非开挖施工及修复技术、新设备、新材料pdf
2025-11-30 03:44
非开挖管道施工与修复技术 及新设备、新材料探究 针对过去几年频发的管线泄漏爆炸、 城市暴雨内涝、 路面坍塌等地下管网问 题，国务院总理李克强于 2015 年 7 月在国务院常务会议上，专门对推进城市地 下综合管廊建设进行了部署， 长远来看， 有望解决城市地下管网比较突出的 “各 自为政”及“马路拉链”等问题。但在短期内，甚至在未来十年到二十年间，地 下老旧管线更新改造问题仍会非常突出， 特别是在基础设施完备、 交通压力巨大 而管廊建设暂时无法全面推进的一、 二线城市中心区域， 则需要运用其他绿色施 工技术手段进行解决。 非开挖管道更新修复技术作为一项城市地下管网改造的重要手段， 因其环保 性也慢慢为民众所了解。 该技术领域也在过去二十年间不断发展提升， 到目前为 止已研究开发了十三种非开挖施工方法，其中 CIPP 内衬法、 CIPP 点状法及螺 旋缠绕法已得到广泛应用。非开挖管道施工及修复技术在上海、杭州、苏州、北 京、天津、广州、宝鸡等城市得到推广应用，尤其是上海市，应用此项技术已达 二十多年， 在引进国外技术及设备的同时， 还研究开发出一些适合本地的非开挖 管线修复方法，如麻丝镶嵌法、套环法等。 非开挖管道修复技术主要是研究管道内部检测和清洗、 修复工艺、 设备和材 料的研究。 1 管道内部检测技术 管道内部检测技术一般分为：管道闭路电视检测技术（ CCTV ）、声纳与超 声波检测技术、 聚焦电极渗漏定位仪与扫描电镜检测技术、 潜望镜检测技术、 管 道检测机器人与多重传感器技术。 国外的先进技术主要有澳大利亚的管道检测快 速评估技术（ Pipeline Inspection Rapid Assessment Techniques, PIRAT）、德国的机 器 人 检 测 系 统 (MAKRO) 和 多 重 传 感 技 术 (Sewer Assessmentwith Multisensors,SAM) 以及日本的管道扫描和评价技术 (The Sewer Scanner and Evalu-ation Technology, SSET)。Balama 和 Pure Technology 公司共同研发的 P-wave(Polar Wave)和预应力混凝土（ PCCP）管道检测技术，可同时结合光纤监 视系统、 CCTV 、声呐和超声波等方式以满足不同材质的管道检测。 CCTV 、声 纳、和激光检测评价技术将是该领域今后发展的主要方向。 图 1.1 管道内窥检测（ CCTV ）系统 采用先进的 CCTV 管道内窥电视检测系统， 在管道内自动爬行， 对管道内的 锈层、结垢、腐蚀、穿孔、裂纹等状况进行探测和摄像，依据检测技术规程再进 行评估，为制定修复方案或新建管道的质量评定提供重要依据。 结垢性检测：检查管道的完好程度。 功能性检测：检查管道的畅通情况。 图 1.2 快速管道检查（ QV ）视频成像系统 图 1.3 水平管道内部检测和清扫的机器人 图 1.4 WT3090 型管道内部检测系统 WT3090 型管道内部检测系统， 是近年来国内外市政管道重建及已有管道 维护的主要检测设备，特别适用于检测管道内部是否存在破裂、变形、腐蚀、异 物侵入、沉积、结垢和树根障碍物等管道病害，是施工、维护保养、定期检验的 必备设备。 性能特点： 采用国外引进技术，为国内非开挖地下管网管道工程特殊设计。 多自由度机器人控制，方便操作和检测。 高密封性技术措施，适合管道、管渠内部复杂环境。 三种可调焦、低照度 CCD 密封防爆探头，三种轮胎灵活选择，适合不同管 径。 强大的照明系统，可按需调节和组合选择。 大功率爬行器携带防爆镜头，增加机器人爬坡能力。 加宽技术设计，确保爬行器在不同管道内可靠行进。 内置计算机对管道内部进行图像检测、编辑、记录、保存、回放。 专业信号处理，确保检测保真度。 软件模块化设计，保障系统可靠运行。 管道缺陷定位实时记录，为维修提供精准位置。 操纵架导向设计，方便收放。 