CN102032416B - 一种大管径排水管道内插钢管局部加强非开挖修复方法 - Google Patents

一种大管径排水管道内插钢管局部加强非开挖修复方法 Download PDF

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Abstract

本发明针对现行山地城市管道修复方法存在的问题，以及对大管径排水管道修复方法的不适用性，提出一种大管径排水管道内插钢管局部加强非开挖修复方法，本方法是在待修复管道中，每隔一段距离内插一个钢管,并在钢套管中间的上侧增加月牙肋以增加其强度，此法与涂覆修复技术配合使用，既可以用于管道的非结构性修复，又可以用于管道的结构性修复。此法施工较方便，不需要大型施工设备，材料较节省，修复价格较便宜，适用于管径800mm以上的管道的修复。

Description

一种大管径排水管道内插钢管局部加强非开挖修复方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种大管径排水管道的修复技术。
背景技术
山地城市排水管道由于使用工况的改变和长期污水腐蚀等作用而导致的破裂、坍塌等现象较为普遍，特别是采用新型轻质管材后，由于管道施工过程中回填密实度不足、道路和市政设施改造造成上覆土层厚度变化巨大、车辆荷载以及管材质量等问题，管道破损问题较为突出。在当代城市，地下管网日趋复杂，城市道路交通繁忙，排水管道的开挖对市民生活影响严重，地下排水管道非开挖快速修复技术需求迫切。但是山地城市排水管道往往埋深大、施工距离小，许多在平原城市适用的非开挖快速修复技术在山地城市并不适用或修复成本大幅提升。例如国外应用较广的原始固化软管内衬修复法需要大型施工机具，主要原材料依赖进口，本身修复成本就很高，而山地城市排水管道很多处于交通不便的地方，大型施工机具难于到达。高密度聚乙烯管内衬法则需要开挖大型工作坑，施工成本较高，且影响交通，不适宜大埋深管道的修复。因此迫切需要开发适用于山地城市的新型经济型管道快速修复技术。
发明内容
本发明针对山地城市管道修复方法存在的问题，以及对大管径排水管道修复方法的不适用性，提出一种大管径排水管道内插钢管局部加强非开挖修复方法，其与涂覆修复技术配合使用，既可以用于管道的非结构性修复，又可以用于管道的结构性修复。
本发明提出一种大管径排水管道内插钢管局部加强非开挖修复方法，其是在待修复管道中，每隔一段距离固定一个内插钢管，并在内插钢管上半圆内壁焊接月牙肋以增加其强度，此法用于增强原有管道的结构性能，可以用于管道的结构性修复。
所述内插钢管的外径与待修复管道的内径一致，内插钢管之间的距离L3=1600mm~2400mm，内插钢管的长度L2=400mm~600mm，竖向直径处月牙肋高度h=50mm~140mm。
为了施工方便，所述内插钢管不是整体内插于待修复管道中，而是分段内插于待修复管道中。较好的方式是将内插钢管分成270度扇形内插钢管管坯和90度扇形内插钢管管坯两部分，将它们分步焊接于待修复管道内，最后形成一个完整的钢管。
一般情况下，一个内插钢管中最好焊两个月牙肋，它们分布于内插钢管的1/3、2/3长度处，且位于内插钢管的上半圆。
内插钢管局部加强作为管道修复的一个部分，还需要与涂覆法结合，内插钢管局部加强法用作管道的结构性修复，涂覆法用作管道的非结构性修复，具体是指对待修复管道中有缝隙的部分采用玻璃钢涂覆法修复。
本发明适用于800mm以上管径的管道的修复，其优点如下：                             
1. 施工较方便，不需要大型施工设备。
2.  能用于管道结构性修复。
3. 修复材料较节省，只需要分段内衬钢管。
4. 适用埋深较深的管道，一般内衬法不能用于埋深较深的管道，因为管道较深时需要开挖很大的工作坑，施工成本很高。
5. 修复价格较便宜。
附图说明
图1内插钢管局部加强非开挖修复平面图；
图2内插钢管局部加强非开挖修复1-1剖面图；
图3 内插钢管详图；
图4 月牙肋详图。
图中：1—待修复管道，2—内插钢管，3—月牙肋，4—涂覆的玻璃钢，5—270度扇形内插钢管管坯，6—90度扇形内插钢管管坯
R—待修复管道半径 ，R1—内插钢管半径，R2—内插钢管半径，h—月牙肋高度，L1—内插钢管距待修复管道端部的距离，L2—内插钢管长度，L3—内插钢管之间距离，L4—月牙肋厚度，L—单节待修复管道长度。
具体实施方式
设某段待修复管道长度L=6m，管径DN1200，实施过程如下：
1. 根据待修复管道1管道半径R=600mm和内插钢管2的壁厚R-R1=10mm，以及两种管道的材料学参数，计算内插钢管2及月牙肋3的尺寸、数量和布置间距。
2. 对待修复管道1清洗，并进行CCTV（Closed Circuit Television）管道内窥电视检测系统检查。
3. 90度扇形钢管管坯6制作：将(R-R1) mm厚钢板卷成90度扇形（见内插钢管图3的下侧），半径为R1=590mm，长L2=400mm。
4. 270度扇形钢管管坯5制作：将(R-R1) mm厚钢板卷成270度扇形（见内插钢管图3的上侧），半径为R1=590mm，长L2=400mm。
5. 月牙肋3制作：在钢板上切割成如月牙肋详图4中的月牙形状，月牙肋厚度L4=20mm，竖向直径处月牙肋高度h=100mm。
6.对于无变形的管段，工人进入管道中,将制作好的90度扇形钢套管管坯6拉入待修复管道中，铺在管道下侧。再将制作好的270度扇形钢套管管坯5拉入待修复管道中，在千斤顶的作用下顶在管道上侧，与管道下侧的90度扇形钢套管管坯焊接形成一个整体。
7. 对于有变形的管段，应先用千斤顶等装备把变形处顶回原处。然后进行步骤6。
8. 内插钢管2焊好后，将制作好的月牙肋3焊接在上半圆内壁位置上。
9. 对内插钢管2和待修复管道1之间的缝隙灌入环氧树脂粘合剂。
10.对内插钢管2和月牙肋3进行防腐处理：除锈后,先涂环氧煤沥青底漆一道,再涂环氧煤沥青面漆两道，成型厚度不小于0.2mm。
11.对待修复管道1中有缝隙的部分采用玻璃钢涂覆法修复，增加管道的防腐防漏功能，并确保管道内表面光滑，不阻水。具体可采用耐腐蚀、防渗漏原材料在现场已损坏管道进行修复，修复流程为：对原管道污水淤泥进行清理--用清水对管道清洗--对管道裂纹处进行打磨--用丙酮对粘接面进行清洗--晾干--粘接糊制--修补--晾干。 在糊制铺层过程中，每层玻璃纤维及其织物应用树脂充分浸润、均匀施加拉紧力、滚压平整、无气泡、裂纹等缺陷；对糊制厚度大于10mm，应分两次成型，避免发生炸裂现象；整个修复过程中应做好防水及采取通风措施，确保施工安全。图1中4为涂覆的玻璃钢。
12.  对修复好的管道进行CCTV（Closed Circuit Television）管道内窥电视检测系统检查和试压。
13. 安全措施：应保证管道内通风，排除管道内有毒气体；防止管道在施工过程中塌陷；由于管道埋深较深，工人应配备氧气呼吸装置方可进入待修复管道中施工；施工工人在管道内必须有安全工作舱。

