內(nèi)襯管道修復(fù)技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2021-10-11
內(nèi)襯管道修復(fù)技術(shù)
管道修復(fù)技術(shù)主要是隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施的老化出現(xiàn)的。城市供水管道深埋地下,具有不可見性,隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的加快,隨著管道地面以上各種建筑物的大規(guī)模建設(shè),管道的更換不僅費(fèi)用巨大,同時(shí)還會(huì)帶來環(huán)境及社會(huì)問題,青島市嶗山區(qū)在改造舊供水管道中嘗試采用內(nèi)襯管道修復(fù)技術(shù)做到無開挖更新舊管道的目的,為這一矛盾的解決提供了積極嘗試。
一、工程概況
嶗山區(qū)大河?xùn)|至南宅科供水管道屬于區(qū)屬供水管線,是嶗山區(qū)重要的水源輸送管道。管道自大河?xùn)|水庫至南宅科社區(qū)全長6156米,原為DN600鋼筋砼管。主要沿西登瀛、董家埠、戴家埠、于哥莊、南宅科社區(qū)自東向西鋪設(shè),中間穿越大河?xùn)|河、小河?xùn)|河、南九水河等。
該段管線自1982年竣工以來,已使用近30年,管道老化嚴(yán)重,滲漏量較大,管道連接處出現(xiàn)沉降,局部地區(qū)經(jīng)常發(fā)生爆管現(xiàn)象,因而維修頻率高,水資源無端浪費(fèi),其輸水能力也成下降趨勢,同時(shí)管道內(nèi)壁積垢且對水質(zhì)造成不小影響,嚴(yán)重威脅著供水安全。由于管道鋪設(shè)時(shí)未考慮社區(qū)發(fā)展,故部分供水管線被民房占?jí)?,造成管道更新、維護(hù)非常困難,嚴(yán)重影響了正常供水。
二、工程設(shè)計(jì)
2.1管道內(nèi)襯技術(shù)及發(fā)展
作為非開挖施工技術(shù)的組成部分,管道修復(fù)技術(shù)在20世紀(jì)70年代末期首先在英國、美國及日本得到開發(fā)。其特點(diǎn)是充分利用了原有管線的路徑,無需控制施工方向;施工作業(yè)占地面積小,免除了施工中的大量噪音、廢水和塵土的污染;強(qiáng)化了原管線的功能,延長了管線的使用壽命。80年代中后期開始引入中國,進(jìn)入90年代后,我國現(xiàn)代內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)的引進(jìn)和開發(fā)應(yīng)用速度明顯加快。近年來,通過借鑒國外技術(shù),在工程中不斷總結(jié)提高,使該技術(shù)逐步走向成熟,并開始被人們廣泛接受,目前在我國已進(jìn)入了工程化、系列化、規(guī)?;拈_創(chuàng)和進(jìn)一步開拓階段。
管道內(nèi)襯修復(fù)工藝主要流程為:先將舊管在管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處斷管、運(yùn)用刮管器清理管內(nèi)積垢后,對管道內(nèi)進(jìn)行CCTV內(nèi)窺檢查,再將PE管熱熔焊接后壓縮穿插入舊管中,經(jīng)加壓后脹圓,使內(nèi)襯管與舊管內(nèi)壁結(jié)合,形成管中管,既堵住了原管線的漏水點(diǎn),又加強(qiáng)了舊管線的耐壓強(qiáng)度。與傳統(tǒng)新鋪設(shè)管線的施工方案相比,該施工工藝具有不需進(jìn)行大面積溝槽開挖,節(jié)約施工成本約達(dá)30%,建設(shè)工期縮短5個(gè)月的優(yōu)點(diǎn)。
2.2工程設(shè)計(jì)方案
根據(jù)工程特點(diǎn),輸水管線修復(fù)選用兩種方案進(jìn)行比較。
方案一 管道內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)。
本方案結(jié)合國內(nèi)新技術(shù)利用原有管線,采用管道內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)。針對現(xiàn)場情況兩種非開挖工藝結(jié)合應(yīng)用?,F(xiàn)場作業(yè)面較小且管道拐點(diǎn)較多時(shí),采用樹脂軟管翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯,一次作業(yè)距離200m左右;現(xiàn)場作業(yè)面積較大且管線走勢較直時(shí),采用U-HDPE管內(nèi)襯工藝,一次作業(yè)距離800m左右。
(1)翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯工藝