完善的整机热设计技术，保障工作环境温度宽泛，工作温度 -10℃～+50℃。 管道定位精度： 0.5 米；定位分辨率： 0.1 米。 探测距离： 150 米。 应用范围： WT3090 型管道内部检测系统用以满足管径范围 180mm 到 1500mm 的污水、 雨水、石油、蒸汽、排水和供水等管道进行摄像、检查、评估和养护。 标准配置： 本系统主要由四部分及配件组成 1) 主控制器 2) 操纵电缆盘 3) 爬行器 4) 旋转摄像头 5 ）标准摄像头 6 ）小型摄像头 图 1.5 管道声纳检测 在管道中利用水肿声波对水下环境结构进行扫描探测，检查管道内破 裂、变形、淤积等缺陷。声纳图像对污泥情况能准确测量，根据声纳图像， 绘制管道内污泥沉积断图面。 特点 · 清楚地扫描管道内部轮廓的变形和破裂以及沉积物的整体形状 ·可对直径 400～5000mm的管道内部轮廓进行绘制 ·声纳图像可同步清晰地传送到地面上的彩色 pc 监控器上， 并通过软件处理 声纳提供的图像计算下水道中沉积物的数量 ·声纳可与摄像机、各种环境传感器相结合，对结构进行全面的检查 ·声纳可顺流前进，或在牵引电缆、牵引车的牵引下前进 2 管道清洗技术 2.1 化学清洗 化学清洗是采用化学药剂和先进的清洗工艺对工业设备、 管道、容器等进行 油污、锈蚀、结垢、焦碳等进行清洗的过程。公司研制出的抑制剂、缓蚀剂和原 油清洗剂等清洗产品， 已广泛应用于市政供排水管线、 工业排灰管线和各种储管， 达到良好的清洗效果 。 2.2PIG 清洗 图 2.1PIG 清洗技术 优点：适用范围广，适合于对超长管道的清洗，采用多层清洗方式；设备简 单、需用人员少、经济效益高。 2.3 高压水射流清洗 图 2.2 高压水射流清洗 图 2.3 新型高压水射流技术 —高压脉冲水射流 高压水射流是经高压泵将动力源的机械能转换为压力能，具有高强度压力 的水通过高压喷嘴的小孔， 再将压力能转换为动能， 从而形成的高速水射流。 而 脉冲射流是将常规的连续射流改变成打击力阵发的断续射流， 因而极大地提高了 作业效率，以高压工况达到超高压工况的作业目标，极大地降低了机组功率。 3 非开挖管道修复工艺 管道的非开挖修复技术总体上可分为整体修复和局部修复两大类。 整体修复 通常指对某一段管进行整体的加固和修复 ,采用整体修复可以达到防腐、防渗、 增加结构强度甚至整旧如新的目的。局部修复也称点状修复 ,通常指只对管道接 口等损坏点进行防渗堵漏修理的一种做法。点状修理针对性强 ,可以降低维修费 用 ,但其无法提高管道的整体结构强度。具体分类方法见表 3.1 表 3.1 非开挖修复技术分类表 修复技术 具体方法 辅助修复 地基处理 局部修复 穿插法、折叠变形法、缩径法、缠绕法、原 位固化法、喷涂法、米乐官方网站爆管衬装修复技术 整体修复 补丁法、灌胶修补套管法、机器人法、注浆 法 3.1 辅助修复 常用的是土体注浆法。 土体注浆法是较早应用的一种排水管道防渗堵漏和填 充的方法。 它是通过钻孔或者预留的孔洞对管道四周的土体、 联接部位、 检查井 周围的土体注入浆液， 待浆液凝固后和周围的土体形成一体。 注浆可以增加地基 承载力，增大变形模量，有效阻断地下水。它是排水管道修复的基础，一般为各 种非开挖修复的前期工艺处理，一般不单独使用，与其它修复技术配合使用。 3.2 局部修复 目前常用的管道局部修复方法主要有内衬法、原位固化法、喷涂法等。 3.2.1 内衬法 传统的内衬法是使用得最早的一种非开挖地下管道修复方法， 适用于各种地 下管道的修复。 新管可以是由聚乙烯管预先对焊而成的连续长管， 也可以是一节 一节的短塑料管、 玻璃管等， 在工作坑连接后分别送入旧管道内。 管内人工对口 焊接，管顶钻孔注浆。在管径 800mm 以下小管可采用“列车推进法” ，这种施工 推力随着长度增加而增加 ; 在管径 800mm 以上大管道可采用“单管推进法” ，这种工艺每次只推进一节短管。如这种方法 可用于旧管中无障碍、 管道无明显变形的情况下。 