城市燃?xì)夤艿佬迯?fù)方法的比較分析

王　泉

[摘要]文章介紹城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的改造中幾種修復(fù)技術(shù)，針對不同的幾種非開挖工藝的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍作比較分析。有利于減少對交通、周圍環(huán)境的影響，降低施工成本。

[關(guān)鍵詞]燃?xì)夤芫W(wǎng)；修復(fù)技術(shù)；分析

[作者簡介]王泉，東莞市常通燃?xì)夤艿腊惭b工程有限公司，研究方向：燃?xì)夤艿腊惭b，廣東東莞，523560

[中圖分類號]TU996，7

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

[文章編號]1007-7723(2009)06-0054-0002

城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的改造將涉及大批管網(wǎng)的更新，在交通繁忙地段采取原有的開挖路面埋設(shè)新管的方式將無法滿足新形勢下城市建設(shè)的要求。非開挖管道更新修復(fù)技術(shù)無疑將彌補(bǔ)原有技術(shù)的不足，盡量減少對交通、周圍環(huán)境的影響，降低施工成本。

一、管道更新修復(fù)技術(shù)的方法

管道更新修復(fù)技術(shù)主要有：用于管道更新的裂管法施工技術(shù)(又稱脹管法、碎管法、爆管法)，既可用于管道更新也可用于管道修復(fù)的管道穿插技術(shù)，用于管道修復(fù)的翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯管道修復(fù)技術(shù)。

(一)裂管法

目前舊管線更換以裂管法為主，通過破碎已經(jīng)存在的舊管線，更換直徑與之相等或更大的新管線。該工藝可以對灰口鑄鐵管、無筋水泥管、鋼管、石棉管、陶瓷管等脆質(zhì)管材進(jìn)行破裂，鋪設(shè)的新管線可以是高密度聚乙烯管、陶瓷管、鋼管等。裂管法不但可以更換同等尺寸的管線，還可以更換更大尺寸的管線，可以將原管徑加大20％～30％，這是裂管法特有的優(yōu)勢。

按動力性質(zhì)不同，裂管設(shè)備可分為氣態(tài)動力裂管系統(tǒng)和靜態(tài)動力裂管系統(tǒng)。

1，氣態(tài)動力滴壓空氣)裂管系統(tǒng)

氣態(tài)動力(高壓空氣)裂管系統(tǒng)即遁地穿梭矛(夯管錘)，工作原理是依靠高壓空氣產(chǎn)生沖擊力，通過一種“環(huán)狀”壓力作用于舊管線中，使其受壓而破裂。這種技術(shù)由氣體沖擊矛與相應(yīng)的脹管器組成。依靠撞擊動作來破壞沖擊矛殼體外的舊管線，同時(shí)通過脹管器擠壓舊管線碎片進(jìn)入周圍土壤為新管線提供空間。卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩與沖擊矛頭部的拉環(huán)連接，卷揚(yáng)機(jī)始終提供一種穩(wěn)定的拉力保證裂管時(shí)沖擊矛正確的方向與傾角。

2，靜態(tài)動力裂管系統(tǒng)

靜態(tài)動力裂管系統(tǒng)(液壓裂管)的工作原理：首先將鉆桿插進(jìn)舊管線中，然后鉆桿與切割刀頭、脹管頭、拉管器、新管線相連。刀頭切割舊管線，脹管頭脹裂舊管，同時(shí)擠壓碎片進(jìn)入周圍土壤以容納新管線。

(二)管道穿插技術(shù)

管道穿插技術(shù)根據(jù)穿插管的口徑可分為異徑非開挖穿插以及擠壓穿插技術(shù)，擠壓穿插技術(shù)按照擠壓形式的不同，又可分為均勻縮徑法以及u型壓制法。

由于耐腐蝕、使用壽命長、焊接及維修方便等優(yōu)勢，PE管材料已廣泛應(yīng)用于中低壓燃?xì)夤艿?，同時(shí)PE管具有良好的柔韌性，易于彈性變形便于牽引，適合進(jìn)行穿插作業(yè)。

