非開挖施工與修復(fù)技術(shù)新設(shè)備新材料

非開挖管道施工及修復(fù)技術(shù)及新設(shè)備、新材料探究針對(duì)過去幾年頻發(fā)的管線泄漏爆炸、城市暴雨內(nèi)澇、路面坍塌等地下管網(wǎng)問題，國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)于2015年7月在國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議上，專門對(duì)推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)進(jìn)行了部署，長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，有望解決城市地下管網(wǎng)比較突出的“各自為政”及“馬路拉鏈”等問題。但在短期內(nèi)，甚至在未來十年到二十年間，地下老舊管線更新改造問題仍會(huì)非常突出，特別是在基礎(chǔ)設(shè)施完備、交通壓力巨大而管廊建設(shè)暫時(shí)無法全面推進(jìn)的一、二線城市中心區(qū)域，則需要運(yùn)用其他綠色施工技術(shù)手段進(jìn)行解決。非開挖管道更新修復(fù)技術(shù)作為一項(xiàng)城市地下管網(wǎng)改造的重要手段，因其環(huán)保性也慢慢為民眾所了解。該技術(shù)領(lǐng)域也在過去二十年間不斷發(fā)展提升，到目前為止已研究開發(fā)了十三種非開挖施工方法，其中CIPP內(nèi)襯法、CIPP點(diǎn)狀法及螺旋纏繞法已得到廣泛應(yīng)用。非開挖管道施工及修復(fù)技術(shù)在上海、杭州、蘇州、北京、天津、廣州、寶雞等城市得到推廣應(yīng)用，尤其是上海市，應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)已達(dá)二十多年，在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)及設(shè)備的同時(shí)，還研究開發(fā)出一些適合本地的非開挖管線修復(fù)方法，如麻絲鑲嵌法、套環(huán)法等。非開挖管道修復(fù)技術(shù)主要是研究管道內(nèi)部檢測(cè)和清洗、修復(fù)工藝、設(shè)備和材料的研究。1管道內(nèi)部檢測(cè)技術(shù)管道內(nèi)部檢測(cè)技術(shù)一般分為：管道閉路電視檢測(cè)技術(shù)（CCTV）、聲納及超聲波檢測(cè)技術(shù)、聚焦電極滲漏定位儀及掃描電鏡檢測(cè)技術(shù)、潛望鏡檢測(cè)技術(shù)、管道檢測(cè)機(jī)器人及多重傳感器技術(shù)。國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)主要有澳大利亞的管道檢測(cè)快速評(píng)估技術(shù)（PipelineInspectionRapidAssessmentTechniques,PIRAT）、德國(guó)的機(jī)器人檢測(cè)系統(tǒng)(MAKRO)和多重傳感技術(shù)(SewerAssessmentwithMultisensors,SAM)以及日本的管道掃描和評(píng)價(jià)技術(shù)(TheSewerScannerandEvalu-ationTechnology,SSET)。Balama和PureTechnology公司共同研發(fā)的P-wave(PolarWave)和預(yù)應(yīng)力混凝土（PCCP）管道檢測(cè)技術(shù)，可同時(shí)結(jié)合光纖監(jiān)視系統(tǒng)、CCTV、聲吶和超聲波等方式以滿足不同材質(zhì)的管道檢測(cè)。