CN113958795A - 管道非开挖紫外光固化修复施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管道非开挖紫外光固化修复施工方法，包括步骤一至步骤十二；每盏紫外线灯以功率为100W，软管至待修复管道壁厚为3～12mm以及待修复管道内直径为250～1200mm时，控制紫外线灯架距离待修复管道两端为0.5米时，以0.2m/min～0.3m/min行走，中间部分控制紫外线灯架以1.2m/min～0.15m/min的速度行走；软管在待修复管道内固化后弯曲模量可达12000Mpa，解决了现有技术对不同直径的待修复管道在修复后达不到设计要求的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种管道非开挖紫外光固化修复施工方法，属于管道修复施工技术领域。
背景技术
对于城市早期在道路下修建的排水系统，随着城市一段时间的发展，排水管道损坏会出现损坏，特别是在老城区排水管道损坏尤为突出；传统对排水管道损坏的修复方法都是采用开挖从新埋管的方法进行修复，但随着城市化的进展，城市地下管线错综复杂，城市道路的负荷越来越严重，使得排水管线在修复的过程中存在大量的技术问题，例如：主干道开挖严重影响交通，或排水管线上方存在其它压力或电力管线给开挖带来极大的隐患，而管道如果长期不修复，轻则污染地下水，重则导致道路塌陷，交通瘫痪；
现有非开挖管道技术(中国专利公开号为CN111677974A的一种管道非开挖修复方法及修复系统)中，虽然，能通过固化灯具(也称紫外线灯架)上的紫外灯发出的紫外光使紫外光固化剂与树脂反应产生的热量，达到对管道的修复，但是在对不同直径的待修复管道在修复后达不到设计要求，原因在于：不同直径的待修复管道由于所需要修复的内衬管壁厚不同，所需要紫外线设备行走的速度也不相同。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种管道非开挖紫外光固化修复施工方法。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种管道非开挖紫外光固化修复施工方法，包括如下步骤：
步骤一、现场勘察：查清待修复管道上下游管道过流水量、支线情况、埋深、井室大小等基本信息。
步骤二、管道封堵导流：对井室内及待修复管道管口的淤积、垃圾、石块杂物进行水下清掏，再对待修复管道两端进行封堵。
步骤三、管道清洗及局部处理：清洗待修复管道内部结垢和底部沉渣；针对待修复管道存在变形、错口、脱节、塌陷严重的区域，采用土体固化、管道钢圈处理相结合的工艺，对修复前的待修复管道进行预处理。
步骤四、底模敷设：浸渍有树脂的底膜置于原有待修复管道的底部覆盖大于1/3的待修复管道周长。
步骤五、拉入内衬软管：软管与卷扬机牵引钢丝绳的连接，先将软管一端使用扎带扎紧，启动卷扬机将软管拉入待修复管道内，
当井室的井口外部的软管长度与井室的深度接近时，使卷扬机停止，用扎带将软管的尾部与绳子扎紧后施加反力，再次开启卷扬机牵引软管，直到软管前端部超出待修复管道左端。
步骤六、端口安装扎头：扎头插入软管端口至扎头边与软管齐平，接着平整软管内膜，加紧软管，使用紧绳器，扎紧，紧绳器的扎带对准扎头的两个槽，且两个紧绳器扎紧扎带的方向应相反；
扎头袋一端插入待修复管道的管口扎头布另一端超过扎头的尾端，最后连接风机与扎头之间的气管、气压表管。
步骤七、一次充气：使压缩空气进入软管内；充气加压进入软管内的空气使软管内气压保压30min。
步骤八、紫外线灯进入软管：紫外线灯架在进入软管的过程中应关闭高压风管的排气阀门和高压风机，打开扎头盖，将紫外线灯架通过过扎头进入软管内；
