给排水管道在线非开挖更新技术

1、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展了系统的综述，比拟、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那么。关键词：给水管道不开挖更新技术在常年的运行中，由于物理、化学、电化学、微生物等的作用，在给水管道的内壁会逐渐形成不规那么的“生长环，且随着管龄的增长而不断增厚，使得过水断面面积减孝输水才能降低并严重污染水质，同时，管道由于缺少维护而漏损严重。传统的改造方法是开挖敷设一条新的给水管道(旧管道报废)，但由于这些超龄管大都敷设在人口稠密、商业繁荣的市区，管道周边充塞着污水、雨水、煤气、热力、电力、通讯电缆等其他市政管

2、道和设施，有局部管线上方还骑压着建筑物或完全被压在道路下方，故改造工程的施行存在着相当的难度。为解决这一问题，不开挖更新管道技术应运而生。由于该技术具有施工场地孝施工简单等优点，很快得到了广泛应用。1管道在线不开挖技术不开挖技术(TrenhlessTehnlgy)首先兴起于石油、天然气行业，主要用于油、气管道的更新修复，以后逐步应用于污水管及给水管的翻新改造中，并随着PE管等新型管材的应用而迅速推广。其工艺主要有：管道在线修复翻新工艺内衬管滑(拉)入衬装(Sliplining)、无缝衬装(lse-FitLining)、管道翻衬(ured-in-PlaeLining)、管道喷涂衬装(SprayL

3、ining)；在线管道更新工艺爆(碎)管衬装(PipeBursting)；非在线敷管工艺非定(导)钻技术(IpatlingRaing)、定(导)钻技术(GuidedBringDiretinalDrilling)、顶管及微型隧道施工工艺(PipeJakingirtunnelling)。表1综合了管道在线不开挖更新技术的各自适用范围及局限性。2.1内衬管滑(拉)入衬装该方法是将一条新的PE管拉入到旧的管道中，内衬管前端要装圆锥扩管头以克制拉入过程中原管道的阻力，同时利用牵引绳将圆锥扩管头与卷扬机相连。在原有管段的端部要加装PE管保护圈以防在PE管拉入时被划伤。PE管衬装完后，为固定内衬的PE管还要

4、在原有管道和PE管之间灌注水泥砂浆。施工当中PE管可以事先用对熔焊机焊接好，小管径的PE管还可以装配成管道盘轮，这样可以极大地减少拉入衬装的时间。一次拉入的长度可超过100，在分支管、消火栓、阀门等处要挖工作坑并于PE管上开口以接支管。一般内衬PE管的管径小于原有管道的管径，衬入PE管后，虽然管道的摩擦系数减小，但其横截面积也变小，故管道的过水才能最大可下降30%。2.2无缝衬装该法是将直径大于或等于原管道管径的PE管衬入管道，衬装后PE管变形复原并与原有管道内壁紧紧贴在一起而无需灌入砂浆固定。施工中所使用的PE管一般为高、中密度的薄壁聚乙烯管材，衬装的方法类似于滑(拉)入衬装工艺。该法的关键

5、是要在衬装前将内衬管的截面积减校截面的变形可以是弹性的或半永久塑性的，变形管的复原可以是自然的或是通过注入外界的高压或高温介质(如压力水、高温水、高压蒸汽)而屈从复原。变形的方法为：将PE管拉长(在管壁厚度不变的情况下，当某种PE管被拉长4%时那么管径将缩小6%)，衬入后，由于不再受拉力的作用而使管长缩短、管径变大，从而到达无缝贴衬的目的；将管道横截面变形(PE管在消费时被挤压)，再通过专用的设备将横截面变为“U或“形，也可以在现场将PE管沿管壁圆周方向扭曲变形，然后进展衬装并利用水压、高温水或高压蒸汽的作用将变形的管道复原。无缝衬装需要较高的技术程度，要准确计算内衬PE管的横截面变化情况，同

6、时还需要特制的内衬管缩径钢模或扭曲钢模等设备。表1在线不开挖管道更新技术比拟工程适用管径()衬装后管道断面面积变化技术优势技术局限内衬管滑(拉)入衬装632000减小10%30%施工速度快；施工技术程度要求不高；衬装可以适应大角度的弯头；造价比传统开挖工艺稍高。衬装连续管时需开挖管线以引入工作坑；管道的断面减小量大；恢复支管供水需要在连接处开挖；施工时水流必须改线。无缝衬装501100一般减小5%15%无需灌浆；施工速度快；管道断面减少量小；衬装可以适应大角度的弯头。待修复的管线须相当直；衬装前须在支管连接处进展开挖；只能修复圆形截面管道；原有管线的变形和偏移会对施工造成影响；“U型内衬管会因