CCTV、聲納、和激光檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)將是該領(lǐng)域今后發(fā)展的主要方向。圖1.1管道內(nèi)窺檢測(cè)（CCTV）系統(tǒng)采用先進(jìn)的CCTV管道內(nèi)窺電視檢測(cè)系統(tǒng)，在管道內(nèi)自動(dòng)爬行，對(duì)管道內(nèi)的銹層、結(jié)垢、腐蝕、穿孔、裂紋等狀況進(jìn)行探測(cè)和攝像，依據(jù)檢測(cè)技術(shù)規(guī)程再進(jìn)行評(píng)估，為制定修復(fù)方案或新建管道的質(zhì)量評(píng)定提供重要依據(jù)。

結(jié)垢性檢測(cè)：檢查管道的完好程度。

功能性檢測(cè)：檢查管道的暢通情況。圖1.2快速管道檢查（QV）視頻成像系統(tǒng)圖1.3水平管道內(nèi)部檢測(cè)和清掃的機(jī)器人圖1.4WT3090型管道內(nèi)部檢測(cè)系統(tǒng)WT3090型管道內(nèi)部檢測(cè)系統(tǒng)，是近年來國(guó)內(nèi)外市政管道重建及已有管道維護(hù)的主要檢測(cè)設(shè)備，特別適用于檢測(cè)管道內(nèi)部是否存在破裂、變形、腐蝕、異物侵入、沉積、結(jié)垢和樹根障礙物等管道病害，是施工、維護(hù)保養(yǎng)、定期檢驗(yàn)的必備設(shè)備。性能特點(diǎn)：采用國(guó)外引進(jìn)技術(shù)，為國(guó)內(nèi)非開挖地下管網(wǎng)管道工程特殊設(shè)計(jì)。多自由度機(jī)器人控制，方便操作和檢測(cè)。高密封性技術(shù)措施，適合管道、管渠內(nèi)部復(fù)雜環(huán)境。三種可調(diào)焦、低照度CCD密封防爆探頭，三種輪胎靈活選擇，適合不同管徑。強(qiáng)大的照明系統(tǒng)，可按需調(diào)節(jié)和組合選擇。大功率爬行器攜帶防爆鏡頭，增加機(jī)器人爬坡能力。加寬技術(shù)設(shè)計(jì)，確保爬行器在不同管道內(nèi)可靠行進(jìn)。內(nèi)置計(jì)算機(jī)對(duì)管道內(nèi)部進(jìn)行圖像檢測(cè)、編輯、記錄、保存、回放。專業(yè)信號(hào)處理，確保檢測(cè)保真度。軟件模塊化設(shè)計(jì)，保障系統(tǒng)可靠運(yùn)行。管道缺陷定位實(shí)時(shí)記錄，為維修提供精準(zhǔn)位置。操縱架導(dǎo)向設(shè)計(jì)，方便收放。完善的整機(jī)熱設(shè)計(jì)技術(shù)，保障工作環(huán)境溫度寬泛，工作溫度-10℃～+50℃。管道定位精度：0.5米；定位分辨率：0.1米。探測(cè)距離：150米。應(yīng)用范圍：WT3090型管道內(nèi)部檢測(cè)系統(tǒng)用以滿足管徑范圍180mm到1500mm的污水、雨水、石油、蒸汽、排水和供水等管道進(jìn)行攝像、檢查、評(píng)估和養(yǎng)護(hù)。標(biāo)準(zhǔn)配置：本系統(tǒng)主要由四部分及配件組成1)主控制器2)操縱電纜盤3)爬行器4)旋轉(zhuǎn)攝像頭5）標(biāo)準(zhǔn)攝像頭6）小型攝像頭圖1.5管道聲納檢測(cè)在管道中利用水腫聲波對(duì)水下環(huán)境結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描探測(cè)，檢查管道內(nèi)破裂、變形、淤積等缺陷。聲納圖像對(duì)污泥情況能準(zhǔn)確測(cè)量，根據(jù)聲納圖像，繪制管道內(nèi)污泥沉積斷圖面。特點(diǎn)·清楚地掃描管道內(nèi)部輪廓的變形和破裂以及沉積物的整體形狀

·可對(duì)直徑400～5000mm的管道內(nèi)部輪廓進(jìn)行繪制

