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文档简介

ICS01.120

A00

团体标准

T/CASXXXX—2019

排水管道热塑成型法修复工程技术规程

Technicalspecificationforrepairengineeringofdrainage

pipebythermoplasticformingmethod

(征求意见稿)

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国标准化协会发布

T/CASXXX—201X

排水管道热塑成型法修复工程技术规程

1范围

本文件规定了采用排水管道热塑成型法修复的管道工程的基本规定、材料、设备、设计、施工

和工程验收。

本文件适用于采用排水管道热塑成型法修复的管道工程。

排水管道采用热塑成型法修复工程除应符合本文件的规定外,还应符合国家现行有关标准和规

范。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本

文件。凡是不注日期引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T1040.2塑料拉伸性能的测定第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件

GB/T41666.3地下无压排水管网非开挖修复用塑料管道系统第3部分:紧密贴合内衬法

GB50268给水排水管道工程施工及验收规范

GB55027城乡排水工程项目规范

GB50332排水工程管道结构设计规范

CJJ6城镇排水管道维护安全技术规程

CJJ68城镇排水管渠与泵站维护技术规程

CJJ181城镇排水管道检测与评估技术规程

CJJ/T210城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程

JGJ120建筑基坑支护技术规程

T/CAS587城镇排水管道检测与非开挖修复安全文明施工规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

热塑成型法formed-in-placepipemethod

内衬管在工厂完成折叠或缩径,盘绕在卷轴上,利用专业设备进行加热软化,通过牵拉的方式

置入原管道内部,通过加压、加热使内衬管与原管道紧密贴合,冷却后完成修复的非开挖管道修复

方法,简称FIPP。

【来源:GB/T41666.3-2022,定义3.2,有修改】

3.2

1

T/CASXXX—201X

半结构性修复semi-structuralRehabilitation

新的内衬管依赖于原有管道的结构,在设计寿命之内仅需要承受外部的静水压力,而外部土压

力和动荷载任由原有管道支撑的修复方法。

【来源:CJJ/T210-2014,定义2.1.12,有修改。】

3.3

全结构性修复fullyStructuralRehabilitation

新的内衬管具有不依赖于原有管道结构而独立承受外部静水压力、土压力和动荷载作用的性能

的修复方法。

【来源:CJJ/T210-2014,定义2.1.13,有修改。】

3.4

预加热preheating

内衬管置入原管道前使用专用加热设备对材料进行加热,使其达到预设温度的操作。

3.5

内衬管材料

能够通过加热、加压、冷却的方式被重新成型的热塑性管材。

3.6

内衬管close-fitpipe

在置入原有管道后,通过加热、加压、冷却的方法将内衬管材料重新成型,形成的与原有管道

内壁紧密贴合的连续性管道。

【来源:GB/T41666.3-2022,定义3.3,有修改。】

4基本规定

4.1采用热塑成型法修复的排水管道工程宜按检测与评估、设计、施工、验收的步骤实施。

4.2排水管道的检测与评估应按照CJJ181执行。

4.3管道修复施工时,应符合GB55027、CJJ6、CJJ68相关规定,。

4.4管道结构性修复后的使用期限不得低于50年,利用原有管道结构进行半结构性修复的管道,

其设计使用年限应按原有管道结构的剩余设计使用期限确定。对于混凝土管道,半结构性修复后的

最长设计使用年限不宜超过30年。

4.5采用热塑成型法修复的管道工程所用的原材料、内衬管的规格、尺寸、性能等,应符合相关产

品标准和设计文件的规定。

4.6热塑成型法可用于DN100-DN1200管道修复。管径≥DN900的管道修复时应设置工作坑。

4.7在管道修复施工之前应根据管道状况、修复工艺要求对原有管道进行预处理,并符合下列要求:

a)预处理后的原有管道内应无沉积物、垃圾及其他障碍物,不应有影响施工的积水和渗水现象;

2

T/CASXXX—201X

b)管道内表面应洁净,应无影响内衬修复的附着物、尖锐毛刺、凸起物、台阶现象;

c)预处理不得对管道造成进一步的损伤的破坏。

4.8管道修复完成后,应对内衬管的端口、检查井的接口处进行连接和密封处理。

4.9安全文明施工措施参照T/CAS587进行实施。

5材料与设备

5.1材料

5.1.1内衬管材料内外表面应清洁、光滑、平整、颜色均匀,不应有气泡、明显的划伤、凹陷、裂

缝、杂质,和其他影响内衬管性能的表面缺陷。

5.1.2材料性能要求

热塑成型法可连续修复一个或者多个井段,长度不允许有负偏差。用于非变径管道的修复时,

其内衬管材料出厂时,截面周长应为原有管道周长的80%-95%。按照内衬管等同外径和型号的不同,

修复后管壁的最小厚度应符合设计的规定。

5.1.2.1内衬管材料的要求

内衬管材料性能应符合表1规定。内衬管材料物理性能应符合表2规定:

