给排水管道在线非开挖更新技术.pdf

2 0 1 0 年第 4期 东北水利水电 规划设计 文章编号 1 0 0 2 -0 6 2 4 ( 2 0 1 0) o 4 一o 0 1 5 0 1 给排水管道在线非开挖更新技术 张代 臣 杨微 ( 1 吉林省防汛储运机动抢险队， 吉林 长春 1 3 0 0 2 2 ； 2 吉林松辽工程监理有限公司， 吉林 长春 1 3 0 0 2 1 ) 摘 要文章对 目前 国内外常用的给水管道在线不开挖更新技术进行 了系统的综述， 并比较 和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， 提 出了技术方案的选择原则。 关键词 给水管道 ； 不开挖；更新技术 中图分类号 T V 5 2 文献标识码 A 给水管道传统的改造方法是开挖敷设一条新 的给水 管道 故 改造 工程 的实施存在 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 。 1 管道在线不开挖技术 不开挖技术工艺有：管道在线修复翻新工 艺一 内衬管滑( 拉) 入衬装、 无缝衬装 、 管道 翻衬 、 管 道喷涂衬装。在线管道更新工艺一爆( 碎) 管衬 装。 非在线敷管工艺一非定( 导) 钻技术、 定( 导) 钻 技术、 顶管及微型隧道施工工艺。 2 管道在线不开挖更新技术 2 1 内衬管滑( 拉) 入衬装 该法是将一条新的 P E管拉入 旧的管道 中 内 衬管前 端要装圆锥扩管头 以克服拉入过程中原管 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 P E管保护圈以 防在 P E管拉入时被划伤。 P E管衬装完后， 为固定 内衬的P E管还要在原有管道和 P E管之间灌注水 泥砂浆 。 施 工当中 P E管可以事先用对熔焊机焊接 好 ， 小管径的 P E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 1 0 0 m， 在分支管、 消火栓 、 阀门等处要 挖工作坑， 并于 P E管上开 口以接支管。 一 般内衬 P E管的管径小于原有管道的管径， 衬入 P E管后， 虽然管道的摩擦系数减小， 但其横截 面积也变小， 故管道的过水能力最大可下降 3 0 。 2 2 无缝衬装 该法是将直径大于或等于原管道管径的 P E 管衬入管道。 衬装后 P E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P E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 关键是要在衬装前 将内衬管的截 面积减小 。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) 而屈服复原。 变形的方法为： 将 P E管拉长( 在管壁厚度不变 的情况下 ，当某种 P E管被拉长 4 时则管径将缩 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， 从而达到无缝贴衬的目的； 将 管道横截 面变形( P E管在 生产时被 挤压) ， 再通过 专用的设备将横截面变为“ u” 或“ c ” 形， 也可以在 现场将 P E管沿管壁圆周方 向扭 曲变形 ， 然后进行 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水平 ， 要 精确计算 内衬 P E管的横截面变化情况 同时还需 要特制的内衬 管缩径钢模 或扭 曲钢模等设备。 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， 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部分。 管道翻衬一次施工的长度可达 1 0 0 m以上 翻衬完 后， 在各支管、 消火栓、 阀门等处挖工作坑进行人 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 爆( 碎) 管衬装 该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 ( 下转第 1 9 页) 1 5 2 0 1 0 年第 4期 东北水利水 电 规划设计 大雨， 库水位上涨 ， 塌坑继续扩大。分析其原因 ， 在 该塌岸下游处不远即为原来的老河道，由于水流 进入河道处坡降较大，水流出口没有任何工程保 护措施。 因此水流将细颗粒带走， 形成上游塌坑。 4 除险加 固设 计 4 1 土坝上游护坡 根据当地料场的实际情况， 大坝上游坝坡采用 现浇混凝土板块护砌， 板块厚 0 2 0 m，分块尺寸 2 5 rex 2 5 m 板块护坡最低 点高程 1 9 8 0 m， 对高 程 1 9 8 0 1 9 6 5 m( 死水位) 原干砌石护坡用细石混 凝土进行灌缝处理 。 4 2 土坝下游坝坡 对于下游坝坡不满足抗滑稳定的问题， 设计在 下游坡脚采用压重方式进行处理。压重处理范围 为桩号 0 + 0 9 0 0 +5 7 0 m， 长 4 8 0 m， 填筑材 料为坝 壳料 ， 压重平 台顶高程 1 9 6 5 0 m。 压重平台后设置 排水暗沟， 集 中排到下游的河道 中。对于原坝体 中 有横向排水体的断面，将原坝体内的横向排水体 加长至排水暗沟 ， 以利于坝体 内水的排 出。加 固后 计算的正常蓄水位 、正常蓄水位加地震情况 的最 表 3 坝坡抗滑稳定计算安全 系数表 小安全系数见表 3 。 从表 3可见， 满足 了规范要求。 4 3 坝基接触冲刷加 固设计 在 老河道 出 口一 定范围 内采取 保 护措施 对 渗流出口进行反滤保护 表层用干砌石护砌 下设 1 0 c m碎石垫层 ，碎石下设无纺布反滤加 以保护。 另外对坝 0 + 5 7 8 7 0 + 6 0 4 4 m 范 围做基岩 帷幕 灌 浆处理 ， 岩面 以上进行旋喷处理。 【 收稿 日期】 2 0 0 9 1 1 1 2 作者简介 张丽伟( 1 9 6 1 一 ) ， 女， 高级工程师 ， 从事水利工程建筑 工作。 ( 上接第 l 5页 ) 以比原有管道管径大。具体施 工方法是将碎管设 备放入 旧管 中 由卷扬机 或 中压杆 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 P E管拖入 原管位。 3 技术经济 比较 技术经济比较成果见表 1 。 表 1 在线不 开挖管 道更新技术 经济指标 注 ： 施工速度是在满足 8 h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 了解其供水服务情况 、施 工断水对服务 区 的影 响、 允许 的停水 时间、 对 翻新后 管道过水 能力 的要求 、 管段 中支 管的数量和 位置 、 横纵 向弯 头的 数量和位置、 管线周围其它市政管线的位置( 尤其 是煤气管 、高压 电缆等) 、管段所 处街道 的交通状 况 以及施工时可能造成的扰民程度等 ，在综合考 虑以上各种因素并结合各种技术的适应性与局限 性及 技术经济 比较后 ，才能最 终得出最好的施 工 方案 。 给水管道不开挖更新技术在欧美、日本等经 济发达 国家的应 用已十分成熟 。在我国也具 有广 阔的发展和应用前景。 【 收稿 日期】 2 0 0 9 -1 0 1 3 作者简介张代 臣( 1 9 6 5 - ) ， 男， 吉林省长春市人， 高级 工程师， 主要从事水利工程管理工作。 1 9