紫外线灯架全部进入软管后停止拉入，检查紫外线灯架，将紫外线灯架拉至软管结束一端管口，标记紫外线灯架电缆的起始位置。
步骤九、二次充气与紫外线灯就位：向软管二次充气，修复管道1的直径为400～1500mm时，二次充气压力需要达到0.07～0.025MPa，当向软管内充气气压达到要求后，应继续充气并保压30min。
步骤十、软管固化和拆除紫外线灯：开启紫外线灯架上的紫外线灯，八盏紫外线灯的每盏之间的开启间隔为30s；
软管固化在紫外线灯全部开启后开始，每盏紫外线灯以功率为100W，软管至待修复管道壁厚为3～12mm以及待修复管道内直径为250～1200mm时，控制紫外线灯架距离待修复管道两端为0.5米时，以0.2m/min～0.3m/min行走，中间部分控制紫外线灯架以1.2m/min～0.15m/min的速度行走；
紫外线灯架到达终点时，再依次关闭八盏紫外线灯，每盏灯之间的关闭间隔时间为30s。
步骤十一、管端处理：拆除紧绳器、扎头，切除固化后多余内衬管，在内衬管口与待修复管道的端头缝隙抹速凝型快速止水材料。
步骤十二、质量验收及收尾：待修复管道完成后对已衬修复管道的管段检测。
本发明的有益效果在于：每盏紫外线灯以功率为100W，软管至待修复管道壁厚为3～12mm以及待修复管道内直径为250～1200mm时，控制紫外线灯架距离待修复管道两端为0.5米时，以0.2m/min～0.3m/min行走，中间部分控制紫外线灯架以1.2m/min～0.15m/min的速度行走；软管在待修复管道内固化后弯曲模量可达12000Mpa，解决了现有技术对不同直径的待修复管道在修复后达不到设计要求的问题。
附图说明
图1是本发明施工步骤图；
图2是本发明放置紫外线灯架的施工示意图；
图3是本发明浆液和内衬钢管对待修复管道修复结构示意图1；
图4是本发明浆液和内衬钢管对待修复管道修复结构示意图2；
图5是本发明放置软管的施工示意图；
图6是本发明紫外线灯架在待修复管道内行走速度表图；
图中：1-待修复管道；11-浆液；12-内衬钢管；2-在衬修复管道；3-已衬修复管道；4-井室；5-软管；6-卷扬机；7-定滑轮；8-紫外线灯架。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
参见图1至图6所示。
本发明的一种管道非开挖紫外光固化修复施工方法，包括如下步骤：
步骤一、现场勘察：根据踏勘资料及相关图纸、视频，对施工的管线、检查井进行检查复核，查清待修复管道1上下游管道过流水量、支线情况、埋深、井室大小等基本信息。
步骤二、管道封堵导流：派潜水员下井对井室4内及待修复管道1管口的淤积、垃圾、石块杂物进行水下清掏，再对待修复管道1两端进行封堵；对于待修复管道1管径为DN800及以下管道封堵方法优先采用气囊封堵法，对于待修复管道1管径为DN800以上管道封堵方法采用墙体封堵法。
步骤三、管道清洗及局部处理：先用高压清洗车清洗待修复管道1内部结垢和底部沉渣，然后用吸污车或泥浆泵对检查井内清洗出的污水等混合物进行抽运，最后人工下井室4清理检查井内沉积物，若管道内淤积砂石，采用吸污车及清洗车不能清出的，通过铰机人工拉牛的方法清出；
针对待修复管道1存在变形、错口、脱节、塌陷严重的区域，采用土体固化、管道钢圈处理相结合的工艺，对修复前的待修复管道1进行预处理：
首先，选用水泥浆液或化学浆液对土体进行注浆，将待修复管道1缺陷位置周围土层进行加固，使注入浆液11充满土层内部及空隙；
然后，待修复管道1周围地层固结，将错口部位管片破除，掏出下沉土体和破碎管片，同时内衬钢管12(钢片拼装)，完成第一环钢圈内衬；