表1内衬管的材料性能

序号项目要求试验参数试验方法

(1350~1450GB/T1033.1-2008

1密度试验温度23℃

)kg/cm³方法A

厂家声明值ª,b,且试验形状类型I

2拉伸弹性模量GB/T1040.2

≥1200MPa试验速度(5±0.5)mm/min

厂家声明值ª,且≥试验形状类型IGB/T8804.1

3纵向拉伸屈服强度

30MPa试验速度(5±0.5)mm/minGB/T8804.2

厂家声明值ª,且≥试验形状类型IGB/T8804.1

4断裂伸长率

70%试验速度(5±0.5)mm/minGB/T8804.2

试验温度落(0±1)℃

锤类型d90

公称外径重锤质量冲击高度

dnmmkgmm

1101.01600

5落锤冲击(TIR)≤10%GB/T14152

1251.252000

1601.62000

2002.02000

2502.62000

≥3153.22000

3

T/CASXXX—201X

a厂家声明值可远高于最小值。

b厂家声明值决定了环刚度和SDR之间的关系。

表2内衬管材料物理性能

序号项目要求试验参数试验方法

3个

起始温度选取预期维卡

厂家声明值ª,试样数量b

1维卡软化温度软化点温度减50℃的温GB/T8802

≥55℃起始温度

度与

(23±2℃)中较大者。

试验温度:

(150±2℃)

浸泡时间:GB/T6671

en≤8mm方法A(液浴试

15min

en>8mm验)

30min

≤5%

2纵向回缩率c管材应无气或

泡、无裂纹试验温度:(150±2℃)

试验时间:GB/T6671

En≤4mm30min方法B(烘箱试

4mm<en≤16mm60min验)

en>16mm120min

试验温度:(15±1)℃

二氯甲烷浸渍试试样表面无破试验数量:1个

3GB/T13526

验d坏浸渍时间:30min

最小壁厚:1.5mm

DSC(耐二氯甲烷

试样数量b

4的替代测试方≥185℃4个GB/T33466.1

法)d

a通用PVC-U管材,维卡软化温度的要求为≥79℃。

b本表给出的试样数量是表中所述的特性确定值所需的试验数量。制造商的质量计划中应规定工厂生产控制和过程

控制所需的试样数量。

c仲裁时,使用方法B。

d二氯甲烷浸渍试验与DSC选做一项测试,仲裁时,使用二氯甲烷浸渍试验。

5.1.2.2内衬管的要求

内衬管施工完成后,应保证内衬管与原有管道紧密贴合,表面应光滑、无划痕及其他缺陷。非

变径管道内衬管施工完成后,截面任一点测量厚度应不小于设计厚度,且任一点最大厚度≤(1.12

×设计厚度+0.5)mm。

5.1.2.2.1内衬管力学性能符合表3规定。

4

T/CASXXX—201X

表3内衬管施工后的力学性能

序号项目要求试验参数试验方法

试验速

厂家声明值a,且≥度(5±0.5)mm/minGB/T8804.1

1纵向拉伸屈服强度

20MPa试验形1BbGB/T8804.2

厂家声明值,

且通用PVC-U内衬管:

2环刚度≥0.5kN/m²;—GB/T9647

改性PVC-U内衬管,≥

1.0kN/m²

厂家声明值,

蠕变比且通用PVC-U内衬管:

3—GB/T18042

(计算并外推至2年)≤2.5;