7、有缺陷而中止管道拉进；施工设备需要空间很大的放置场地；需在施工前取消待修复管段中的弯头。管道翻衬751000减小10%施工速度快；可以适应管道断面变化；无需灌浆；衬装可通过弯头，但可能会在弯头处产生褶皱。仅有几种树脂被准许使用；支管连接处在切割完后可能需要密封接口；施工的技术程度要求较高；施工现场的设施搭建需要较高的费用。管道喷涂衬装环氧树脂喷涂：501200水泥砂浆喷涂：75变化很小无需重新在支管连接处开口；可以改善管道的水流特性；仅需要极少的开挖；造价比传统开挖工艺低。施工过程中需要另外的临时供水管；喷涂修复的时间较长；非构造性衬装，对原有管道的构造性修复才能非常有限。爆(碎)管衬装405

8、00可增大断面施工速度比传统开挖的快；可以保持或增大管道的过水才能。碎管设备的震动可能会影响周边其他的市政管道或构造设施；恢复支管供水需要在连接处开挖；水力扩管碎管设备会使旧管不定向破碎，碎片会对衬装管的长期性能造成影响；遇到一些无法预见的情况(如旧管四周包有混凝土、无记录的管道接头以及不利的土壤环境等)时，开挖在所难免；衬管无法通过旧管段上的弯头。2.3管道翻衬管道翻衬的内衬材料一般是由较柔韧的聚合物、玻璃纤维布或无纺纤维等多孔材料做骨架，经饱和树脂材料浸渍而成，在材料的外层一般覆盖一层隔水膜，翻转衬入管道后，该隔水膜成为新管道的内层，主要起止水作用。施工中在水压、气压或卷扬机拉力的作用下，

9、内衬材料翻转进入管道之后在热水水温或蒸汽气温的作用下树脂固化，内衬材料形成坚硬的管道内壁而成为管道骨架的一局部。管道翻衬一次施工的长度可达100以上，翻衬完后，在各支管、消火栓、阀门等处挖工作坑进展人工开孔接支管，也可通过专用的设备开孔。翻衬施工的工期较长，并且对水质的要求较高。2.4管道喷涂衬装该方法将水泥砂浆或环氧树脂作为喷涂材料，通过在卷扬机拉力作用下的旋转喷头或者人工方法将材料直接喷涂在原管道内壁以进展翻新。施工时需沿管线在适宜的地方设置工作坑(间距为100)。喷涂衬装前必须将原管道清拭干净并用专用的探察设备(TV)进展探视以保证管内壁没有残留物和附着水。一般环氧树脂的喷涂厚度为1，而

10、水泥砂浆的喷涂厚度为4。需要注意的是，喷涂材料有时会对水质产生影响，所以在对给水管道进展喷涂衬装时，材料的选择就尤为重要。2.5爆(碎)管衬装该方法主要适用于原有管为易碎管材(如灰口铸铁管等)且管道老化严重的情况。新管的管径可以比原有管道管径大，详细施工方法是将碎管设备放入旧管中，由卷扬机或冲压杆拉动并沿途将旧管破碎，在碎管设备后连有扩管头(扩管头的直径大于原有旧管)，一方面负责将破碎的旧管压入到周围的土壤中，另一方面将内衬的PE管拖入原管位。转贴于论文联盟.ll.3技术经济比拟表2给出了各种技术的相关经济指标。表2在线不开挖管道更新技术经济指标工程典型施工速度(/d)*施工费用(以管径为150为例)(元/)内衬管滑(拉)入衬装100492无缝衬装60120740管道翻衬1002009801230管道喷涂衬装100水泥砂浆喷涂：333环氧树脂喷涂：492爆(碎)管衬装100740注：*施工速度是在满足8h内使更新管道恢复供水的条件下得出的，而不是因为技术本身的限制。4结语各种在线不开挖管道更新技术均各有其局限性，选择施工方案时应调查清楚原有管道的管径、管材并理解其供水效劳情况、施工断水对效劳区的影响、允许的停水时间、对翻新后管道过水才能的要求、管段中支管的数量和位置、横纵向弯头的数