Claims (7)

1.一种大管径排水管道内插钢管局部加强非开挖修复方法，其特征在于所述方法是在待修复管道中，每隔一段距离固定一个内插钢管，并在内插钢管上半圆内壁焊接至少一个起加强作用的月牙肋，完成对管道的结构性修复；再用涂覆法对管道进行非结构性修复。
2.根据权利要求1所述的大管径排水管道内插钢管局部加强非开挖修复方法，其特征在于：所述内插钢管的外径与待修复管道的内径一致，内插钢管之间的距离L3=1600mm~2400mm，内插钢管的长度L2=400mm~600mm，待修复管道的竖向直径处月牙肋的高度h=50mm~140mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种大管径排水管道内插钢管局部加强非开挖修复方法，其特征在于：所述内插钢管分成270度扇形内插钢管管坯和90度扇形内插钢管管坯两部分，两部分分步与待修复管道焊接，最后形成一个完整的内插钢管。
4.根据权利要求3所述的一种大管径排水管道内插钢管局部加强非开挖修复方法，其特征在于：一个内插钢管内焊接有两个月牙肋，月牙肋分布于内插钢管的1/3、2/3长度处。
5.根据权利要求4所述的一种大管径排水管道内插钢管局部加强非开挖修复方法，其特征在于：所述内插钢管和待修复管道之间的缝隙通过灌入环氧树脂粘合剂进行处理。
6.根据权利要求1或2所述的一种大管径排水管道内插钢管局部加强非开挖修复方法，其特征在于：对内插钢管和月牙肋进行防腐处理，方法是：先除锈,然后涂环氧煤沥青底漆一道，再涂环氧煤沥青面漆两道，成型厚度大于等于0.2mm。
7.根据权利要求6所述的一种大管径排水管道内插钢管局部加强非开挖修复方法，其特征在于：所述用涂覆法对管道进行非结构性修复是指对待修复管道中有缝隙的部分采用玻璃钢涂覆法修复。
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