1，異徑非開挖穿插

異徑非開挖穿插是在原有較大口徑舊管中穿插較小口徑的新管，采用卷揚(yáng)機(jī)等作為動力。完成新管線的敷設(shè)。由于天然氣的熱值和輸送壓力均高于人工煤氣，在相同熱能需求的情況下，天然氣管道的口徑可以比輸送人工煤氣的管道口徑小，同時(shí)PE管的管壁光滑，輸送能力比鋼管提高30％。因此，在舊管道中穿插較小口徑的PE管同樣能夠滿足用戶的需求。

2，擠壓穿管

非開挖擠壓穿插完全適應(yīng)PE管的可塑性，經(jīng)壓縮并恢復(fù)的管道不影響PE管的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。

(1)均勻縮徑法

該方法是把一定厚度的、外徑略大于舊管的高密度聚乙烯管，用特制的均勻縮徑設(shè)備，徑向縮小聚乙烯管，通過牽引設(shè)備拉入舊管中，撤掉拉力，經(jīng)過一定時(shí)間使聚乙烯管自動恢復(fù)或者給其一定內(nèi)壓使其恢復(fù)原PE管口徑并緊貼舊管內(nèi)壁。

該工藝主要配備設(shè)備為PE管液壓擠壓設(shè)備，經(jīng)過壓縮將PE管縮至原管徑的75％～85％，擠壓過程應(yīng)保持PE管表面的光滑完好，劃痕應(yīng)小于10％PE管壁厚。完成擠壓后的PE管瞬間會有少量的回彈，一般為原管徑的1％～2％；此后被擠壓的PE管回彈的速度非常緩慢，最終壓縮量將逐漸自然恢復(fù)，恢復(fù)過程與溫度有關(guān)，溫度越高自然恢復(fù)速度越快，整個過程為2～7 d。因工程需要可以采取水壓恢復(fù)的方式加速PE管恢復(fù)，水壓一般在2.5MPa左右。

(2)“u”型穿插(又稱疊管法)

通過把外徑略大于待修復(fù)管道內(nèi)徑的高密度聚乙烯內(nèi)襯管，利用特制的u型壓制設(shè)備，使內(nèi)襯管變?yōu)閡型，如圖2所示?？s小內(nèi)襯管橫截面30％以上，通過捆扎定型、牽引拉入、外力恢復(fù)等過程使襯管緊緊地與舊管道內(nèi)壁結(jié)合在一起，形成“管中管”結(jié)構(gòu)，從而形成對管道的內(nèi)襯修復(fù)。修復(fù)后的管道兼?zhèn)滗摴芎蚉E管的綜合性能，襯管的厚度可根據(jù)修復(fù)管線的管徑、輸送介質(zhì)、工作壓力等因素作適當(dāng)調(diào)整，以滿足不同的工程需求。

(三)翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯管道修復(fù)技術(shù)

把具有防滲層的纖維軟管，經(jīng)過樹脂浸透后利用空氣(或水)使之翻轉(zhuǎn)、延伸、貼合于清洗后的管道內(nèi)壁上，固化襯層樹脂，從而形成連續(xù)的內(nèi)襯層結(jié)構(gòu)，成為復(fù)合管體。

采用翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)舊管前先對舊管進(jìn)行高壓水清洗，整個過程可通過閉路電視進(jìn)行監(jiān)控，并根據(jù)管內(nèi)情況實(shí)時(shí)調(diào)整清管水壓。內(nèi)襯管采用高強(qiáng)度的纖維編織的圓管，一次成型(無接縫)，單面墊涂環(huán)氧樹脂。所用黏合劑需在使用前先拌入固化劑并調(diào)制均勻，調(diào)整好的黏合劑的固化時(shí)間初凝為3 h，終凝為12 h。啟動空壓機(jī)組將艙內(nèi)的內(nèi)襯管翻轉(zhuǎn)出艙伸入舊管內(nèi)，在氣壓推動下延伸。經(jīng)翻轉(zhuǎn)、涂有黏結(jié)劑的內(nèi)襯管外層在氣壓作用下進(jìn)入舊管內(nèi)壁緊密吻合。最后采取蒸汽或空氣固化。

二、結(jié)語

以上幾種非開挖修復(fù)舊管及更新的工藝適用于各種不同的施工條件。與開挖排管相比其工藝特點(diǎn)及應(yīng)用范圍如表1所示。