重新进行注浆、切割、内衬钢圈工艺，每次进尺400mm，直至待修复管道1内的错口部位处理完毕，恢复待修复管道1内部空间，采用CCTV机器人检测技术对清淤效果进行检测，检测结果满足下一道修复施工要求后进行下一道工序施工。
步骤四、底模敷设：底膜敷设先将底膜卷支架安放于固化结束井室4的井口，再将浸渍有树脂的底膜卷放置于支架上，用绳子将底膜一端及另外一根绳子一端绑好，将底膜与附带的绳子并排一起拉到固化开始的井室4，敷设的底膜置于原有待修复管道1的底部，底膜长度应控制在超出待修复管道1末端约400mm，其余部分切除，使得底膜置于修复管道1的底部，覆盖大于1/3的待修复管道1周长，敷设后用不少于2个膨胀螺丝及压条把底膜可靠地固定在修复管道1管口外端部上。
步骤五、拉入内衬软管：软管5进入待修复管道1前使用修复管道1中随底膜一起拉入的绳子将卷扬机6的钢丝绳拉到待修复管道1的另一端；
软管5进入修复管道1前，在软管5进入待修复管道1的所有改变方向的井口、管口处设置滚简或定滑轮7，滚简或定滑轮7的定位使用丝杠固定，软管5与其它物体直接接触处设置衬垫塑料布；
软管5与卷扬机6牵引钢丝绳的连接，先将软管5一端(图5的左端)的两侧分别朝里对折三分之一，再于折线底部放置吊装带后纵向对折软管5长度0.4～0.5m，接着使用扎带扎紧软管5端部，扎紧前在端部设置一块保护底膜，最后用万向U型吊装环连接吊装带与卷扬机6的钢丝绳套；
启动卷扬机6将软管5拉入待修复管道1内，应保持卷扬机6与软管5段人员联络通畅，拉入速度控制在0.6m/s以内；
当井室4的井口外部的软管5长度与井室4的深度接近时，使卷扬机6停止，用扎带将软管5的尾部(图5右端)与绳子扎紧后施加反力，再次开启卷扬机6牵引软管5，直到软管5前端部超出待修复管道1左端0.5米。
步骤六、端口安装扎头：软管5两端各安装一个扎头，扎头安装前，应在软管5两端外安装与软管5规格配套的筒状扎头布，应做好扎头插入软管5内白色替换绳替换特质黑色耐高温绳的准备工作；
扎头安装应将规格合适的扎头插入软管5端口至扎头边与软管5齐平，接着平整软管5内膜，使用大力钳加紧软管5，再绑扎软管5端部的扎头，每个扎头与一端软管5的绑扎使用两个紧绳器，紧绳器在软管5的最上端位置，两个紧绳器成30°扎紧，紧绳器的扎带对准扎头的两个槽，且两个紧绳器扎紧扎带的方向应相反；
扎头安装好后，应先将扎头袋一端插入待修复管道的管口0.2m以上，再将扎头布整平且扎头布另一端超过扎头的尾端，最后连接风机与扎头之间的气管、气压表管；安装结束后清理井下的垃圾、整理井下工具，人员撤出井室。
步骤七、一次充气：充气准备应依次开启发电机和高压风机，检查固化井室4的开始井和井室4的结束井内软管5上的的扎头捆绑是否牢固，待高压风机运行2分钟后，开启高压风管排气阀使压缩空气进入软管5内；
充气加压通过排气阀控制进入软管5内的空气流量使软管5内气压上升速度为每分钟1*103Mpa；当软管5内气压达到1*102MPa时，通过排气阀控制进入软管5内空气的流量，使软管5内气压上升速度为每分钟5*103Mpa，当气压达2*102MPa时，通过排气阀控制进入软管5内空气的流量，使软管5内气压保压30min；
充气保压应检查软管5内膜的状态，应将软管5当中预留的白色替换绳拉出，使之替换成特制的耐高温绳，同时做好其它将紫外线灯放入软管5内的准备。
步骤八、紫外线灯进入软管：根据待修复管道1的内径确定紫外线灯架8上紫外灯的数量与灯的规格，完成紫外灯、紫外灯架、灯架轮子、灯架的电缆、牵引灯架的黑色耐高温绳的组装、连接和调整；
紫外线灯架8在进入软管5的过程中应关闭高压风管的排气阀门和高压风机，打开扎头盖，通过耐高温绳的牵引将紫外线灯架8通过过扎头进入软管5内；