·聲納圖像可同步清晰地傳送到地面上的彩色pc監(jiān)控器上，并通過軟件處理聲納提供的圖像計(jì)算下水道中沉積物的數(shù)量

·聲納可及攝像機(jī)、各種環(huán)境傳感器相結(jié)合，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的檢查

·聲納可順流前進(jìn)，或在牽引電纜、牽引車的牽引下前進(jìn)2管道清洗技術(shù)2.1化學(xué)清洗

化學(xué)清洗是采用化學(xué)藥劑和先進(jìn)的清洗工藝對(duì)工業(yè)設(shè)備、管道、容器等進(jìn)行油污、銹蝕、結(jié)垢、焦碳等進(jìn)行清洗的過程。公司研制出的抑制劑、緩蝕劑和原油清洗劑等清洗產(chǎn)品，已廣泛應(yīng)用于市政供排水管線、工業(yè)排灰管線和各種儲(chǔ)管，達(dá)到良好的清洗效果。2.2PIG清洗圖2.1PIG清洗技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：適用范圍廣，適合于對(duì)超長(zhǎng)管道的清洗，采用多層清洗方式；設(shè)備簡(jiǎn)單、需用人員少、經(jīng)濟(jì)效益高。2.3高壓水射流清洗圖2.2高壓水射流清洗圖2.3新型高壓水射流技術(shù)—高壓脈沖水射流高壓水射流是經(jīng)高壓泵將動(dòng)力源的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為壓力能，具有高強(qiáng)度壓力的水通過高壓噴嘴的小孔，再將壓力能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，從而形成的高速水射流。而脈沖射流是將常規(guī)的連續(xù)射流改變成打擊力陣發(fā)的斷續(xù)射流，因而極大地提高了作業(yè)效率，以高壓工況達(dá)到超高壓工況的作業(yè)目標(biāo)，極大地降低了機(jī)組功率。3非開挖管道修復(fù)工藝管道的非開挖修復(fù)技術(shù)總體上可分為整體修復(fù)和局部修復(fù)兩大類。整體修復(fù)通常指對(duì)某一段管進(jìn)行整體的加固和修復(fù),采用整體修復(fù)可以達(dá)到防腐、防滲、增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度甚至整舊如新的目的。局部修復(fù)也稱點(diǎn)狀修復(fù),通常指只對(duì)管道接口等損壞點(diǎn)進(jìn)行防滲堵漏修理的一種做法。點(diǎn)狀修理針對(duì)性強(qiáng),可以降低維修費(fèi)用,但其無法提高管道的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。具體分類方法見表3.1表3.1非開挖修復(fù)技術(shù)分類表修復(fù)技術(shù)具體方法輔助修復(fù)地基處理局部修復(fù)穿插法、折疊變形法、縮徑法、纏繞法、原位固化法、噴涂法、爆管襯裝修復(fù)技術(shù)整體修復(fù)補(bǔ)丁法、灌膠修補(bǔ)套管法、機(jī)器人法、注漿法3.1輔助修復(fù)常用的是土體注漿法。土體注漿法是較早應(yīng)用的一種排水管道防滲堵漏和填充的方法。它是通過鉆孔或者預(yù)留的孔洞對(duì)管道四周的土體、聯(lián)接部位、檢查井周圍的土體注入漿液，待漿液凝固后和周圍的土體形成一體。注漿可以增加地基承載力，增大變形模量，有效阻斷地下水。它是排水管道修復(fù)的基礎(chǔ)，一般為各種非開挖修復(fù)的前期工藝處理，一般不單獨(dú)使用，及其它修復(fù)技術(shù)配合使用。3.2局部修復(fù)目前常用的管道局部修復(fù)方法主要有內(nèi)襯法、原位固化法、噴涂法等。內(nèi)襯法傳統(tǒng)的內(nèi)襯法是使用得最早的一種非開挖地下管道修復(fù)方法，適用于各種地下管道的修復(fù)。