浅谈非开挖技术在城市排水管道修复中的应用

中图分类号：P641.75 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）33-0185-01

城市排水管网是现代化城市不可缺少的重要基础设施，是对城市经济发展具有重要影响的基础性产业，是城市水污染防治和城市排涝、防洪的骨干，是衡量现代化城市水平的重要标志。目前，我国大多数城市中排水管道的修复都是采用开挖后重新埋管的方法，随着城市化的进展，城市地下管线错综复杂，城市道路的负荷越来越严重，使得地下管线在修复的过程中存在大量的技术问题。随着城市建设的不断完善，非开挖铺管、修管和换管技术以其不影响后交通，铺管速度快、效率高，无环境破坏，不影响人们的正常工作、生活等一系列的优点越来越受到城市排水行业管理部门的青睐。

一、城市排水管道巡视检查与抢修

1、管道巡视检查内容包括管道漏点监测、地下管线定位监测、管道变形检查、管道腐蚀与结垢检查、管道附属设施检查、管网的介质的质量检查等。

2、管道检查主要方法包括人工检查法、自动监测发、分区检测法、区域泄露普查系统法等。检测手段包括探测雷达、声纳、红外线检查、闭路监视系统等方法及仪器设备。

3、各种水泵、闸阀等管道附属设施也要根据其使用情况定期进行巡查，发现问题及时 进行维修与更换。对管网系统的调度系统中的所有设备和监测仪表也应遵照规定的工况和运行规律正确地操作和保养。

4、对管道检查、清通、更新、修复等维护中产生的大量数据要进行细致系统的处理，做好存档管理，以便为管网系统正常工作提供基础信息和保障。有条件时可利用地理信息系统在管网中进行应用。

培训，考核合格后方可上岗；作业人员必要时需戴防毒面具、防水衣、防护靴、防护手套、安全帽等，穿上系有绳子的防护腰带，配备无线通信工具和安全灯等；针对管网维护可能产生的气体危害和病菌感染等危险源，在评估基础上采取有效的安全防护措施和预防措施，作业区和地面设专人值守，确保人身安全。

二、管道的修复与更新方法

（一）管道修复

1、内衬法

传统的内衬法也称为插管法，是采用比原管道直径小或等径的化学建材管插入管道内，在新旧管道之间的环形间隙内灌浆，予以固结，形成一种管中管的结构，从而使化学建材管的防腐性能和原管材的机械性能合二为一，改善工作性能。该法适用于管径60～2500mm、管线长度600m以内的各种管道的修复。化学建材管材主要有醋酸一丁酸纤维素（CAB）、聚氯乙烯（PVC）、PE管等。此法施工简单，速度快，可适应大曲率半径的弯管。但存在管道的断面受损失较大、环形间隙要求灌浆、一般只用于圆形断面管道等缺点。

为了减少修复后管道过流断面的损失，可以采用改进的内衬法。施工前首先将新管（主要是聚乙烯管）通过机械变形，使其断面产生变形（直径变小或改变形状），随后将其送入旧管内，最后通过加热、加压或靠自然作用使其恢复到原来的形状和尺寸，从而与旧管形成紧密的配合。改进的内衬法适用于管径为75～1200mm、长度在1000m以内的各类管道的修复。

2、缠绕法

缠绕法是借助螺旋缠绕机，将PVC或PE等塑料制成的、带连锁边的加筋条带缠绕在旧管内壁上形成一条连续的管状内衬层。通常，衬管与旧管直径的环形间隙需灌浆。此法适用于管径50～2500mm，管线长度300m以内的各种圆形断面管道的结构性或非结构性的修复，尤其是污水管道。其优点是可以长距离施工，施工速度快，可适应大曲率半径的弯管和管径的变化，可利用现有检查井，但管道的过流断面会有损失，对施工人员的技术要求较高。

3、喷涂法

喷涂法主要用于管道的防腐处理，也可用于在旧管形成结构性内衬。施工时，高速回转的喷头在绞车的牵引下，一边后退一边将水泥浆或环氧树脂均匀的喷涂在旧管道内壁上，喷头的后退速度决定喷涂层的厚度。此法适用于管径75～4500mm、管线长度在150m以内的各种管道的修复。其优点是不存在支管的连接问题，过流断面损失小，可适应管径、断面形状、弯曲度的变化，但树脂固化需要一定的时间，管道变形时施工难以进行，对施工人员的技术要求较高。

（二）管道更新

随着城市化快速发展，原有的管道直径有时就显得太小，不能满足需要；另外，旧管道也会破损不能再使用，而新管道往往没有新的位置可铺设，这两种情况都需要管道更新。常用的管道更新是指以待更新的旧管道为导向，在将其破碎的同时，将新管拉人或顶入的管道更新技术。这种方法可用相同或稍大直径的新管更换旧管。根据破碎旧管的方式不同，常见的有破管外挤和破管顶进两种方法。

1、破管外挤

破管外挤也称爆管法或涨管法，是使用爆管工具将旧管破碎，并将其碎片挤到周围的土层，同时将新管或套管拉入，完成管道更新的方法。爆管法的优点是破除旧管和完成新管一次完成，施工速度快，对地表的干扰少；可以利用原有检查井。其缺点是不适合弯管的更换；在旧管线埋深较浅或在不可压密的地层中会引起地面隆起；可能引起相邻管线的损坏；分支管的连接需开挖进行。按照爆管工具的不同，又可将爆管分为气动爆管、液动爆管、切割爆管等三种。

2、破管顶进

如果管道处于较坚硬的土层，旧管破碎后外挤存在困难。此时可以考虑使用破管顶进法。该法是使用经济改进的微型隧道施工设备或其他的水平钻机，以旧管为导向，将旧管连同周围的土层一起切削破碎，形成直径相同或更大直径的孔，同时将新管顶入，完成管线的更新，破碎后的旧管碎片和土又螺旋钻杆排出。

破管顶进法主要用于直径100～900mm、长度在200m以内、埋深较大（一般大于4米）的陶土管、 混凝土管或钢筋混凝土管，新管为球墨铸铁管、玻璃钢管、混凝土管或陶土管。在排水工程中，大都使用钢筋混凝土管材。该法的优点是对地表和土层无干扰；可在复杂的土层中施工，尤其是含水层，能够更换管线的走向和坡度已偏离的管道；基本不受地质条件限制。其缺点是需开挖两个工作井，地表需有足够大的工作空间。

泥水钻进机前面安装一台清管器，随着顶过将旧管道内的残留物和污水推着前移，不使其污染管道四周的土体。进入雏形碎石机的旧管道被破碎，连同泥土一起被运载泥浆通过管路排放到地面。就这样边破碎、边顶进，直至旧管道全部粉碎排出地层，用新管道代替。这种施工方法的工作井可以较小。旧井如能满足，就不需要建新工作井，这样可以减少投资，同时还可以缩短工期。这是一种旧管更新的理想施工法。

管道修复技术不论在经济成本、社会成本还是环境成本方面都有着非常大的优势，具有广泛的应用空间，我们期待着在不远的将来能够看到管道非开挖修复技术有一个更好的发展，达到科学化、规范化、标准化。