CN108679359A - 一种地下管道内壁腐蚀的修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种地下管道内壁腐蚀的修复方法，首先抽空管道内积水，施工人员进入地下管道，在有腐蚀管道中直接拖入钢壁管，施工人员结合高聚物膜袋或布袋注浆技术与高聚物导管注浆技术在钢壁管和旧管道周围布置高聚物注浆膜袋或布袋，利用高聚物膜袋或布袋注浆方法实现对钢壁管和旧管道周围空隙部位的有效封堵。本发明采用钢壁管与高聚物注浆相结合的修复方法，在技术原理及施工方法等方面都具有明显创新。

Description

一种地下管道内壁腐蚀的修复方法

技术领域

本发明属于地下管道修复技术，尤其涉及下水管道、雨水管道等地下管道管内壁由于水汽和化学气体的腐蚀引起的渗漏、涌沙的地下管道内壁腐蚀的修复方法。

背景技术

地下管网是城市基础设施的重要组成部分，是城市赖以生存和发展的物质基础和不可缺少的生命线。近年来，随着人们安全意识和环保意识的加强，地下管道的安全性受到越来越多的关注。

地下管道属隐蔽性工程，由于我国地质条件复杂多变，地下管道在运营过程中经常由于腐蚀性化学气体与液体等腐蚀性物质的腐蚀，导致地下管道建成后运营一段时间会出现管内壁腐蚀严重，造成渗漏、涌沙，轻则淤堵管道，影响其使用功能，严重的甚至导致地表塌陷、交通堵塞、人员伤亡，威胁附近建（构）筑物的安全。每年因管道渗漏、涌沙造成直接和间接经济损失就达数十亿元。

现有地下管道维修方法主要有两类：一类是开挖修复、更换管道，另一类是非开挖修复方法。开挖修复方法指开挖破损管道位置上方土层，对破损管道进行局部修复或者整体更换新管道的方法。虽然该方法可以有效解决管段沉降问题，但是这类方法施工成本高，工期长，施工区居民生活及交通受到严重干扰，并且很多情况下城市密集的地下基础设施、地面的绿化面积和建筑楼群以及繁忙的交通，留给开挖施工的余地很小，使得地下管道的修复更换根本不能实现。非开挖修复方法目前主要有原位固化法、爆管法、折叠内衬法和喷涂法等。原位固化法是将浸有树脂的软管一端翻转并用夹具固定在待修复管道的入口处，然后利用水压或气压使软衬管浸有树脂的内层翻转到外面并与旧管的内壁紧贴，然后使树脂固化，形成一层紧贴旧管内壁的具有防腐防渗功能的坚硬衬里。其缺点是需要特殊的施工设备，对工人的技术水平和经验有较高要求。爆管法主要依靠前端的钢制锥形头在气动锤或牵引机的作用下击碎旧管道，内衬塑料管跟着锥形头前进，最后完成替换旧管的施工。其局限主要是需要开挖地面进行直观连接，对于严重错位的原有管道，新管道也将产生严重错位现象，需要开挖起始工作坑和接收工作坑等。折叠内衬法原理是使用PE或PVC作为管道材料，施工前先在工厂或工地改变管道几何形状减少其断面，然后将断面缩小的管道拉入原有管道，当管道就位后利用加热或加压的方法使折叠后的管道膨胀恢复原来的大小和形状，形成与原有管道紧密贴合的内衬管。其缺点是施工时可能引起结构性的破坏（破裂或走向偏离）。喷涂法是利用水泥砂浆或有机化学浆材在管道内部喷涂一层膜对旧管道进行修复的方法。其缺点是对管道清洗和堵漏的要求很高，修复的时间较长，对管道缺陷修复能力有限，费时费力，质量不稳定。这类方法虽然可以解决地下管道结构病害以及渗漏水问题，但大都需要先排空管道内积水进行施工作业。如果管道渗漏处外部存在流沙层等复杂地质环境，抽水过程中会导致流沙不断进入管道，造成流沙脱空区，严重的甚至导致地面沉陷。因此，迫切需要研发一种地下管道腐蚀修复的新技术。

高聚物注浆技术是上世纪70年代发展起来的地基快速加固技术。该技术通过向地基中注射非水反应类双组份高聚物材料，利用两种材料混合后迅速反应膨胀并固化的特性，达到加固地基、填充脱空或提升地板的目的。高聚物材料具有质量轻，反应快，耐久性好，防渗性能优良等特点。目前，高聚物注浆技术主要应用于道路、隧道、堤坝、等大型基础设施防渗、加固和修复工程中。本发明人针对我国复杂地质条件下地下管道腐蚀修护技术的不足，结合高聚物膜袋注浆技术、高聚物导管注浆技术和高聚物布袋注浆技术，发明一种地下管道腐蚀导致的渗漏涌沙封堵高聚物复合注浆方法。这一创新目前国内还未见相关报道。