新管可以是由聚乙烯管預(yù)先對(duì)焊而成的連續(xù)長(zhǎng)管，也可以是一節(jié)一節(jié)的短塑料管、玻璃管等，在工作坑連接后分別送入舊管道內(nèi)。管內(nèi)人工對(duì)口焊接，管頂鉆孔注漿。在管徑800mm以下小管可采用“列車推進(jìn)法”，這種施工推力隨著長(zhǎng)度增加而增加;在管徑800mm以上大管道可采用“單管推進(jìn)法”，這種工藝每次只推進(jìn)一節(jié)短管。如這種方法可用于舊管中無障礙、管道無明顯變形的情況下。當(dāng)修復(fù)的管道對(duì)坡度有一定的要求時(shí)，如污水管道，則需要有塑料或鋼制的定位器或間隔器。灌漿時(shí)，間隔器還可保證新管居于舊管的中間，形成均勻的環(huán)形間隙。傳統(tǒng)的內(nèi)襯法的優(yōu)點(diǎn)是:(1)施工簡(jiǎn)單，對(duì)工作人員的技術(shù)要求低;(2)施工速度快;(3)不需要用專用的設(shè)備，投資少、施工成本低;(4)可適應(yīng)大曲率半徑的的彎管。傳統(tǒng)內(nèi)襯法的缺點(diǎn)是:(1)過流斷面受損失較大，但管徑較大時(shí)影響較小;(2)環(huán)形間隙要求灌漿，小管注漿時(shí)有可能造成內(nèi)襯管上浮;(3)需開挖一條導(dǎo)向槽(連續(xù)管法);(4)分支管的連接點(diǎn)需開挖進(jìn)行;(5)一般只適用于圓形斷面的管道。改進(jìn)的內(nèi)襯法包括包括冷軋法、熱拔法和變形法。利用PE或PVC管的性能，將管的直徑在插入舊管之前暫時(shí)變小或改變形狀，插入后新管膨脹，及舊管貼合在一起形成緊密連結(jié)，避免了傳統(tǒng)內(nèi)襯法在新舊管的環(huán)空內(nèi)灌漿的需要。冷軋法和熱拔法的暫時(shí)縮徑，既可通過機(jī)械軋制(冷軋法)，也可在一個(gè)已縮徑的模具上拉拔得到(熱拔法)。對(duì)變形法，管在擠壓后很快變形和折疊，并纏繞在一滾筒上，插入舊管內(nèi)，在蒸汽的作用下膨脹而及舊管形成緊密結(jié)合。改進(jìn)的內(nèi)襯法適用于管徑為75～1200mm、管線長(zhǎng)度為1000m左右的各類管道的修復(fù)。改進(jìn)的內(nèi)襯法的優(yōu)點(diǎn)是:(1)不需要灌漿，施工速度快;(2)過流斷面的損失很小;(3)可適應(yīng)于大曲率半徑的彎管;(4)可長(zhǎng)距離修復(fù)。改進(jìn)的內(nèi)襯法的缺點(diǎn)是:(1)分支管的連接需要開挖進(jìn)行;(2)舊管的結(jié)構(gòu)性破壞會(huì)導(dǎo)致施工困難;(3)只適用于修復(fù)直圓形管道。近幾年來隨著工藝的改進(jìn)，可以帶水作業(yè)的螺旋管內(nèi)襯法應(yīng)用得越來越多，它從材料上入手，也有邊施工邊做管，也有可用于相當(dāng)于直徑5米的矩形管。使修復(fù)的材料根據(jù)施工情況而定，帶來了更大的便利。如擴(kuò)脹螺旋管內(nèi)襯(襯管擴(kuò)張后緊貼母管，斷面損失小)、鋼襯螺旋管內(nèi)襯(螺旋管外包鋼帶，增加環(huán)剛度)、自行式螺旋管內(nèi)襯(制管機(jī)在前，管徑可隨時(shí)變化，制管長(zhǎng)度不受限制，可用于矩形、拱形管道)、塑包鋼熱熔螺旋管內(nèi)襯(鋼帶被包裹在PE材料中，接縫用同質(zhì)材料熱熔連接)。圖3.1HDPE管“U”型穿插工藝圖片圖3.2改進(jìn)內(nèi)襯法施工示意圖CIPP原位固化法CIPP原位固化法，是非開挖行業(yè)一種地下管道修復(fù)工藝，起源于上世紀(jì)七十年代的英國(guó)，迄今為止是世界范圍內(nèi)最廣泛使用的地下管道非開挖修復(fù)技術(shù)。原位固化法（CIPP）施工工藝一般采用翻轉(zhuǎn)式或牽引式。