改性PVC-U,≤4.0

6弯曲模量≥2000MPa

GB/T9341

7弯曲强度≥50MPa

a厂家声明值可远高于最小值。

b符合GB/T1040.2-2006的1B型试样。

5.1.3标志、包装、贮存与运输

5.1.3.1内衬管原管材外侧应不少于两处完整的永久性标志,标志应包括以下内容:

a)所采用标准编号;

b)产品名称;

c)生产厂名和商标;

d)规格尺寸;

e)生产日期。

5.1.3.2产品的包装应满足下列要求:

a)宜采用卷盘式包装,卷盘内圆直径应不小于900mm。

b)材料与卷盘之间应设置柔性隔离缓冲材料,避免材料与卷盘在搬运和运输过程中应受力而

发生挤压或材料与卷盘之间的摩擦导致内衬管损坏。

c)内衬管材料卷完后不应超出卷盘外圆尺寸。

d)内衬管材料反复加热次数不宜超过10次。

5.1.3.3材料的贮存与运输应符合下列要求:

a)在装载之前,应目视检查内衬管材料是否有损坏。

b)在贮存和运输过程中,管端应进行固定,并采取防止异物进入的措施。

c)内衬管材料在运输过程中,不应曝晒、沾污、重压和损伤。

d)起吊时应使用织物吊带、吊索,内衬管材料长度超过12m时应使用吊索梁。

5

T/CASXXX—201X

e)应采取保护措施,确保在卸货、现场处理和贮存时不会过度损坏内衬管。过度损坏内衬管

指任何深度超过壁厚10%的划痕或任何因严重弯曲操作导致的永久扭结、折痕或折叠。

f)贮存:内衬管材料应合理贮存与堆放,远离热源,避免挤压变形。当露天存放时,宜遮盖,

防止曝晒。

5.2设备

5.2.1热塑成型修复主要施工设备应包括蒸汽发生器、空压机、冷干机、发电机及控制装置,设备

宜集成安装。

5.2.2内衬管预加热应设置在独立封闭的空间。主要设备应牢固安装。

5.2.3蒸汽发生器、气体混合装置和蒸汽气路连接管在每次使用时应确保不漏气。

5.2.4蒸汽发生器和储气罐应具有压力过载保护功能,当蒸汽发生器压力超过设备的临界值时应具

有自动报警并停机保护的功能。

5.2.5压力调节阀、压力计量表、温度计量表等安全配件应使用合格产品并依据当地安全管理部门

相关规定定期校验或更换。

5.2.6蒸汽发生器水容量<30L,额定蒸汽压力<0.1MPa。

6设计

6.1一般规定

6.1.1设计前,应调查原管道的基本情况、工程地质、水文地质条件、现场施工环境等。

6.1.2排水管道修复工程的检测与评估应符合CJJ181的相关规定。

6.1.3修复工程方案设计应满足下列要求:

a)修复后管道的过流能力应符合设计要求;

b)修复后管道的结构强度应满足受力要求;

c)修复后管道应满足清淤疏通技术对管道的要求;

d)当现状管道地基不满足要求时,应进行地基加固处理方案设计。

6.2内衬管设计

6.2.1应根据管道检测和评估报告的结果进行排水管道热塑成型法修复设计,修复方案应符合以下

原则:

a)结构性缺陷等级为三级及以下,宜采用半结构性修复;

b)结构性缺陷等级为四级,宜采用结构性修复。

6.2.2半结构修复时,内衬管的设计壁厚应符合下列规定:

a)内衬管的最小壁厚应按照下列公式进行计算:

6

T/CASXXX—201X

(1)

DO

t=1

3

2LCKE

2+1

wNP−µ)1(

3

q

1−

100

=

C2

q

1+

100(2)

−DD)(

q100×=Emin

DE(3)

−DD

q100×=maxE

或DE

式中:

t——内衬管壁厚(mm);

Do——内衬管外径(mm);

K——圆周支持率,推荐取值为7.0;

EL——内衬管的长期弯曲弹性模量(MPa);

C——椭圆度折减因子;

Pw——管顶位置地下水压力(MPa),Pw=0.00981Hw,;

Hw——管顶处地下水位深度(m);

N——安全系数(推荐取值2.0);

μ——泊松比,取0.3;

q——原有管道的椭圆度;

DE——原有管道的平均内径(mm);

Dmin——原有管道的最小内径(mm);

Dmax——原有管道的最大内径(mm)。

b)当内衬管管道位于地下水位以上时,内衬管的标准尺寸比(SDR)不得大于100。

c)当内衬管的椭圆度不为零时,按式(1)计算的内衬管的壁厚最小值不应小于下列公式计算

结果:

qqqσ

5.11+SDR215.0+−SDR=L(4)

100100100PN

SDR=(5)

D0

式中:t

σL——内衬管材的长期弯曲强度(MPa)宜取短期强度的50%。

SDR——管道的标准尺寸比(DO/t)。

6.2.3结构性修复内衬管独立承受外部总荷载时,内衬管的设计壁厚应同时满足以下要求:

