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管道修復與更換

管道修復包括四種修復方法

第一種,CCCP噴涂修復介紹

CCCP技術(Centrifugally Cast Concrete Pipe--離心噴涂水泥內襯管)是美國AP/M公司于2001年在30余年檢查井結構性離心噴涂修復經驗基礎上發展起來的一項用于管道的結構性修復技術,目前該技術已在美國、加拿大等地經大量工程檢驗的低成本管道結構性非開挖修復技術。 

CCCP技術是將預先配制好的特種水泥灰漿修復材料泵送到位于管道中軸線上由壓縮空氣驅動的高速旋轉噴頭上,材料在高速旋轉離心力的作用下均勻甩向管道內壁,同時旋轉噴涂設備在牽引絞車的帶動下沿管道中軸線緩慢行駛,使修復材料在管壁形成連續致密的內襯層。當一個回次的噴涂完成后,可以適時進行第二次、三次噴涂……,直到噴涂形成的內襯層達到設計厚度。CCCP技術的工藝流程如下:



       第一步:管道清理。應徹底清除管道內的淤積物,采用高壓水清除管道內部浮泥、松散物和碎片。混凝土表面應采用機械方式處理至表面輪廓系數不小于6級。清除管道內的全部碎屑物,混凝土管道在修補之前,應用水浸泡6~8小時。

 

         第二步:管體結構修補。所有的接口、裂縫、孔洞應按相關規范進行密封和填充;修補后,應保持管道內壁光滑平整。修補材料科采用超高強度、速凝型PL-12,000灰漿材料。

 第三步:噴涂設備就就位。管道表面處理完成后,將噴涂設備連接好輸料管、氣管及回拖鋼絲繩后,放置到待修復管段的末端,調節旋噴頭支架,使噴頭大致處于管道中軸線高度;與此同時,根據材料的特性要求進行混配漿料。


 
       第四步:回拖噴涂。一切工作準備就緒后,啟動空壓機、輸料泵開始進行噴涂。同時,根據管道直徑、一次噴涂厚度及送料排量,計算出絞車牽引速度,確保噴涂厚度均勻。需要進行多層噴涂時,在前一層涂層達到初凝后方可進行下一層的噴涂。在噴涂過程中,若出現供料不及時,則可在原地暫停噴涂,待恢復供料時重新啟動旋轉噴頭。如果在一個修復段出現管徑變化,或局部需要改變噴涂層厚度時,則只需要通過計算調整相應的回拖速度即可。 

一、 CCCP技術的主要特點有:

1.永久性、全結構性修復,適用管徑為0.25m~4.0 m;

2.CCCP技術是在30年的PERMACAST檢查井離心噴涂修復的技術積累基礎上發明的技術,技術成熟、可靠;

3.CCCP專用的內襯灰漿材料,高強度纖維增強特種水泥,可在潮濕基體表面噴涂;材料從2001年投入工程應用到現在,材料配方從未變動,性能穩定可靠;

4.特殊的材料配方,使內襯固結體具備了自我修復的性能,只要有水份存在的環境,內襯管具有對毛細裂紋的自修復能力,使內襯具備了永久的防滲性能;

5.全自動雙向旋轉離心噴涂,涂層均勻、致密;

6.可針對管徑、埋深、地下水、地質及管道破損等情況,靈活設計內襯厚度,并可在任意管段變化內襯厚度,最大限度節約修復成本;

7.修復材料與基體表面緊密粘合,對基體上的缺陷、孔洞、裂縫等有填充和修補作用,充分發揮了原有結構的強度;

8.一次性噴涂修復距離可達300m,內襯管連續、無接縫;

9.噴涂設備尺寸小、噴涂速度在調速絞車的精確回拉下進行,不受管道彎曲,轉角等限制;

10.對于超大斷面管涵和壓力管道,可在噴涂層之間加筋(鋼筋網、纖維網等),增加結構的整體強度;

11.修復結構防水、防腐蝕、不減少過流能力,設計使用壽命可達到50年以上;

12.設備體積小,專用設備少,一次性投資成本低。

二、 CCCP技術適用范圍 

1.CCCP技術可用于修復混凝土管、陶土管、磚砌管、鑄鐵管、鋼管及塑料管材;

2.CCCP技術廣泛用于修復大直徑污水管道、雨水管道;

3.可通過選用專用樹脂、內襯夾纖維網/鋼絲網等方式,采用CCCP技術對大直徑供水管道進行噴涂修復。


   

 第二種,U型內襯修復介紹:

U-HDPE 內襯修復技術是將外徑等于或稍小于舊管內徑的 HDPE 管U型縮徑后穿插入舊管內,形成"管中管",利用"舊管外能抗擠內能承壓"和 HDPE 管"耐腐蝕(酸、堿等)、耐砂磨、不結垢"等特性,形成的"管中管"就具備了完美的綜合性能。

U-HDPE管內襯穿插工藝的特點

1.非開挖施工,環保、社會、經濟效益顯著

2. 施工速度快,一次施工距離長,最長1700m

3.抗震性能好(抗拉、抗裂、抗變形)