紫外线灯架8在进入软管5的过程中应通过紫外线灯前段的摄像镜头观察软管5内部的情况，紫外线灯架8不强行通过软管的未涨开区域，通过软管5未涨开区域应在紫外线灯架8外套上塑料布、并连接扎头充气待软管5涨开后进行；
紫外线灯架8全部进入软管5后停止拉入，检查紫外线灯架8的电缆、检查控制台的屏幕图像显示、将控制台电缆线显示器清零，将紫外线灯架8拉至软管5结束一端管口，适当拉紧紫外线灯架8的电缆并标记紫外线灯架8电缆的起始位置。
步骤九、二次充气与紫外线灯就位：软管5二次充气前在软管5外壁与待修复管道1的内壁之间、距离管口0.2m处放置密封条；
向软管5二次充气，修复管道1的直径为400～1500mm时，二次充气压力需要达到0.07～0.025MPa，如表1执行，当向软管5内充气气压达到要求后，应继续充气并保压30min；
表一
| 修复管道直径/mm | 充气压力/MPa |
| ≤400 | 0.07～0.08 |
| 550～600 | 0.06～0.07 |
| 700～800 | 0.05～0.06 |
| 900～1000 | 0.035～0.04 |
| 1100～1200 | 0.03～0.035 |
| 1250～1500 | 0.025～0.03 |
紫外线灯架8从固化结束的井室4的软管5端至固化开始的井室4的软管5一端就位工作，应在软管5二次充气保压阶段、并通过紫外线灯架8上的摄像镜头观察确认软管5全部涨开后进行。
步骤十、软管固化和拆除紫外线灯：软管5固化应先打开控制台控制紫外线灯架8上的紫外线灯的指示开关，再依次开启紫外线灯架8上的紫外线灯，八盏紫外线灯的每盏之间的开启间隔为30s，最后开启拖拉紫外线灯架8行走指示开关；
软管5固化在紫外线灯全部开启后开始，每盏紫外线灯以功率为100W，软管5至待修复管道1壁厚为3～12mm以及待修复管道1内直径为250～1200mm时，控制紫外线灯架8距离待修复管道1两端为0.5米时，以0.2m/min～0.3m/min行走，中间部分控制紫外线灯架8以1.2m/min～0.15m/min的速度行走，如表图6执行；
紫外线灯架8到达终点时，再依次关闭八盏紫外线灯，每盏灯之间的关闭间隔时间为30s；
软管5固化结束后先关闭高压风机、拆除井内滑轮，再拆除高压风管、气压表管、扎头端盖，取出紫外线灯，最后拆除与紫外线灯连接的耐高温绳、电缆；软管5在待修复管道1内固化后弯曲模量可达12000Mpa，解决了现有技术对不同直径的待修复管道在修复后达不到设计要求的问题。
步骤十一、管端处理：拆除紧绳器、扎头，再使用切割机切除固化后多余的软管5固化形成的内衬管，切割操作应使内衬管超出修复管道1末端20mm；多余的内衬管切除后，应用内衬管道中原来牵引灯架的耐高温绳将滞留在内衬管里的内膜从固化开始井室4拉出，待内膜拉出后，在内衬管口与待修复管道1的端头缝隙抹速凝型快速止水材料。
步骤十二、质量验收及收尾：待修复管道1完成后，检测人员应立即对已衬修复管道3的管段进行CCTV检测，检测管道修复整体情况并做好记录，提交CCTV检测报告。
此技术源于贵州贵阳南明区河滨污水处理厂等污水管网改造工程施工Ⅲ标段项目施工过程。
Claims (10)
1.一种管道非开挖紫外光固化修复施工方法，其特征在于，包括步骤软管固化和拆除紫外线灯：开启紫外线灯架(8)上的紫外线灯，八盏紫外线灯的每盏之间的开启间隔为30s；软管(5)固化在紫外线灯全部开启后开始，每盏紫外线灯以功率为100W，软管(5)至待修复管道(1)壁厚为3～12mm以及待修复管道(1)内直径为250～1200mm时，控制紫外线灯架(8)距离待修复管道(1)两端为0.5米时，以0.2m/min～0.3m/min行走，中间部分控制紫外线灯架(8)以1.2m/min～0.15m/min的速度行走；紫外线灯架(8)到达终点时，再依次关闭八盏紫外线灯，每盏灯之间的关闭间隔时间为30s。