当修复的管道对坡度有一定的 要求时，如污水管道，则需要有塑料或钢制的定位器或间隔器。灌浆时，间隔器 还可保证新管居于旧管的中间，形成均匀的环形间隙。 传统的内衬法的优点是 : (1) 施工简单，对工作人员的技术要求低 ; (2) 施 工速度快 ; (3) 不需要用专用的设备，投资少、施工成本低 ;(4) 可适应大曲率 半径的的弯管。传统内衬法的缺点是 : (1) 过流断面受损失较大，但管径较大时 影响较小 ; (2) 环形间隙要求灌浆，小管注浆时有可能造成内衬管上浮 ;(3) 需 开挖一条导向槽 ( 连续管法 ) ; (4) 分支管的连接点需开挖进行 ;(5) 一般只适用 于圆形断面的管道。 改进的内衬法包括包括冷轧法、热拔法和变形法。利用 PE 或 PVC 管的性 能，将管 的直径在插入旧管之前暂时变小或改变形状， 插入后新管膨胀， 与旧管贴合在一 起形成紧密连结， 避免了传统内衬法在新旧管的环空内灌浆的需要。 冷轧法和热 拔法的暂时缩径， 既可通过机械轧制 ( 冷轧法 ) ，也可在一个已缩径的模具上拉 拔得到 ( 热拔法 ) 。对变形法，管在挤压后很快变形和折叠， 并缠绕在一滚筒上， 插入旧管内， 在蒸汽的作用下膨胀而与旧管形成紧密结合。 改进的内衬法适用于 管径为 75～1200mm、管线m左右的各类管道的修复。 改进的内衬法的优点是 : ( 1) 不需要灌浆，施工速度快 ; ( 2) 过流断面的 损失很小 ; ( 3) 可适应于大曲率半径的弯管 ; ( 4) 可长距离修复。改进的内衬 法的缺点是 : ( 1) 分支管的连接需要开挖进行 ; ( 2) 旧管的结构性破坏会导致 施工困难 ; ( 3) 只适用于修复直圆形管道。 近几年来随着工艺的改进，可以带水作业的螺旋管内衬法应用得越来越多， 它从材料上入手，也有边施工边做管，也有可用于相当于直径 5 米的矩形管。 使修复的材料根据施工情况而定， 带来了更大的便利。 如扩胀螺旋管内衬 ( 衬管 扩张后紧贴母管， 断面损失小 ) 、钢衬螺旋管内衬 ( 螺旋管外包钢带， 增加环刚 度 ) 、自行式螺旋管内衬 ( 制管机在前，管径可随时变化，制管长度不受限制， 可用于矩形、拱形管道 ) 、塑包钢热熔螺旋管内衬 ( 钢带被包裹在 PE 材料中， 接缝用同质材料热熔连接 ) 。 图 3.1HDPE 管“ U ”型穿插工艺图片 图 3.2 改进内衬法施工示意图 3.2.2 CIPP 原位固化法 CIPP 原位固化法，是非开挖行业一种地下管道修复工艺，起源于上世纪七 十年代的英国，迄今为止是世界范围内最广泛使用的地下管道非开挖修复技术。 原位固化法（ CIPP）施工工艺一般采用翻转式或牵引式。 翻转安装方式就是将树脂浸润的软管内侧向外不断翻转以完成安装。 开始阶 段，软管内侧朝外，与一个顶环相连，并固定在管口。之后，往管中不断注以提 供适宜的静水压力， 从而推动软管不断翻转。 在翻转过程中， 翻过来的软衬管在 膨胀力的作用下紧紧地贴在主管内壁上， 形成新的致密的保护层， 牵引内衬方式 是把灌浸有热硬化性树脂的软管材料运到施工现场后， 采用牵引的方式将材料插 入旧管内部， 然后加压使之膨胀并紧贴于管道内壁。 其加热固化的方式和翻转式 类似，一般也采用热水、蒸气喷淋或紫外线加热的方法进行加热固化。 目前，国外 CIPP 修复施工中牵拉内衬方式的市场占有率已超过翻转式。翻 转式与牵引式施工示意见图 3.3 （a）翻转式 （b ）牵引式 图 3.3 翻转式与牵引式施工示意图 （1）技术特点 1）施工时间短。 现场施工从准备、 内衬、加压、 固化一般只需约 8 h 就可完成， 可以十分方便地解决施工时的临时排水问题。 2 ）设备占地面积小。该工法设备只需小型紫外线照射灯和小型空气压缩机，施 工时占用道路面积小、噪声低，对道路交通影响小。 3 ）内衬管耐久实用。采用玻璃纤维和不饱和树脂作为内衬修复材料，具有材料 强度大、耐腐蚀、耐磨损的优点，耐久性最大可达 50 年，可彻底解决管道的地 下水渗入问题，做到一劳永逸；管道断面面积损失小、表面光滑，提高了管道的 过流能力。 