污水管网非开挖修复方法有哪些（排水管网非开挖修复工艺与应用）

污水管网非开挖修复方法有哪些（排水管网非开挖修复工艺与应用）（1）翻转浸渍树脂软管内衬法软管内衬法，也称原始固化法（CIPP），是在现有的旧管道内壁上衬一层浸渍液态热固性树脂的软衬层，通过加热（利用热水、热汽或紫外线等）或常温使其固化，形成与旧管道紧密配合的薄层管，管道断面几乎没有损失，但其流动性能大大改善了。软衬法的施工方式有2种，翻转浸渍树脂软管内衬法和CIPP拉入法树脂内衬法。二 常见的管道非开挖修复工艺目前，世界上较先进的管道非开挖修复技术有3大类（包括10多种工艺技术），第一类是采用树脂固化的方法在管道内部形成新的排水管道，如软管内衬法（CIPP）、现场固化等工艺；第二类是采用小管穿大管的方式，在原有管道内部套入小的排水管道，以解决燃眉之急，如短管内衬、U型管拖入等工艺；第三类是采用螺旋制管的方式在原有管道的内部采用缠绕法形成1条新管道，如螺旋缠绕法等。1、软管内衬法修复技术

引言

据《2019年城市建设统计年鉴》与《2019年城乡建设统计年鉴》统计，截止2019年底，我国排水管网长度达到74.3982万公里，在排水领域投资1562.4亿元，从数字上可以看出我国在排水方面投入的力度之大。市政工程排水管道工程设计使用年限一般不低于50年，但由于污水、合流管道内油污、垃圾较多等各种因素的影响，排水管网病害问题，不仅影响了管道的正常运行，还会产生严重的安全问题、影响居民的日常生活。在处理管道问题时，与传统的翻挖新建方式相比，非开挖技术具备了诸多优点，尤其是在城市中心、交通量、人流量等因素非常复杂，施工便利、对交通影响最小的非开挖技术具有显著优越性。并且使用管道非开挖修复方法可以对一些旧管道进行修复或更换，以达到提高性能的目的，大大减少了修复过程中的开挖工作量，避免了频繁开挖、填埋和敷设造成的交通拥堵和环境污染，减少了开挖造成的资源浪费。

注：统计数据来自，住房和城乡建设部2020年12月31日发布的《2019年城市建设统计年鉴》和《2019年城乡建设统计年鉴》。

一 管道非开挖修复特点

二 常见的管道非开挖修复工艺

目前，世界上较先进的管道非开挖修复技术有3大类（包括10多种工艺技术），第一类是采用树脂固化的方法在管道内部形成新的排水管道，如软管内衬法（CIPP）、现场固化等工艺；第二类是采用小管穿大管的方式，在原有管道内部套入小的排水管道，以解决燃眉之急，如短管内衬、U型管拖入等工艺；第三类是采用螺旋制管的方式在原有管道的内部采用缠绕法形成1条新管道，如螺旋缠绕法等。

1、软管内衬法修复技术

软管内衬法，也称原始固化法（CIPP），是在现有的旧管道内壁上衬一层浸渍液态热固性树脂的软衬层，通过加热（利用热水、热汽或紫外线等）或常温使其固化，形成与旧管道紧密配合的薄层管，管道断面几乎没有损失，但其流动性能大大改善了。软衬法的施工方式有2种，翻转浸渍树脂软管内衬法和CIPP拉入法树脂内衬法。

（1）翻转浸渍树脂软管内衬法

该技术使用浸透热固性树脂的带有防渗膜的纤维增强软管或编织软管作衬里材料，将浸有树脂的软管一端翻转并用夹具固定在待修复管道的入口处，然后利用水压或气压使软衬管浸有树脂的内层翻转到外面，并与旧管的内壁粘结。当软衬管到达终点时，即刻向管内注入热水或蒸汽使树脂固化，形成一层紧贴旧管内壁的具有防腐、防渗功能的坚硬衬里。固化前树脂管的柔性和内部压力可使其充填裂隙、跨过间隙、绕过弯曲段。树脂固化后，软衬管形成形状与原管一致、内径比原管稍小的新管。

图1 翻转浸渍树脂软管内衬法示意图

（2）CIPP拉入法树脂内衬法

CIPP拉入法树脂内衬法是采用有防渗薄膜的无纺毡软管，经树脂充分浸渍后，从检查井处拉入待修复管道中，用水压或气压将软管涨圆，固化后形成1条坚固光滑的新管，达到修复的目的。从国外旧管修复情况来看，由于这项技术适应性强、质量可靠，利用检查井作业，可以做到一锹土不动，是真正意义上的非开挖，已在排污管道修复上得到广泛的应用。

2、紫外线光固化管道内衬修复

紫外线光固化管道修复技术是原位固化技术的一种。采用此工艺修复过程中，将渗透树脂的玻璃纤维，从检查井口通过专业人员、专用设备拉入所要修复的管道内部封闭两端管口，在此玻璃纤维内衬管内充压缩空气，再采用紫外线车自动化控制设备进行照射。严格控制下仅用3-4个小时，即可达到修复完管道的目的，最终将玻璃纤维管两端封口切除，此段管道便可正常排水。