7

T/CASXXX—201X

a)内衬管的最小壁厚应按照下列公式进行计算:

1

23

×qNt(6)

C

t=721.0D

O''

×××EBRE

WLS

γ××RH

q=00981.0H+ws+W(7)

tw1000s

Hw

Rw33.01×−=(8)

Hs

1

B'=

−213.0Hs

+41e(9)

式中:

qt——管道总的外部压力(MPa);

Rw——水浮力因子(最小取0.67);

Hw——管顶处地下水位深度(m);

Hs——管顶覆土厚度(m);

γ——土体重度(kN/m3);

Ws——活荷载(MPa),地面车辆荷载的确定应根据GB50332中的规定进行;

B′——弹性支撑系数;

E′S——管侧土综合变形模量(MPa),参照GB50332选取。

b)内衬管最小壁厚还应满足下式规定:

1973.0D

t0(10)

≥1

E3

式中:E——内衬管初始弹性模量(MPa)。

c)结构性修复内衬管的最小厚度还应同时满足本文件公式(1)和(5)的要求。

6.3水力计算

6.3.1管道内流量应按下列公式进行计算:

×

Q=21(12)

32

A𝑅𝑅𝑆𝑆

n

R=(13)

A

式中:𝑃𝑃

Q——流量(m³/s);

n——粗糙度系数;

S——管道坡度;

8

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R——水力半径(m),按式(13)计算;

A——过水断面面积(㎡);

P——湿周(m)。

6.3.2修复后管道的过流能力与修复前管道的过流能力的比值应按下列公式进行计算:

8

3

neDI

B×=×%100(15)

nlDE

式中:

B——管道修复前后过流能力比;

DI——内衬管管道内径;

ne——原有管道的粗糙系数,管材的粗糙系数可按下表6取值;

nl——内衬管的粗糙系数,管材的粗糙系数可按下下表6取值。

表4粗糙系数

管材类型粗糙系数n

热塑成型内衬管0.009

混凝土管0.013

砖砌管0.016

陶土管0.014

注:本表所列是指管道在完好无损的条件下的粗糙系数。

6.3.3工作坑设计应满足以下要求:

a)工作坑的位置及大小应符合CJJT210的相关规定。

b)当工作坑较深时,应符合GB50268及JGJ120的有关规定。

7施工

7.1一般规定

7.1.1施工前应编制施工组织设计,施工组织设计应按规定程序审批后执行。

7.1.2施工单位在施工前须提前办理各种施工许可手续,施工单位在施工时应严格按照批复的内容

施工,不得随意调整和改动。

7.1.3施工设备应根据工程特点合理选用。

7.1.4其他安全文明施工措施参照T/CAS587相进行实施。

7.2管道预处理

7.2.1施工前,应对原有管道进行预处理,预处理后原管道符合下列规定:

a)预处理后的原有管道内应无沉积物、垃圾及其他障碍物,不应有影响施工的积水和渗水现

象;

9

T/CASXXX—201X

b)原有管道内表面应无影响内衬管拉入的附着物、尖锐毛刺及突起现象;

7.2.2宜采用射流车对原有管道进行冲洗,清洗产生的污物应从检查井内排出,污物应按CJJ68

中的有关规定处置。

7.2.3对于空间不完整、塌陷或变形的管道,应恢复原管道内部空间后,再进行热塑成型法修复。

7.2.4原有管道存在漏水严重时,应对漏水点进行止水处理。

7.2.5在进行热塑成型法施工前,应对预处理后的管道进行CCTV检查。检测视频资料作为《管道

预处理检验批质量验收记录》的附件资料保存。

7.3热塑成型施工

7.3.1内衬管预加热准备应符合以下条件:

a)在热塑施工集成设备运行前,各单元设备及阀门应处于关闭状态;

b)管盘应按图1中正确方向进行安装;

1

2

标引序号说明:

1——正确安装方向

2——错误安装方向

图1管盘安转示意图

a)内衬管材料在加热前应连接固定可靠的牵引装置;

b)应依据材料厂商提供的操作手册的要求对内衬管材料进行预加热,加热后内衬管材料应充

分软化。

7.3.2内衬管材料拖入应满足以下要求:

a)内衬管材料拖入前,应将牵引钢丝绳拖入原管道内并与内衬管牵引装置连接,基本原理见

图2热塑成型法内衬管拖入示意图;

b)应避免内衬管材料与尖锐物体直接接触;

c)在内衬管材料拖入之前,宜在改变牵引方向处设置导向装置,并可靠固定;

d)内衬管材料应匀速从管盘拖入原有管道,拖入速度应根据内衬管拖入时的温度、牵拉力及

环境温度等因素确定和调整。拖入速度宜控制在10m/min-15m/min之间;

e)当内衬管材料出现扭曲、破损、严重划伤等缺陷时,应停止拖入,进行调整;

f)内衬管材料拖入后,两端应安装封堵及防脱销装置。

.