4 ）保护环境，节省资源。修复工作不需做任何开挖，只是利用原有检查井作为 物料的拉入孔，不开挖路面、不产生垃圾、不堵塞交通，使管道开挖施工的形象 大为改观，总体社会效益和经济效益较好。 原位管线修复工艺的适用范围和使用条件见表 3.2 表 3.2 原位管线修复工艺的适用范围和使用条件 修复 旧管道内 内衬管材 对过流量 是否需要 是否需 修复弯曲 可修复旧管 方法 径（ mm ） 质 的影响 工作坑 要注浆 管道能力 道截面形状 原位 翻转式： 聚酯纤 稍增加 不需要 不需要 90 °弯管 圆形、矩形、 固化 100~2700 维、聚酯 蛋形或三角 法 树脂 形 牵拉式： 环氧树 过流量 100~2400 脂、乙烯 基酯 穿插 100~1000 PE、 过流量减 需要 跟据设 直管 圆形 法 PVC 、玻 小 计要求 璃钢等 爆管 75~1000 HDPE 可增加过 需要 不需要 直管 圆形 衬装 流量 修复 折叠 工厂折叠 HDPE 过流量基 不需要或 不需要 15°弯管 圆形 内衬 本不变 少量开挖 法 现场折叠 HDPE 过流量基 需要 不需要 15°弯管 圆形 本不变 （2）CIPP 牵引内衬修复设计与施工 设计原则： 1）满足管道的承载负荷要求； 2 ）管道流量应达到原有的设计流量； 3 ）满足管道所在地疏通技术对管道的要求； 4 ）同一管段的点状修复超过 3 处的，宜采用整体修复。 牵引内衬修复法工艺流程为： 1）对旧管道进行堵水，清洗管道， CCTV （管道内窥摄像）勘察旧管道； 2 ）安装防划伤垫层； 3 ）安装滑轮和打包机； 4 ）拉入内衬主物料； 5 ）内衬两端封堵，连接充气设备，空压机吹胀软管； 6 ）紫外线 ）CCTV 检查验收； 10）拆堵通水，完成修复。 目前，国内该项技术在污水管道修复中的应用还刚刚起步， 应用实例还不多。 武汉市某污水干管非开挖修复采用 CIPP 牵引内衬修复法，对施工工作面狭窄、 横穿路口的现状 D=1200 mm FRPP污水管道采用 CIPP 牵引内衬修复，修复长度 2 约 559 m，内衬厚度 10.3 mm，内衬固化后可承受压力 8 kN/m ，翻衬方向为顺 管道坡度方向，从上游往下游施工，施工过程全程采取 CCTV 视频监控确保了 内衬施工质量。该工程竣工一年多来，污水管道运行正常，修复效果良好。该工 程设计和施工经验可为我国城市旧城区、 重要地段及交通要道处的地下管道的原 位修复提供参考。 除了翻转法和牵拉法外，紫外线光固化 CIPP 技术也是非开挖修复原位固化 法的一种， 目前国内使用的紫外线光固化设备及材料基本来自德国ＳＡＥＲＴＥ Ｘ 公司。该公司使用的全内衬修复材料相对于其他采用翻转式原位固化法中的 内衬材料而言， 其内衬管固化后的长期弹性模量相对要大， 因此在相同荷载情况 下所用内衬管壁厚较小。 此外，采用紫外线光固化内衬修复时内衬管所需要的固 化时间短， 随着紫外线光源逐渐向前移动， 内衬的冷却也随后连续发生， 降低了 固化收缩在内衬管内引起的内应力；紫外光固化设备上可以安装摄像 头，以便实时检测内衬管固化情况； 紫外光固化工艺中不用考虑排水管道端口断 面高低引起的固化起始端的问题；固化工艺中不产生废水。 2012 年下半年，广州市市政集团有限公司对越秀区天河路排水管道采用紫 外线光固化 CIPP 修复工艺进行修复， 主要利用夜间作业， 从内衬管拉入管道内 到内衬管充气、 固化及端头切割处理整个过程所需时间仅 5 个小时左右。 作业过 程中未占道开挖， 基本不影响交通， 后期的验收也表明管道修复取得了良好的效 果，实现了较好的经济及社会效益。总体而言，紫外线光固化 CIPP 技术在管道 非开挖内衬修复领域具有独特的优势，具有很大的推广价值。 图 3.4 紫外线光固化 CIPP 技术工艺流程 3.2.3 喷涂法 喷涂法是指通过在管道内部喷涂一层膜而对旧管道内部进行修复的方法。米乐官方网站 由 于喷涂层较薄 , 通常只用于防腐处理。 