4.修復后管道可提高承壓與輸送能力

5. 防腐性能好(無極性材料,耐各種介質的腐蝕,避免二次污染)。

6.適用于公稱直徑為Φ100—Φ1200各種類型和規格


  

第三種,碎裂管法修復介紹

1、氣動碎裂管法

氣動碎裂管法是利用氣動錘的沖擊力從舊管的內部將其破碎,并將破碎的管道碎片擠壓到周圍的土層中,同時將新管或套管從氣動錘的后面拉入或頂入,完成管線的更換工作(如圖6.3-1)。這種方法是英國于20世紀70年代開發成功的,最初主要用來更換煤氣管道,后來相繼用于自來水和重力管道的更換。

迄今為止,氣動碎裂管法是上述所有碎裂管法中使用的最多的一種,廣泛的應用于各種大型的碎裂管法施工項目中。

在氣動碎裂管法工藝中,爆管頭是一個錐形的土體擠壓錘,并由壓縮空氣驅動在180~580次/分鐘的頻率下工作。氣動錘對爆管頭的每一次敲擊都將對管道產生一些小的破碎,因此持續的沖擊將破碎整個舊管道。爆管頭的敲擊過程中還伴隨來自鋼索施加的拉力,鋼索通過舊的管道連接到爆管頭的前端。其作用是使爆管頭對舊的管道的管壁施加一個壓力加速其破碎并且拉入爆管頭尾部連接新管道。



 

 圖6.3-1氣動爆管系統

 爆管過程需要的壓縮空氣由空壓機提供,使用一個軟管通過新管道將空壓機和爆管頭的尾端連接。壓縮空氣和拉力鋼索都各自保持一個恒定的壓力和張力。在爆管頭到達接收坑的工作過程中,爆管施工盡量不要中止。

 2、靜拉碎裂管法

 在靜拉力爆管系統中,只通過施加在爆管頭上的靜拉力來破碎舊管道(如圖6.3-2)。使用鋼索或鉆桿穿過舊管道連接在爆管頭的前端來施加靜拉力。因此作用在爆管頭上的靜拉力應該足夠的大。錐形的爆管頭將水平的靜拉力轉變為垂直軸向發散的張力來破碎舊管道,為安裝新管道提供空間。

(a)安裝鉆桿


  (b)連接碎管工具和管道


  (c)破碎舊管道同步拉人新管道

圖6.3-2靜拉碎管技術工作過程

  如果是使用鉆桿作為拉力施加的介質,則爆管的過程是間斷地而不是連續的。在爆管施工之前,通過接收坑將鉆桿安裝并連接到爆管頭前端,新的管道連接到爆管頭的末端。每一個爆管回次,接收坑中的液壓拉力裝置將鉆桿拉回一段長度(單個鉆桿的長度),然后卸下一節鉆桿后繼續回拉,直到將所有的鉆桿拉回。如果使用鋼索作為施加拉力的介質,回拖過程可以是連續的。然而,一般的鋼索系統不能像鉆桿系統那樣將巨大的拉力傳遞給爆管頭。

 施工工藝流程:


優缺點:

1.碎(裂)管法相比開挖法具有施工速度快、效率高、價格優勢、對環境更加有利、對地面干擾少等優勢,較好的解決了更新管道無管位,特殊路段禁止換管的難題。

2.可以更換水泥管、陶瓷管、鑄鐵管、球墨管、鋼管、保溫鋼管、石棉管。

3.通常更換管徑增容至30%左右,小口徑在條件許可情況下最大可擴容至150%。

4.更換管道直徑為100mm至600mm。

5.與其它管道修復方法相比,碎(裂)管法的最大優勢在于它是唯一能夠采用大于原有管道直徑的管道更換原有管道,從而增加管道的過流能力的施工方法。研究表明,碎(裂)管法非常適合更換管壁腐蝕超過壁厚80%(外部)和60%(內部)的管道。

6.碎(裂)管法的局限是需要開挖起始工作坑和接收工作坑。 


      

 第四種,不銹鋼內襯修復法

1.技術原理

不銹鋼內襯法,是在舊管道內部穿插內襯薄壁不銹鋼管,或將不銹鋼板采用卷板形式在管道內部進行焊接,整體成型。其不銹鋼內襯層具有耐腐蝕、壽命長、承壓高、內壁光滑、不易結垢等優點,管道內襯修復后能起到堵漏、提壓、防腐、降阻的作用。不銹鋼內襯技術具有施工周期短、臨時占地面積小、安全可靠、不阻礙交通及周圍環境等顯著特點。

2.不銹鋼內襯法技術特點

a. 對舊管道清洗質量要求低

b. 施工周期短

c. 一次穿插距離長400~500m,管內焊接內襯法可穿過任意角度的彎頭。

d. 適用范圍廣,適用于Φ600mm-Φ2200mm的各種材質舊管道的修復。

 3.工藝流程

                               




 

 

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