樹脂翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯技術(shù)工藝,是將薄氈、工藝膜與樹脂做成的復(fù)合軟管在樹脂尚未固化時(shí),在水或氣的壓力下,翻轉(zhuǎn)進(jìn)入被修復(fù)的埋地管道中,固化貼合在被清洗干凈的被修復(fù)管道的內(nèi)壁上,從而完成管道的修復(fù)工作。
(2)U-HDPE管內(nèi)襯工藝
將外徑尺寸與被修管道內(nèi)徑尺寸相同的PE管縮徑,以減少拉入被修復(fù)埋地管道時(shí)的摩阻,保證PE內(nèi)襯管材到位后,兩端密封打壓至1至1.5kg,使內(nèi)襯PE管快速膨脹,恢復(fù)原型并漲緊在內(nèi)襯管道內(nèi)壁上,形成PE管中管,將原管道變成復(fù)合管道,達(dá)到管道修復(fù)的目的。
2.2.2方案優(yōu)點(diǎn)
經(jīng)內(nèi)襯法修復(fù)后的管線內(nèi)壁光滑,雖然管道內(nèi)徑縮小2cm-2.5cm,但在清除原管道管壁1cm-1.5cm結(jié)垢后管徑只相當(dāng)于縮小1cm左右,新的管壁摩擦阻力小,不易結(jié)垢,阻止了管線的再腐蝕,達(dá)到了堵漏、提壓、減阻的目的,相對增加了輸水能力。這種施工方法可不用全線破路開挖,保護(hù)了原有道路環(huán)境免遭大規(guī)模破壞,無機(jī)械和粉塵污染,不阻塞交通,可避免因無管位或其它管線占?jí)旱仍驘o法開挖更新管線的問題。大幅縮短了管線改造修復(fù)的時(shí)間。
2.2.3缺點(diǎn)
技術(shù)工藝相對復(fù)雜,工程風(fēng)險(xiǎn)較大。管線因外力破壞或人為增加裝置的修復(fù)有技術(shù)難點(diǎn),至少需要有經(jīng)過專門培訓(xùn)的人員進(jìn)行修復(fù)。
本方案總投資1202.6萬元,其中,工程建安費(fèi)1167.3萬元,占地及附著物補(bǔ)償費(fèi)35.3萬元。
方案二 在原管位開挖更換新管
(1)方案概述
本方案采用常規(guī)方法,利用原管位開挖,重新敷設(shè)新管,管線全長6256m.
(2)管材選定
根據(jù)現(xiàn)場踏勘,適用于本工程的管材主要有球墨鑄鐵管。
球墨鑄鐵管的優(yōu)點(diǎn)是使用年代長,管道承壓力較高,采用橡膠圈接口,形式靈活,柔性較好,對地基適應(yīng)性較強(qiáng),防腐性能好,配件可根據(jù)要求制作。
球墨鑄鐵管的缺點(diǎn)是重量較重,價(jià)格偏高。本方案總投資2021.7萬元。其中,工程建安費(fèi)1198.3元,占地及附著物補(bǔ)償費(fèi)823.4萬元。
2.3方案選擇
方案一和方案二管線總長度相同,但方案二需拆遷房屋,補(bǔ)償費(fèi)用高,且難于協(xié)調(diào);雖然方案一較方案二要求技術(shù)水平較高,需專業(yè)隊(duì)伍施工,但根據(jù)目前國內(nèi)已完成工程來看,該工藝施工周期較短,對周圍環(huán)境影響較小。
從工程總投資看,方案一較方案二可節(jié)省819.1萬元。
因此,推薦方案一,即采用工期較短,開挖占地較少的內(nèi)襯管技術(shù)。
2.4工程設(shè)計(jì)
根據(jù)原管道敷設(shè)的地形地貌及嶗山區(qū)供水設(shè)施現(xiàn)狀,具體設(shè)計(jì)如下。
樁號(hào)0+000--1+137段管線,沿南宅科、于哥莊社區(qū)敷設(shè),該段部分管道被社區(qū)房屋占?jí)?,采用U-HDPE管內(nèi)襯工藝修復(fù)。
樁號(hào)1+137—1+231段管線,穿越南九水河,由于南九水河河床沖刷嚴(yán)重,現(xiàn)狀管道局部裸露,該段重新敷設(shè)鋼管,新設(shè)鋼管平均覆土厚度為2.0m。
樁號(hào)1+231—2+765段管線,沿戴家埠、董家埠社區(qū)敷設(shè),至董家埠水庫,該段部分管道被社區(qū)房屋占?jí)?,采用U-HDPE管內(nèi)襯工藝修復(fù)。
樁號(hào)2+765—3+215段管線,繞山沿路敷設(shè)至4號(hào)隧洞西口,由于拐點(diǎn)較多,采用樹脂軟管翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯工藝修復(fù)。
樁號(hào)3+215—6+156段管線,穿過4號(hào)隧洞,沿西登瀛、領(lǐng)西社區(qū)敷設(shè),至大河?xùn)|社區(qū)西北,由于部分管道被社區(qū)房屋占?jí)?,采用U-HDPE管內(nèi)襯工藝修復(fù)。
3、結(jié)語
目前工程已投入使用,經(jīng)過半年的運(yùn)行,有效提高了該管網(wǎng)的供水保障,減少年平均管網(wǎng)漏失水量50萬立方米,對今后全區(qū)市政管道設(shè)施的改造建設(shè)具有良好的推廣和示范指導(dǎo)作用。