10

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2

3

4

1

5

6

标引序号说明:

1—热塑成型设备车

2—管盘

3—正在拖入原管道的内衬管

4—变径的原管道

5—牵引车

6-导向装置

图2热塑成型法内衬管拖入示意图

7.3.3热塑成型应符合以下加热复原要求:

a)内衬管材料热塑成型时,加热温度、拉入速度、吹胀压力按照材料厂家提供的参数进行控

制;

b)内衬管材料二次加热软化后,逐级增加内衬管材料内蒸汽压力,每一级增加0.01MPa压力,

并保温、保压3分钟;

c)应通过检查井观察内内衬管材料加压情况,当其外径略大于原有管道内径时,停止加压,

并持续保温、保压2min-5min;

d)在保持压力稳定的条件下,逐渐用将蒸汽置换成冷空气;

e)当排气端内衬管外表面温度降低至40℃以下时,方可释放内衬管压力。

2

3

1

标引序号说明:

1—与原管道紧密贴合的内衬管;

11

T/CASXXX—201X

2—排气控制装置;

3—中空气囊。

图3热塑成型法示意图

7.3.4端口处理应按以下要求:

a)应对内衬管两端多余的内衬材料进行切除,切割面应整齐,余量不得超出原管道端口3cm;

b)位于修复段中间的检查井内裸露的内衬管,宜根据原检查井内流槽尺寸进行切割;

c)内衬管与原管道端口处之间的环状间隙,应进行密封处理;

d)修复完毕后,应采用CCTV管道检测机器人对修复管道进行视频采集;

e)宜填写热塑成型法施工作业记录单(参见附表A)。

8质量检验与验收

8.1一般规定

8.1.1热塑成型修复工程的质量验收除应符合本文件,还应符合GB50268相关要求。

8.1.2进入施工现场所用的内衬管材料的规格、尺寸、性能等应符合本文件5.1的规定和6.2中设

计的要求。

8.1.3现场取样时,在同规格、同批次、相同施工条件下每3个修复段应至少制作一个样品段,或

者按照设计要求进行取样检测。

8.1.4现场取样宜利用与原有管道内径相同的取样器在原有管道管口处进行取样,取样器的长度应

大于200mm,且所取内衬管样品能满足检测试样的数量和尺寸要求。

注:现场施工时,端口外内衬管膨胀时无约束,内衬管外径往往会大于修复段的内衬管外径,端口取样会存在

差异,需要制作拼合管模具在同种工况下取样。

8.1.5热塑成型内衬管表观质量应符合下列规定:

a)内衬管内表面应光洁、无局部划伤、裂纹、磨损、褶皱、渗漏等影响管道结构、使用功能

的损伤和缺陷;

b)修复后的内衬管应与原有管道紧密贴合,无由于内衬管自身引起的隆起。

8.1.6内衬管壁厚偏差及平均壁厚偏差营按GB/T8806-2008的测试方法,沿衬管截面测量最大壁

厚和最小壁厚,并修约至0.1mm。测量平均壁厚,并修约至0.1mm,平均壁厚与公称壁厚的差为平

均壁厚偏差。

8.1.7管道预处理后应满足本文件7.2要求。

检查方法:检查施工记录

检查数量:全数检查。

8.2内衬管质量检测

主控项目

8.2.1内衬管材料的规格、尺寸、性能、壁厚应符合本文件5.2的规规定。

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T/CASXXX—201X

检查数量:全数检查;

检查方法:对照设计文件、质量保证资料、厂家产品使用说明。

8.2.2内衬管材料的主要技术指标:拉伸弹性模量、纵向拉伸强度、断裂伸长率、弯曲模量、弯曲

强度应符合本文件5.2的要求。

检查数量:样品全数检查;

检查方法:现场取样及送检,按照表一的方法检测,并按照GB/T41666.3的要求检查数据。

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