发明内容

针对复杂地质条件下，下水管道、雨水管道等地下管道管内壁由于水汽和化学气体的腐蚀引起的渗漏、涌沙的地下管道内壁腐蚀，本发明提供一种地下管道内壁腐蚀的修复方法，采用钢壁管与高聚物注浆相结合的修复方法，为复杂地质条件下管道腐蚀导致渗漏、涌沙病害处治提供先进、高效、经济、实用的技术措施。

本发明的目的是以下述方式实现的：一种地下管道内壁腐蚀的修复方法，包括以下步骤，（1）确定地下管道腐蚀的部位；

（2）排除地下管道内的积水；

（3）在腐蚀部位嵌入钢壁管，在钢壁管的下方安放支架，利用支架支撑钢壁管把钢壁管空悬在地下管道中；

（4）放置注浆管

在钢壁管和地下管道之间的空隙安放至少四根注浆管，注浆管底部绑扎膜袋或布袋，膜袋或布袋安置于钢壁管和地下管道之间的空隙处，将膜袋或布袋开口端与注浆管固定；

（5）向膜袋或布袋内注射高聚物材料；

（6）填充钢壁管与地下管道间空隙

在高聚物材料膨胀并固化同时依次将膜袋或布袋向注浆侧移动，并继续向膜袋或布袋内注射高聚物材料，随着膜袋或布袋的移动高聚物材料充满了整个地下管道和钢壁管之间的空隙区。

所述步骤（1）中，利用探地雷达GPR对地下管道进行全面探测，确定需要处置的腐蚀位置。

所述步骤（2）中，利用抽水设备将地下管道内积水排空。如抽水设备为抽水泵。

所述步骤（3）中，利用千斤顶等设备把钢壁管推入到地下管道内在管道腐蚀位置处。

所述步骤（4）中，使用环箍将膜袋或布袋开口端与注浆管固定。

所述高聚物材料为非水反应类双组份高聚物材料，如异氰酸酯、多元醇、阻燃剂、催化剂等。

膜袋或布袋的直径40cm，长度为注浆管管径的1.2-1.5倍。

在钢壁管和地下管道之间的空隙安放8根注浆管，沿钢壁管和地下管道之间的空隙均匀安放。

所述步骤（5）中，按照从上下向中间的注浆顺序，依次通过注浆管向膜袋或布袋内注射高聚物材料。

本发明提供的地下管道内壁腐蚀的修复方法，适用于含有腐蚀性气体和液体的地下管道腐蚀的修复，与现有修复方法相比具有下列特点：

（1）有效防止管道腐蚀。采用高聚物膜袋注浆与钢壁管相结合的复合注浆技术可有效解决管道腐蚀问题。

（2）造价低，相比于传统维修方案，该方法可节省60%以上的造价。

（3）对周围环境小。施工过程中仅需在管道内即可完成，对周围环境影响小。

（4）工艺简单、施工快捷、不需养生。嵌入钢壁管、注浆连续作业，施工快，材料反应后15分钟即形成90%左右的强度，不需养生，节约70%以上的工期。

（5）施工方便。高聚物注浆系列化装备适应于不同场地，进场方便。

（6）耐久性好。本发明采用的非水反应类高聚物材料性能稳定，长期埋入地下具有良好的抵抗化学溶剂腐蚀性能。

综上所述，本发明提供的地下管道内壁腐蚀的修复方法，首先抽空管道内积水，施工人员进入地下管道，在有腐蚀管道中直接拖入钢壁管，施工人员结合高聚物膜袋或布袋注浆技术与高聚物导管注浆技术在钢壁管和旧管道周围布置高聚物注浆膜袋或布袋，利用高聚物膜袋或布袋注浆方法实现对钢壁管和旧管道周围空隙部位的有效封堵。本发明采用钢壁管与高聚物注浆相结合的修复方法，在技术原理及施工方法等方面都具有明显创新。

本发明的注浆方法具有施工快捷、造价低、维修效果好、对管道无扰动等特点，并成功应用城市地下管道的腐蚀，渗流治理工程，显示出巨大的经济、社会效益和广阔的发展应用前景，对于推动我国城市地下管道养护水平进步具有重要意义。