翻轉(zhuǎn)安裝方式就是將樹脂浸潤(rùn)的軟管內(nèi)側(cè)向外不斷翻轉(zhuǎn)以完成安裝。開始階段，軟管內(nèi)側(cè)朝外，及一個(gè)頂環(huán)相連，并固定在管口。之后，往管中不斷注以提供適宜的靜水壓力，從而推動(dòng)軟管不斷翻轉(zhuǎn)。在翻轉(zhuǎn)過程中，翻過來的軟襯管在膨脹力的作用下緊緊地貼在主管內(nèi)壁上，形成新的致密的保護(hù)層，牽引內(nèi)襯方式是把灌浸有熱硬化性樹脂的軟管材料運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)后，采用牽引的方式將材料插入舊管內(nèi)部，然后加壓使之膨脹并緊貼于管道內(nèi)壁。其加熱固化的方式和翻轉(zhuǎn)式類似，一般也采用熱水、蒸氣噴淋或紫外線加熱的方法進(jìn)行加熱固化。目前，國(guó)外CIPP修復(fù)施工中牽拉內(nèi)襯方式的市場(chǎng)占有率已超過翻轉(zhuǎn)式。翻轉(zhuǎn)式及牽引式施工示意見圖3.3（a）翻轉(zhuǎn)式（b）牽引式圖3.3翻轉(zhuǎn)式及牽引式施工示意圖（1）技術(shù)特點(diǎn)1）施工時(shí)間短?，F(xiàn)場(chǎng)施工從準(zhǔn)備、內(nèi)襯、加壓、固化一般只需約8h就可完成，可以十分方便地解決施工時(shí)的臨時(shí)排水問題。2）設(shè)備占地面積小。該工法設(shè)備只需小型紫外線照射燈和小型空氣壓縮機(jī)，施工時(shí)占用道路面積小、噪聲低，對(duì)道路交通影響小。3）內(nèi)襯管耐久實(shí)用。采用玻璃纖維和不飽和樹脂作為內(nèi)襯修復(fù)材料，具有材料強(qiáng)度大、耐腐蝕、耐磨損的優(yōu)點(diǎn)，耐久性最大可達(dá)50年，可徹底解決管道的地下水滲入問題，做到一勞永逸；管道斷面面積損失小、表面光滑，提高了管道的過流能力。4）保護(hù)環(huán)境，節(jié)省資源。修復(fù)工作不需做任何開挖，只是利用原有檢查井作為物料的拉入孔，不開挖路面、不產(chǎn)生垃圾、不堵塞交通，使管道開挖施工的形象大為改觀，總體社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益較好。原位管線修復(fù)工藝的適用范圍和使用條件見表3.2表3.2原位管線修復(fù)工藝的適用范圍和使用條件修復(fù)方法舊管道內(nèi)徑（mm）內(nèi)襯管材質(zhì)對(duì)過流量的影響是否需要工作坑是否需要注漿修復(fù)彎曲管道能力可修復(fù)舊管道截面形狀原位固化法翻轉(zhuǎn)式：100~2700聚酯纖維、聚酯樹脂稍增加不需要不需要90°彎管圓形、矩形、蛋形或三角形牽拉式：100~2400環(huán)氧樹脂、乙烯基酯過流量穿插法100~1000PE、PVC、玻璃鋼等過流量減小需要跟據(jù)設(shè)計(jì)要求直管圓形爆管襯裝修復(fù)75~1000HDPE可增加過流量需要不需要直管圓形折疊內(nèi)襯法工廠折疊HDPE過流量基本不變不需要或少量開挖不需要15°彎管圓形現(xiàn)場(chǎng)折疊HDPE過流量基本不變需要不需要15°彎管圓形（2）CIPP牽引內(nèi)襯修復(fù)設(shè)計(jì)及施工設(shè)計(jì)原則：1）滿足管道的承載負(fù)荷要求；2）管道流量應(yīng)達(dá)到原有的設(shè)計(jì)流量；3）滿足管道所在地疏通技術(shù)對(duì)管道的要求；4）同一管段的點(diǎn)狀修復(fù)超過3處的，宜采用整體修復(fù)。牽引內(nèi)襯修復(fù)法工藝流程為：1）對(duì)舊管道進(jìn)行堵水，清洗管道，CCTV（管道內(nèi)窺攝像）勘察舊管道；2）安裝防劃傷墊層；3）安裝滑輪和打包機(jī)；4）拉入內(nèi)襯主物料；5）內(nèi)襯兩端封堵，連接充氣設(shè)備，空壓機(jī)吹脹軟管；6）紫外線固化內(nèi)襯；7）端頭處理；8）抽出內(nèi)膜；9）CCTV檢查驗(yàn)收；10）拆堵通水，完成修復(fù)。