2.如权利要求1所述的管道非开挖紫外光固化修复施工方法，其特征在于：所述步骤软管固化和拆除紫外线灯为步骤十，在所述步骤十之前还包括步骤一至步骤九，在所述所述步骤十之后还包括步骤十一至步骤十二。
3.如权利要求2所述的管道非开挖紫外光固化修复施工方法，其特征在于，所述步骤一、现场勘察为：查清待修复管道(1)上下游管道过流水量、支线情况、埋深、井室大小等基本信息。
4.如权利要求2所述的管道非开挖紫外光固化修复施工方法，其特征在于，所述步骤二、管道封堵导流为：对井室(4)内及待修复管道(1)管口的淤积、垃圾、石块杂物进行水下清掏，再对待修复管道(1)两端进行封堵。
5.如权利要求2所述的管道非开挖紫外光固化修复施工方法，其特征在于，所述步骤三、管道清洗及局部处理为：清洗待修复管道(1)内部结垢和底部沉渣；针对待修复管道(1)存在变形、错口、脱节、塌陷严重的区域，采用土体固化、管道钢圈处理相结合的工艺，对修复前的待修复管道(1)进行预处理。
6.如权利要求2所述的管道非开挖紫外光固化修复施工方法，其特征在于，所述步骤四、底模敷设为：浸渍有树脂的底膜置于原有待修复管道(1)的底部覆盖大于1/3的修复管道1周长。
7.如权利要求2所述的管道非开挖紫外光固化修复施工方法，其特征在于，所述步骤五、拉入内衬软管为：软管(5)与卷扬机(6)牵引钢丝绳的连接，先将软管(5)一端使用扎带扎紧，启动卷扬机(6)将软管(5)拉入待修复管道(1)内，
当井室(4)的井口外部的软管(5)长度与井室(4)的深度接近时，使卷扬机(6)停止，用扎带将软管(5)的尾部与绳子扎紧后施加反力，再次开启卷扬机(6)牵引软管(5)，直到软管(5)前端部超出待修复管道(1)左端。
8.如权利要求2所述的管道非开挖紫外光固化修复施工方法，其特征在于，所述步骤六、端口安装扎头为：扎头插入软管(5)端口至扎头边与软管(5)齐平，接着平整软管(5)内膜，加紧软管(5)，使用紧绳器，扎紧，紧绳器的扎带对准扎头的两个槽，且两个紧绳器扎紧扎带的方向应相反；
扎头袋一端插入待修复管道的管口扎头布另一端超过扎头的尾端，最后连接风机与扎头之间的气管、气压表管。
9.如权利要求2所述的管道非开挖紫外光固化修复施工方法，其特征在于，
所述步骤七、一次充气为：使压缩空气进入软管(5)内；充气加压进入软管(5)内的空气使软管(5)内气压保压30min；
所述步骤步骤八、紫外线灯进入软管为：紫外线灯架(8)在进入软管(5)的过程中应关闭高压风管的排气阀门和高压风机，打开扎头盖，将紫外线灯架(8)通过过扎头进入软管(5)内；
紫外线灯架(8)全部进入软管(5)后停止拉入，检查紫外线灯架(8)，将紫外线灯架(8)拉至软管(5)结束一端管口，标记紫外线灯架(8)电缆的起始位置；
所述步骤九、二次充气与紫外线灯就位为：向软管(5)二次充气，待修复管道(1)的直径为400～1500mm时，二次充气压力需要达到0.07～0.025MPa，当向软管(5)内充气气压达到要求后，应继续充气并保压30min。
10.如权利要求2所述的管道非开挖紫外光固化修复施工方法，其特征在于，
所述步骤十一、管端处理为：拆除紧绳器、扎头，切除固化后多余内衬管，在内衬管口与待修复管道(1)的端头缝隙抹速凝型快速止水材料；
所述步骤十二、质量验收及收尾为：待修复管道(1)完成后对已衬修复管道(2)的管段检测。
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