—— 非开挖修复技术的意义——
当今社会发展速度迅猛,城市建设日新月异,其中市政配套设施的负担也不断加大。各种管道经过多年运行后,由于腐蚀、运行管理不善等原因,不可避免的会产生各种损伤和泄漏,带来严重的经济损失,但全线更换新管道,不仅工程量庞大,而且耗资大、工期长,且对周边环境也带来了不同程度的影响。如何经济高效、快捷地恢复管道安全运行受到了国内外的极大关注,因此,非开挖内衬修复技术具有十分重要的意义。
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PE内衬修复管介绍
1、定义
PE内衬修复管是一种HDPE材质、管径等于或略小于待修复管的一类管材。
图1 PE内衬修复管
2、PE内衬管的参数规定
根据SY/T 4110-2007采用聚乙烯内衬修复管道施工技术规范要求,聚乙烯内衬层用于油气管道内衬时应符合GB 15558.1的规定,用于给水管道内衬时应符合GB/T 13663的规定,以下介绍为给水管道内衬要求。
(1)聚乙烯内衬层最小壁厚(单位:mm)
(2)材料分类(聚乙烯混配料分级)
(3)聚乙烯混配料的性能
(4)管材性能
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非开挖修复技术简介
目前国内常采用的内衬PE管非开挖修复技术主要有内衬U型薄壁管法和内穿插实壁HDPE管法。
1、内衬U型薄壁HDPE管法
内衬U型薄壁管法又称“无缩径内衬修复法”,是指使用一种外径与原管道内径相等的PE管,经压U装置将PE管按设计要求挤压变形,经牵引机将变形后的PE管拉入清洗除污后的原管道内,然后利用气压将变形的PE管打开,并稳压一段时间使PE管变形处充分打开,恢复原状并与原管道内壁紧密贴合在一起,达到防腐、提高原管道承压能力和延长使用寿命的目的。
2、内穿插实壁HDPE管法
内穿插实壁HDPE管法基本原理与U型薄壁管法相同,唯一区别的就是其内衬管是比原供水管管径小一个等级的实壁HDPE管。此方法无需要利用原来母材的刚性,旧管道无需承压,一般适用于结构性破坏较为严重的情况。
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非开挖修复技术优势
可以广泛应用于各类规格、材质管道的修复 此种施工工艺,可以应用于给水、排水、燃气等适宜HDPE管道输送介质的各类管道。对于待修复管道自身材质也限制较少,可以应用于钢管、球磨铸铁管、PCCP管、混凝土管、塑料管等。
减少工程施工队市政路面乃至周边环境的影响 运用此种技术,能够大量减少路面的破除面积、结合原有管道的自身特质(根据施工前对原管道的了解,管道走向、埋深情况,确定原有弯头、三通、阀门等附属设施的具体位置)、结合本技术的施工能力,合理地进行工作坑的布置及开挖,有效地避免由于大面积动土对市政路面乃至周边环境造成的影响。
减少工程施工对交通带来的压力 该技术是小面积开挖,且施工进度快、时间短,一段管道修复完毕后就可以进行回填并地貌恢复,因此会大大减少工程施工对交通带来的压力。
实现管道联合承压增强管线的复合强度 此技术在HDPE管道穿越原管道后,彼此之间的管壁会紧密贴合,达到双重管道联合承压,实现工作管道的安全运行,乃至能够有效地提高工作管道内介质的运行压力。
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非开挖修复技术施工步骤
1、工作坑定位
施工前首先确认弯头、三通、阀门等附属设施的位置,以便确定开挖牵引坑和托管坑的具体位置。若相邻附属设施距离较远,则要考虑实际的穿越能力,其中,气温、场地限制、对交通环境影响及原管道沉降程度都至关重要。
2、工作坑开挖与支护
从安全角度出发,根据施工实际情况考虑是否需要搭设钢板桩,由于此技术是将原有管道作为母管,但是城市多年发展建设,造成管道定位不准,故只能在工作坑开挖后进行支护作业。
3、开挖断管
工作坑开挖成型后,将原有管道切断,断管时不要将管道与坑壁齐根切断,保证原有管道两端与两侧坑壁距离1米左右,以便于后续端头处理作业。
4、管道清洗
根据母管内的实际情况,选用不同的清管方法。如果管内清洁度较高,则可使用机械清理;如果管道内清洁度较差,则采用高压水清理。
5、内窥镜检测
采用内窥镜对管内情况进行检测。
6、内衬管穿越
穿越前先将准备穿越的管道热熔焊接,在工作坑一端放置压U机。压U机的作用是把管压U并绑缠绕带固定。
图1 压U、缠绕后穿管
7、气压恢复
利用HDPE材料好的形状记忆性能,将内衬管进行打压复原工作。采用热熔焊接在HDPE管道两端焊上盲板,一端盲板连接空气压缩机,当管道内压力达到设计值时,会清楚地听到PE内衬管道上缠绕带清脆的崩裂声,恒压10分钟,待崩裂声消失,内衬管与管道内壁紧密贴合时,即可停止。
图2 穿管完成
图3 气压恢复
8、内窥镜检查
对打压内衬后的HDPE管道再次检查,以便确定管内有无凸面。
9、试压验收
在整个施工区间连接好以后,对整体管线加内压进行气密试验和水压试验,确认是否漏水,同时对法兰等部件的裸露部分的外表面进行防腐处理,以确定修复后的管道是否能够正常使用。
10、工作坑回填
回填土须均匀夯实,按要求恢复原有路面结构。
图2 非开挖修复技术施工步骤
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总结
随着管道修复技术的发展,国内的管道修复市场正在日趋成熟,并且表现出了巨大的经济与社会效益,我们应积极参与发展和完善国内管道修复技术,并做好管道修复技术的相应标准配套工作,以推进管道修复技术的进一步推广与发展。