目前，國(guó)內(nèi)該項(xiàng)技術(shù)在污水管道修復(fù)中的應(yīng)用還剛剛起步，應(yīng)用實(shí)例還不多。武漢市某污水干管非開挖修復(fù)采用CIPP牽引內(nèi)襯修復(fù)法，對(duì)施工工作面狹窄、橫穿路口的現(xiàn)狀D=1200mmFRPP污水管道采用CIPP牽引內(nèi)襯修復(fù)，修復(fù)長(zhǎng)度約559m，內(nèi)襯厚度10.3mm，內(nèi)襯固化后可承受壓力8kN/m2，翻襯方向?yàn)轫樄艿榔露确较?，從上游往下游施工，施工過程全程采取CCTV視頻監(jiān)控確保了內(nèi)襯施工質(zhì)量。該工程竣工一年多來，污水管道運(yùn)行正常，修復(fù)效果良好。該工程設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)可為我國(guó)城市舊城區(qū)、重要地段及交通要道處的地下管道的原位修復(fù)提供參考。除了翻轉(zhuǎn)法和牽拉法外，紫外線光固化CIPP技術(shù)也是非開挖修復(fù)原位固化法的一種，目前國(guó)內(nèi)使用的紫外線光固化設(shè)備及材料基本來自德國(guó)ＳＡＥＲＴＥＸ公司。該公司使用的全內(nèi)襯修復(fù)材料相對(duì)于其他采用翻轉(zhuǎn)式原位固化法中的內(nèi)襯材料而言，其內(nèi)襯管固化后的長(zhǎng)期彈性模量相對(duì)要大，因此在相同荷載情況下所用內(nèi)襯管壁厚較小。此外，采用紫外線光固化內(nèi)襯修復(fù)時(shí)內(nèi)襯管所需要的固化時(shí)間短，隨著紫外線光源逐漸向前移動(dòng)，內(nèi)襯的冷卻也隨后連續(xù)發(fā)生，降低了固化收縮在內(nèi)襯管內(nèi)引起的內(nèi)應(yīng)力；紫外光固化設(shè)備上可以安裝攝像頭，以便實(shí)時(shí)檢測(cè)內(nèi)襯管固化情況；紫外光固化工藝中不用考慮排水管道端口斷面高低引起的固化起始端的問題；固化工藝中不產(chǎn)生廢水。2012年下半年，廣州市市政集團(tuán)有限公司對(duì)越秀區(qū)天河路排水管道采用紫外線光固化CIPP修復(fù)工藝進(jìn)行修復(fù)，主要利用夜間作業(yè)，從內(nèi)襯管拉入管道內(nèi)到內(nèi)襯管充氣、固化及端頭切割處理整個(gè)過程所需時(shí)間僅5個(gè)小時(shí)左右。作業(yè)過程中未占道開挖，基本不影響交通，后期的驗(yàn)收也表明管道修復(fù)取得了良好的效果，實(shí)現(xiàn)了較好的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益?？傮w而言，紫外線光固化CIPP技術(shù)在管道非開挖內(nèi)襯修復(fù)領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，具有很大的推廣價(jià)值。圖3.4紫外線光固化CIPP技術(shù)工藝流程3.2.3噴涂法噴涂法是指通過在管道內(nèi)部噴涂一層膜而對(duì)舊管道內(nèi)部進(jìn)行修復(fù)的方法。由于噴涂層較薄,通常只用于防腐處理。根據(jù)噴涂材料的不同,可分為水泥砂漿噴涂和有機(jī)化學(xué)噴涂。噴涂材料主要有水泥砂漿、環(huán)氧樹脂及聚醋樹脂?？蓱?yīng)用在自來水及排水管道的修復(fù)。環(huán)氧樹脂噴涂適用于管徑75mm～600mm，水泥砂漿噴涂適用于管徑100mm～4500mm，聚醋樹脂噴涂適用于管徑75mm～1600mm。