于缺少维护而而漏损严重。传统的改造造方法是开挖挖敷设一条新新的给水管道道(旧管道报废)，但由于这这些超龄管大大都敷设在人人口稠密、商商业繁荣的市市区，管道周周边充塞着污污水、雨水、煤煤气、热力、电电力、通讯电电缆等其他市市政管道和设设施，有部分分管线上方还还骑压着建筑筑物或完全被被压在道路下下方，故改造造工程的实施施存在着相当当的难度。为为解决这一问问题，不开挖挖更新管道技技术应运而生生。由于该技技术具有施工工场地小、施施工简单等优优点，很快得得到了广泛应应用。1管道在在线不开挖技技术不开挖技术术(TrennchlesssTecchnoloogy)首先兴起于于石油、天然然气行业，主主要用于油、气气管道的更新新修复，以后后逐步应用于于污水管及给给水管的翻新新改造中，并并随着PE管等新型管管材的应用而而迅速推广。其其工艺主要有有：①管道在线线修复翻新工工艺——内衬管滑(拉)入衬装(Slipplininng)、无缝衬装(Closse-FittLiniing)、管道翻衬(Cureed-in--PlaceeLiniing)、管道喷涂涂衬装(SpraayLinning)；②在线管道道更新工艺——爆(碎)管衬装(PipeeBurssting))；③非在线敷敷管工艺——非定(导)钻技术(ImpaactMooling&Rammming))、定(导)钻技术(GuiddedBBoringg&DiirectiionalDrillling)、顶管及微微型隧道施工工工艺(PipeeJackking&&Micrrotunnnelliing)。2管道在在线不开挖更更新技术表1综合了了管道在线不不开挖更新技技术的各自适适用范围及局局限性。2.1内内衬管滑(拉)入衬装该方法是将将一条新的PE管拉入到旧旧的管道中，内内衬管前端要要装圆锥扩管管头以克服拉拉入过程中原原管道的阻力力，同时利用用牵引绳将圆圆锥扩管头与与卷扬机相连连。在原有管管段的端部要要加装PE管保护圈以以防在PE管拉入时被被划伤。PE管衬装完后后，为固定内内衬的PE管还要在原原有管道和PE管之间灌注注水泥砂浆。施施工当中PE管可以事先先用对熔焊机机焊接好，小小管径的PE管还可以装装配成管道盘盘轮，这样可可以极大地减减少拉入衬装装的时间。一一次拉入的长长度可超过100m，在分支管管、消火栓、阀阀门等处要挖挖工作坑并于于PE管上开口以以接支管。一般内衬PPE管的管径小小于原有管道道的管径，衬衬入PE管后，虽然然管道的摩擦擦系数减小，但但其横截面积积也变小，故故管道的过水水能力最大可可下降30%。2.2无无缝衬装该法是将直直径大于或等等于原管道管管径的PE管衬入管道道，衬装后PE管变形复原原并与原有管管道内壁紧紧紧贴在一起而而无需灌入砂砂浆固定。施施工中所使用用的PE管一般为高高、中密度的的薄壁聚乙烯烯管材，衬装装的方法类似似于滑(拉)入衬装工艺艺。该法的关关键是要在衬衬装前将内衬衬管的截面积积减小。截面面的变形可以以是弹性的或或半永久塑性性的，变形管管的复原可以以是自然的或或是通过注入入外界的高压压或高温介质质(如压力水、高高温水、高压压蒸汽)而屈服复原原。变形的方方法为：①将PE管拉长(在管壁厚度度不变的情况况下，当某种种PE管被拉长4%时则管径将将缩小6%)，衬入后，由由于不再受拉拉力的作用而而使管长缩短短、管径变大大，从而达到到无缝贴衬的的目的；②将管道横截截面变形(PE管在生产时时被挤压)，再通过专专用的设备将将横截面变为为“U”或“C”形，也可以以在现场将PE管沿管壁圆圆周方向扭曲曲变形，然后后进行衬装并并利用水压、高高温水或高压压蒸汽的作用用将变形的管管道复原。无无缝衬装需要要较高的技术术水平，要精精确计算内衬衬PE管的横截面面变化情况，同同时还需要特特制的内衬管管缩径钢模或或扭曲钢模等等设备。表1在线不开开挖管道更新新技术比较项目适用管径(mmm)衬装后管道断面面面积变化技术优势技术局限内衬管滑(拉))入衬装63～20000减小10%～～30%施工速度快；施施工技术水平平要求不高；；衬装可以适适应大角度的的弯头；造价价比传统开挖挖工艺稍高。衬装连续管时需需开挖管线以以引入工作坑坑；管道的断断面减小量大大；恢复支管管供水需要在在连接处开挖挖；施工时水水流必须改线线。