根据喷涂材料的不同 , 可分为水泥砂浆喷涂 和有机化学喷涂。 喷涂材料主要有水泥砂浆、 环氧树脂及聚醋树脂。 可应用在自 来水及排水管道的修复。环氧树脂喷涂适用于管径 75mm～600mm，水泥砂浆喷涂 适用于管径 100mm～4500mm，聚醋树脂喷涂适用于管径 75mm～ 1600mm。 喷涂法的优点： 1） 不存在支管的连接问题； 2） 施工速度快； 3） 过流断面的损失小； 4） 可适应管径、断面形状、弯曲度的变化； 5） 经济性好。 与内衬、爆管法、软衬法等相比 , 水泥砂浆喷涂是其中最为经济的一种 修复方式。喷涂法的缺点是要求原管道有一定的结构完整性。 （1）管道内水泥砂浆衬里的修复技术 利用喷涂法或挤涂法依次在旧管道内涂覆改良性水泥砂浆， 经自然养护， 在 被修复的管道内形成衬里复合管。 这种管道修复技术的主要优点有： ①价格相对 便宜，材料随处可以买到；②抗腐蚀性强，使用寿命长、耐久，管道水泥砂浆衬 里可使用 30～50a。③施工简便，对管道内表面清理要求比较低。主要缺点有： ①水泥需养护时间不少于 24h；②表面粗糙，摩阻系数大。水泥砂浆在养护过程 中具有从金属表面清除全部铁锈和锈痕的特殊功能， 这些锈粒能被溶解和生成铁 盐，而这些铁盐散入砂浆并最终沉淀下去， 这一点对旧管线的修复来说特别重要。 另外水泥砂浆的防腐机理比较独特，它不像管道内衬 HDPE那样简单地将水与旧 管壁隔开从而减少腐蚀， 它是可渗透性衬里。 当管道输送水时， 砂浆衬里被水浸 透，进而浸湿整个管道内壁。水在浸透砂浆衬里的同时，吸收其中的 Ca(OH)2 使 管壁附近的 pH12。在这样高的 pH 值条件下，其表面上的氧化铁充分起到了防 止金属管壁产生锈蚀的作用。如果某些原因使水泥砂浆衬里产牛许多细小的裂 缝，它还有自愈性， 这些细小裂缝在管道开始输送水后，
2、成为VIP后，下载本文档将扣除1次下载权益。下载后，不支持退款、换文档。如有疑问加。
3、成为VIP后，您将拥有八大权益，权益包括：VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
4、VIP文档为合作方或网友上传，每下载1次， 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等，对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
青岛版小学数学六年级下册《求一个数比另一个数多少百分之几的练习》教学设计.pdf
浙江省温州市浙南名校联盟2025-2026学年高一上学期期中联考数学试题含解析.docx
26高考数学提分秘诀重难点34圆锥曲线中的定点、定值、定直线问题（举一反三专项训练）（全国通用）（含解析）.docx
26高考数学提分秘诀重难点35概率与统计的综合问题（举一反三专项训练）（全国通用）（含解析）.docx
26高考数学提分秘诀重难点31圆锥曲线中的切线与切点弦问题（举一反三专项训练）（全国通用）（含解析）.docx
26高考数学提分秘诀重难点30圆锥曲线中的弦长问题与长度和、差、商、积问题（举一反三专项训练）（全国通用）（含解析）.docx
26高考数学提分秘诀重难点29巧解圆锥曲线的离心率问题（举一反三专项训练）（全国通用）（含解析）.docx
26高考数学提分秘诀重难点28直线与圆的综合（举一反三专项训练）（全国通用）（含解析）.docx
26高考数学提分秘诀重难点27直线与圆中常考的最值与范围问题（举一反三专项训练）（全国通用）（含解析）.docx
原创力文档创建于2008年，本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接分享给其他用户（可下载、阅读），本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人所有。原创力文档是网络服务平台方，若您的权利被侵害，请发链接和相关诉求至 电线) ，上传者