噴涂法的優(yōu)點(diǎn)：不存在支管的連接問題；施工速度快；過流斷面的損失小；可適應(yīng)管徑、斷面形狀、彎曲度的變化；經(jīng)濟(jì)性好。及內(nèi)襯、爆管法、軟襯法等相比,水泥砂漿噴涂是其中最為經(jīng)濟(jì)的一種修復(fù)方式。噴涂法的缺點(diǎn)是要求原管道有一定的結(jié)構(gòu)完整性。（1）管道內(nèi)水泥砂漿襯里的修復(fù)技術(shù)利用噴涂法或擠涂法依次在舊管道內(nèi)涂覆改良性水泥砂漿，經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)，在被修復(fù)的管道內(nèi)形成襯里復(fù)合管。這種管道修復(fù)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)有：①價(jià)格相對(duì)便宜，材料隨處可以買到；②抗腐蝕性強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)、耐久，管道水泥砂漿襯里可使用30～50a。③施工簡(jiǎn)便，對(duì)管道內(nèi)表面清理要求比較低。主要缺點(diǎn)有：①水泥需養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于24h；②表面粗糙，摩阻系數(shù)大。水泥砂漿在養(yǎng)護(hù)過程中具有從金屬表面清除全部鐵銹和銹痕的特殊功能，這些銹粒能被溶解和生成鐵鹽，而這些鐵鹽散入砂漿并最終沉淀下去，這一點(diǎn)對(duì)舊管線的修復(fù)來說特別重要。另外水泥砂漿的防腐機(jī)理比較獨(dú)特，它不像管道內(nèi)襯HDPE那樣簡(jiǎn)單地將水及舊管壁隔開從而減少腐蝕，它是可滲透性襯里。當(dāng)管道輸送水時(shí)，砂漿襯里被水浸透，進(jìn)而浸濕整個(gè)管道內(nèi)壁。水在浸透砂漿襯里的同時(shí)，吸收其中的Ca(OH)2使管壁附近的pH>12。在這樣高的pH值條件下，其表面上的氧化鐵充分起到了防止金屬管壁產(chǎn)生銹蝕的作用。如果某些原因使水泥砂漿襯里產(chǎn)牛許多細(xì)小的裂縫，它還有自愈性，這些細(xì)小裂縫在管道開始輸送水后，由于襯里的二次水化作用會(huì)自動(dòng)愈合和復(fù)原。工程施工要求①管道檢測(cè)。對(duì)所確定的需要采用水泥砂漿涂襯的過路管，采用CCTV(內(nèi)窺鏡)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)內(nèi)壁腐蝕、結(jié)垢有0.5～2cm不等。②挖修復(fù)操作坑。在管道兩端挖操作坑，并在兩端人工截下長(zhǎng)0.75～2m的短管，以便內(nèi)壁清理及涂敷作業(yè)。③管道內(nèi)壁清理。采用牽引刮清理法對(duì)管道內(nèi)壁的銹垢進(jìn)行刮清，最后再用啞鈴形的柱塞在管道中牽引多次直至無結(jié)垢帶出。④現(xiàn)場(chǎng)水泥砂漿襯里施工。施工方法采用擠涂法，襯里厚度確定在4～6mm。⑤襯里固化。采用自然養(yǎng)護(hù)法，管道兩端密封，養(yǎng)護(hù)24h。⑥質(zhì)量檢測(cè)。采用360度內(nèi)窺鏡檢測(cè)襯里情況，無漏襯現(xiàn)象。（2）環(huán)氧樹脂噴涂修復(fù)技術(shù)在我國(guó)，第一次正式采用環(huán)氧樹脂噴涂技術(shù)修復(fù)供水管道是在2003年的上海，目前在北京和常州等地也有應(yīng)用，環(huán)氧樹脂噴涂的施工步驟如下:①開挖部分管道，用以放置必要的噴涂設(shè)備;②清洗管道，采用拖刮技術(shù)和齒條齒輪鉆機(jī)技術(shù)進(jìn)行機(jī)械清洗;③管道噴涂，環(huán)氧樹脂和催化劑通過不同的軟管進(jìn)入噴霧器，充分混合后噴出，美國(guó)水利工程協(xié)會(huì)(AWWA)給出的最小噴涂厚度為1mm；④壓力測(cè)試、消毒和細(xì)菌檢測(cè)，合格后恢復(fù)供水。