城市地下管道修复技术与工程实例.doc

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1、2.2城市地下管道修复技术与工程实例2.2.1管道修复技术发展1.管道修复技术随着城市建设的发展,城市地下管道运行维护越来越受到人们的关注。城市地下管道中给水排水、燃气、供热等市政公用管道系统随着使用年限增多,管道使用功能因城市发展不能满足实际需要。同时,受土层电化学等腐蚀作用,结构损坏或老化程度不断加大。管道结构和强度安全度不能满足运行要求。开槽敷设新管道会影响地面交通、破坏环境及扰民,而且在地下管道纵横交错的城区内大范围采用明挖换管法进行管线的改造和管道更新已不现实,迫切需要采用新工艺修复或更换这些在役管道的施工技术。城市工程施工时,由于地下管道的具体位置和状况等因

2、素不是充分确定,常会被施工破坏。破坏的结果是引起管道运行中断,给社会公众造成经济损失和环境污染。管道的修复和更换不仅费用巨大,同时还会带来环境及社会问题。为了保证城市地下管道系统的安全运行,作为非开挖施工技术的组成部分,管道修复技术在20世纪70年代末国外发达国家得到研究开发,且不断发展。我国近年来城市地下管道不开槽修复技术发展十分迅速。2.管道修复技术发展现状(1)管道局部修补技术。当管道的结构完好,仅有局部性缺陷(裂隙或接头损坏)时应考虑局部修补技术,附加管道的结构性能,消除管道缺陷和降低管道的渗漏量。目前我国局部修补技术发展较快,密封法、补丁法、铰接管法、局部软衬

3、法、灌浆法、机器人法等均在工程中应用。(2)全断面修复技术。在燃气、供水、供热等管道修复工程中得到了推广应用,其中内衬(插管)法适用管径范围大,一次性修复管道长;缠绕法适用管径范围大,一次性修复管道短,但适用于各种断面形式;喷涂法主要用于管道的防腐处理,管径较大,且一次性修复管道不超过150m。(3)作为非开挖铺管技术中的静压裂管法是管道原位全断面修复技术中一项新工艺。其基本方式为:以待更新的旧管道为导向,在将其破碎的同时,将新管节拉人或顶人旧管道内,实施管道更新。静压裂管法不但解决了传统施工开挖的难题,同时还可以对原有管道实施扩大管径(在一定范围内),提高所修复管道的

4、输送能力,具有显著的经济效益和社会效益。(4)近些年来,聚乙烯(PE)管材已被广泛用于工业管道、城市给排水管道、燃气管道等地下管道系统。聚乙烯管材料具有抵抗化学侵蚀和使用寿命长的特性,而且其优异的可焊性能够实现理想的连接。(5)在任何管网系统中管节的接头数目都应尽量减少,以达到减少潜在的泄漏点的目的。适当地选择管道更新的长度是静压裂管修复技术应用的前提,修复管道的接头数目降到最低是静压裂管修复技术应用的关键,能做到管道修复在技术经济的最佳组合是静压裂管修复施工组织设计的出发点。2.2.2静压裂管法工艺1.施工工艺简介’以待更换的既有管道为导向,用专用裂管器将既有管道切开

5、、挤碎达到扩径效果,拖人(或顶人)一根同等直径或比原有管径大一到二级的管节,将数节管现场连接形成新的管道以达到修复旧管道或扩径增容(增加管道输送能力)的工程目的。静压裂管施工工艺过程包括破碎旧管道,挤压碎片进入土体形成新管孔,同时安装连接形成全新的管道,施工设备系统主要由液压动力源、液压拉杆机、支撑架、相应数量的拉杆以及裂管器组成。静压裂管施工示意图如图2.2—1所示。2.施工工艺流程(1)在计划施工管段两端适当部位设置一个设备工作井和一个进管工作井,将裂管设备放置于设备工作井内,首先将快装杆从旧管道推向进管工作井,在进管工作井将导向杆卸下,更换相应规格尺寸的胀破装置(

6、主要是膨胀器与扩刀),与按照要求长度焊接好的管道连接后,裂管机开始回拉,在破碎旧管道的同时,拉人新的管道,以完成管道的替换施工。静压裂管施工工艺基本流程如图2.2—2所示。(2)施工准备工作包括收集资料、现场勘察、沿线物探和编制施工组织设计、施工方案等技术准备,现场围挡、导行交通等现场准备和技术安全交底、培训等组织准备工作。3.工艺优、缺点分析与传统开挖和其他非开挖工艺比较,静压裂管修复工艺有如下优、缺点:(1)主要优点施工操作简单易行,速度快,造价低;管道适用范围广,所更换的管道包括钢管、铸铁管、水泥管等地下管道;修复管道清洗要求低,只要不堵塞能满足施工要求即可;在一

7、定范围内能达到扩大管道直径,增加管道输送的能力的工程目标;除工作井施工范围外对周边社会环境影响小。(2)主要缺点.将原有管道破碎挤入土体过程中的挤压和振动,会对影响范围内的地下和地上建(构)筑物产生危害,存在一定的风险;需要安装护套保护新管道不受损坏;与其他非开挖修复工艺相比,一次更换的长度不宜超过100m,距离短;旧管道中的弯头处理较为困难。2.2.3实例工程简介近几年,XX燃气集团公司先后在老山小区技改工程、安德路北街中压线、华润中压线、静安里中压线天然气管网改造工程中采用静压裂管法进行旧管道修复施工;取得了工程实践经验。静安里中压线

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