图2 紫外线光固化管道内衬修复示意图

3、U-HDPE管道内衬修复

穿插、衬装高密度聚乙烯（简称HDPE）管是一种全新的管道修复技术，是采用非开挖的方法对老化的市政管道内衬HDPE管，修复后的管道具有钢管和HDPE管的综合性能。

HDPE管折叠内衬法采用牵拉的方法，通过变形设备将HDPE管压成“U”型并用纤维胶带绑扎，通过牵引机将HDPE管穿入被修复管道中，然后通过加压将其打开并恢复到原来的管径，使HDPE管涨到被修复管道的内壁上，与旧管道壁紧贴，形成防腐性能与被修复管道的机械性能相结合的一种复合结构材料。

此类修复技术一般适用于结构性破坏不严重的直圆形管道，可适用管径范围为75～2000mm，管线长度1000m左右的各类管道。该技术因其具备卫生性能良好、过流断面损失小、变形适用范围大以及可长距离修复等优点，已广泛应用于给排水等相关管网修复工作。

图3 U-HDPE管道内衬修复示意图

4、碎（裂）管法修复技术

碎（裂）管法是采用碎（裂）管设备从内部破碎或割裂原有管道，将原有管道碎片挤入周围土体形成管孔，并同步拉入新管道的管道更新方法。碎（裂）管法根据动力源可分为静拉碎（裂）管法和气动碎管法两种工艺，静拉碎（裂）管法是在静力的作用下破碎原有管道或通过切割切开原有管道，然后再用膨胀头将其扩大；气动碎管法是靠气动冲产生的冲击力作用破碎原有管道。

碎（裂）管法适用范围碎（裂）管法能用于较宽的管道直径范围和各种地层条件。根据美国非开挖中心制定的<碎（裂）管法技术指南>中的规定：典型的管道直径范围为50~1000mm，理论上碎（裂）管法的最大直径为1200mm。碎（裂）管法一般用于等管径管道更换或增大直径管道更换。更换的管道直径大于原有管道直径的30%的施工时比较常见的。扩大原有管道直径3倍的管道更换施工已经成功进行，但需要更大的回拖力，并可能出现较大的地表隆起。气动碎管法可能会损坏邻近的管道或引起地表的隆起，因此当邻近的管线距离小于0.8cm或埋深小于0.8m时，建议不要使用该方法，如要采用该方法，应采取相应的保护措施。

图4 碎（裂）管道修复示意图

5、螺旋缠绕法修复技术

螺旋缠绕法修复技术主要是通过螺旋缠绕的方法在旧管道内部将带状型材通过压制卡口不断前进形成新的管道。管道可在通水的情况（30%以下）作业。

螺旋缠绕法目前应用比较广泛，采用该技术修复后的管道内壁光滑，过水能力比修复前的混凝土管要好，而且材料占地面积较小，适合长距离的管道修复。

图5 螺旋缠绕修复技术示意图

6、不锈钢内衬修复技术

不锈钢内衬修复技术是在旧管道内部穿插内衬薄壁不锈钢管，或将不锈钢板采用卷板形式在管道内部进行焊接，整体成型，从而达到防渗漏、腐蚀的目的，亦可提高原管道耐压水平。由于不锈钢内衬可以阻止管道内壁腐蚀，减小管道内壁粗糙度，增加了水的过流量，使内衬后的管道更安全、轻便、经济，使用寿命更长，从而达到修复的目的。从国内外旧管修复情况来看，由于这项技术适应性强、质量可靠、可以带水作业，已在排污管道上得到广泛的使用。

图6 不锈钢内衬修复示意图

三 工艺原则原则

（1）依据管道重要性、病害类别、损坏程度、影响范围以及翻修改造的目标选择合适的施工工艺；

（2）修复后满足原管道设计承载负荷的结构强度要求

（3）修复后满足原管道设计排水流量的过流能力要求

（4）当管道发生部分管段脱落缺失，管道接口错位，管道开裂，管道局部腐蚀，管道渗漏等局部轻微损坏时，可对管道进行点状修复。

（5）同一管段的点状修复超过3处的，宜采用整体修复。

（6）综合勘查地表和地下障碍、道路及交通环境影响；

（7）考虑设施所在区域重要程度及社会影响；

（8）满足市容与环保要求。

总之，结合工程项目实际情况，选择切实可行、经济适用的非开挖管道修复技术工艺。

四 总结

非开挖修复方法的整体优势在于修复的负面影响小，占用场地比较少，对地面、交通、环境以及周围地下管线等等的影响很微弱。因此推广非开挖修复技术在排水管道修复领域的运用势在必行。

非开挖修复方法推广的难度在于修复费用的居高不下，使得很多中小城市望而止步，其实综合考虑交通、周围管线开挖的危险、市民的生活质量等等因素，非开挖修复的费用是可以接受的，而且费用高的主要原因在于材料完全依赖进口，若我国非开挖修复技术研究进入全新的阶段，材料能在国内批量生产，那么修复费用也会相应降低。与传统的开挖形式相比，非开挖修复技术在国内尚属比较少用的修复方式，有非常大的空间去开拓，所以非开挖修复技术在我国的发展是可以预测的，近年不少城市与地区已经开始广泛的使用非开挖修复技术，相信在不久的将来，此技术必定会被更多排水人接受，并且广泛的应用于城市管道的修复中。

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