附图说明

图1为地下管道腐蚀纵剖面示意图；

图2为地下管道腐蚀横剖面示意图；

图3为地下管道嵌入钢壁管纵剖面示意图；

图4为地下管道嵌入钢壁管横剖面示意图；

图5为注浆管安置横剖面示意图；

图6为注浆管安置纵剖面示意图；

图7为高聚物注浆后纵剖面示意图；

图8为高聚物注浆后横剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明。

一种地下管道内壁腐蚀的修复方法，包括以下步骤，

（1）确定地下管道1腐蚀的部位，如利用探地雷达GPR对地下管道进行全面探测，确定需要处置的腐蚀位置。如图1和图2所示，1为地下管道，2处为腐蚀造成的脱空区。

（2）排除地下管道内的积水；可以利用抽水设备将地下管道内积水排空。如抽水设备为抽水泵。

（3）在地下管道腐蚀造成的脱空区2即腐蚀部位嵌入钢壁管3，可以利用千斤顶等设备把钢壁管推入到地下管道内在管道腐蚀部位，在钢壁管3的下方安放支架，利用支架4支撑钢壁管3把钢壁管空悬在地下管道1中；如图3和图4所示。

在钢壁管和地下管道之间的空隙最好安放8根注浆管，注浆管沿钢壁管和地下管道之间的空隙均匀安放。

（4）放置注浆管

在钢壁管3和地下管道1之间的空隙安放至少四根注浆管5，注浆管5底部绑扎膜袋或布袋，膜袋或布袋安置于钢壁管和地下管道之间的空隙处，将膜袋或布袋开口端与注浆管固定；可以使用环箍将膜袋或布袋开口端与注浆管固定；如图5和图6所示。

膜袋或布袋的直径可以为40cm，长度为注浆管管径的1.2-1.5倍。

（5）向膜袋或布袋内注射高聚物材料

为防止直接注射高聚物流入空隙底部，通过注浆管向膜袋或布袋内注射高聚物材料，高聚物材料6在膜袋或布袋内迅速膨胀并固化，这样能使高聚物快速均匀的充满空隙，其中布袋为土工布袋；

所述高聚物材料可以限定为非水反应类双组份高聚物材料，如异氰酸酯、多元醇、阻燃剂、催化剂等。

注浆时，可以按照先上方，再下方，再周围的注浆顺序，依次通过注浆管向每一个膜袋或布袋内注射高聚物材料。

（6）填充钢壁管与地下管道间空隙

在高聚物材料膨胀并固化同时依次将膜袋或布袋向注浆侧移动，并继续向膜袋或布袋内注射高聚物材料，随着膜袋或布袋的移动高聚物材料充满了脱空区2及钢壁管和地下管道间的空隙区，封堵渗漏完成，如图7和8所示。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种地下管道内壁腐蚀的修复方法，其特征在于：包括以下步骤，（1）确定地下管道腐蚀的部位；

（2）排除地下管道内的积水；

（3）在腐蚀部位嵌入钢壁管，在钢壁管的下方安放支架，利用支架支撑钢壁管把钢壁管空悬在地下管道中；

（4）放置注浆管

在钢壁管和地下管道之间的空隙安放至少四根注浆管，注浆管底部绑扎膜袋或布袋,膜袋或布袋安置于钢壁管和地下管道之间的空隙处，将膜袋或布袋开口端与注浆管固定；

（5）向膜袋或布袋内注射高聚物材料；

（6）填充钢壁管与地下管道间空隙

在高聚物材料膨胀并固化同时依次将膜袋或布袋向注浆侧移动，并继续向膜袋或布袋内注射高聚物材料，随着膜袋或布袋的移动高聚物材料充满了整个地下管道和钢壁管之间的空隙区。

2.根据权利要求1所述的地下管道内壁腐蚀的修复方法，其特征在于：所述步骤（1）中，利用探地雷达GPR对地下管道进行全面探测，确定需要处置的腐蚀位置。

3.根据权利要求1所述的地下管道内壁腐蚀的修复方法，其特征在于：所述步骤（2）中，利用抽水设备将地下管道内积水排空。

4.根据权利要求1所述的地下管道内壁腐蚀的修复方法，其特征在于：所述步骤（3）中，利用千斤顶把钢壁管推入到地下管道内在管道腐蚀位置处。

5.根据权利要求1所述的地下管道内壁腐蚀的修复方法，其特征在于：所述步骤（4）中，使用环箍将膜袋或布袋开口端与注浆管固定。

6.根据权利要求1所述的地下管道内壁腐蚀的修复方法，其特征在于：所述高聚物材料为非水反应类双组份高聚物材料。

7.根据权利要求1所述的地下管道内壁腐蚀的修复方法，其特征在于：膜袋或布袋的直径40cm，长度为注浆管管径的1.2-1.5倍。

8.根据权利要求1所述的地下管道内壁腐蚀的修复方法，其特征在于：在钢壁管和地下管道之间的空隙安放8根注浆管，沿钢壁管和地下管道之间的空隙均匀安放。

9.根据权利要求1所述的地下管道内壁腐蚀的修复方法，其特征在于：所述步骤（5）中，按照从上下向中间的注浆顺序，依次通过注浆管向膜袋或布袋内注射高聚物材料。