无缝衬装50～11000一般减小5%～～15%无需灌浆；施工工速度快；管管道断面减少少量小；衬装装可以适应大大角度的弯头头。待修复的管线须须相当直；衬衬装前须在支支管连接处进进行开挖；只只能修复圆形形截面管道；；原有管线的的变形和偏移移会对施工造造成影响；“U”型内衬管会会因有缺陷而而中止管道拉拉进；施工设设备需要空间间很大的放置置场地；需在在施工前取消消待修复管段段中的弯头。管道翻衬75～10000减小10%施工速度快；可可以适应管道道断面变化；；无需灌浆；；衬装可通过过弯头，但可可能会在弯头头处产生褶皱皱。仅有几种树脂被被准许使用；；支管连接处处在切割完后后可能需要密密封接口；施施工的技术水水平要求较高高；施工现场场的设施搭建建需要较高的的费用。管道喷涂衬装环氧树脂喷涂：：50～1200水泥砂浆喷喷涂：＞75mm变化很小无需重新在支管管连接处开口口；可以改善善管道的水流流特性；仅需需要极少的开开挖；造价比比传统开挖工工艺低。施工过程中需要要另外的临时时供水管；喷喷涂修复的时时间较长；非非结构性衬装装，对原有管管道的结构性性修复能力非非常有限。爆(碎)管衬装装40～500可增大断面施工速度比传统统开挖的快；；可以保持或或增大管道的的过水能力。碎管设备的震动动可能会影响响周边其他的的市政管道或或结构设施；；恢复支管供供水需要在连连接处开挖；；水力扩管碎碎管设备会使使旧管不定向向破碎，碎片片会对衬装管管的长期性能能造成影响；；遇到一些无无法预见的情情况(如旧管四周周包有混凝土土、无记录的的管道接头以以及不利的土土壤环境等)时，开挖在在所难免；衬衬管无法通过过旧管段上的的弯头。2.3管管道翻衬管道翻衬的的内衬材料一一般是由较柔柔韧的聚合物物、玻璃纤维维布或无纺纤纤维等多孔材材料做骨架，经经饱和树脂材材料浸渍而成成，在材料的的外层一般覆覆盖一层隔水水膜，翻转衬衬入管道后，该该隔水膜成为为新管道的内内层，主要起起止水作用。施施工中在水压压、气压或卷卷扬机拉力的的作用下，内内衬材料翻转转进入管道之之后在热水水水温或蒸汽气气温的作用下下树脂固化，内内衬材料形成成坚硬的管道道内壁而成为为管道骨架的的一部分。管管道翻衬一次次施工的长度度可达100m以上，翻衬衬完后，在各各支管、消火火栓、阀门等等处挖工作坑坑进行人工开开孔接支管，也也可通过专用用的设备开孔孔。翻衬施工工的工期较长长，并且对水水质的要求较较高。2.4管管道喷涂衬装装该方法将水水泥砂浆或环环氧树脂作为为喷涂材料，通通过在卷扬机机拉力作用下下的旋转喷头头或者人工方方法将材料直直接喷涂在原原管道内壁以以进行翻新。施施工时需沿管管线在合适的的地方设置工工作坑(间距为100m)。喷涂衬装装前必须将原原管道清拭干干净并用专用用的探察设备备(CCTVV)进行探视以以保证管内壁壁没有残留物物和附着水。一一般环氧树脂脂的喷涂厚度度为1mm，而水泥砂砂浆的喷涂厚厚度为4mm。需要注意意的是，喷涂涂材料有时会会对水质产生生影响，所以以在对给水管管道进行喷涂涂衬装时，材材料的选择就就尤为重要。2.5爆爆(碎)管衬装该方法主要要适用于原有有管为易碎管管材(如灰口铸铁铁管等)且管道老化化严重的情况况。新管的管管径可以比原原有管道管径径大，具体施施工方法是将将碎管设备放放入旧管中，由由卷扬机或冲冲压杆拉动并并沿途将旧管管破碎，在碎碎管设备后连连有扩管头(扩管头的直直径大于原有有旧管)，一方面负负责将破碎的的旧管压入到到周围的土壤壤中，另一方方面将内衬的的PE管拖入原管管位。3技术经经济比较表2给出了了各种技术的的相关经济指指标。表2在线不开开挖管道更新新技术经济指指标项目典型施工速度((m/d)*施工费用(以管管径为150mm为例)(元/m)内衬管滑(拉))入衬装100492无缝衬装60～120740管道翻衬100～2000980～12230管道喷涂衬装100水泥砂浆喷涂：：333环氧树脂喷喷涂：492爆(碎)管衬装装100740注：*施工速度度是在满足8h内使更新管管道恢复供水水的条件下得得出的，而不不是因为技术术本身的限制制。4结语各种在线不不开挖管道更更新技术均各各有其局限性性，选择施工工方案时应调调查清楚原有有管道的管径径、管材并了了解其供水服服务情况、施施工断水对服服务区的影响响、允许的停停水时间、对对翻新后管道道过水能力的的要求、管段段中支管的数