存在問題及解決措施：在進(jìn)行環(huán)氧樹脂噴涂修復(fù)過程中，噴涂膜會(huì)出現(xiàn)一些問題：①噴涂層出現(xiàn)空白、不連貫和厚薄不均;②噴涂層出現(xiàn)氣泡;③噴涂層出現(xiàn)脫落;④噴涂層未完全固化。解決措施：有著幾年噴涂修復(fù)經(jīng)驗(yàn)的專家指出，許多問題是由于噴涂前管道清洗不徹底而造成的，也有一些為噴涂設(shè)備出現(xiàn)故障造成的。因此在施工過程中要規(guī)范操作過程，特別是保障噴涂前管道要清洗干凈。目前環(huán)氧樹脂噴涂技術(shù)對(duì)管道結(jié)構(gòu)的修復(fù)還不是很理想，如要保障一定的結(jié)構(gòu)性修復(fù)，則需要噴涂一定厚度的噴涂膜，而噴涂較厚的環(huán)氧樹脂膜一方面會(huì)增加工程的造價(jià)，另一方面也對(duì)施工技術(shù)提出了較高的要求，如果施工后較厚的噴涂膜不能完全固化，會(huì)造成噴涂膜物質(zhì)的析出，影響后期的供水水質(zhì)。因此一方面可以對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性，如采用納米技術(shù)來增加其抗彎和抗張強(qiáng)度來改善其結(jié)構(gòu)性修復(fù)功效，另一方面也可改良施工工藝使固化時(shí)間縮短來減少噴涂膜物質(zhì)的析出。采用哪一種修復(fù)工藝要注意幾個(gè)方面的問題:(1)考慮損壞的類型。根據(jù)損壞的程度以及相關(guān)管線的影響程度，比如只是少量接口損壞可用點(diǎn)狀修理，這些都需要細(xì)致的巡查;(2)考慮施工質(zhì)量的穩(wěn)定性。了解不同工藝的特點(diǎn)以及施工地點(diǎn)的地形結(jié)構(gòu)，選擇適宜的工藝，比如嵌補(bǔ)、注漿法有時(shí)穩(wěn)定性較差；(3)考慮對(duì)水流的影響。比如套環(huán)法、短管內(nèi)襯法對(duì)水流有一定影響；(4)考慮工期長(zhǎng)短、施工環(huán)境的要求、考慮對(duì)周圍管線的影響。如嵌補(bǔ)涂層注漿法工期較長(zhǎng)，螺旋內(nèi)襯可以適當(dāng)帶水作業(yè)，而裂管法對(duì)周圍管線存在影響的可能;(5)考慮造價(jià)。在考慮了各種工藝的技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)后，造價(jià)經(jīng)常影響了選擇，比如CIPP的質(zhì)量較好，螺旋內(nèi)襯可帶水作業(yè)，但價(jià)格較貴。4非開挖施工新設(shè)備介紹4.1管線探測(cè)儀圖4.1JTD-400G管線探測(cè)儀JTD-400G管線探測(cè)儀由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)兩部分組成，用來從地面上探測(cè)地下埋設(shè)的金屬供水管道、煤氣管道、電力電纜、通訊電纜等的埋設(shè)位置、埋設(shè)深度的專用儀器，不能探測(cè)非金屬管道。接收機(jī)由探測(cè)人員隨著攜帶沿管線探測(cè),探測(cè)結(jié)果通過液晶數(shù)字和聲響顯示。該儀器具有性能穩(wěn)定可靠,操作方便,便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。本儀器對(duì)非金屬管線不能進(jìn)行探測(cè)。圖4.2SeekTechSR-20管線定位儀采用最新專利技術(shù)的全向天線，可通過圖形化管線顯示及導(dǎo)向箭頭等信息，實(shí)現(xiàn)快速精確定位，滿足高端用戶的需求，主要應(yīng)用于管線定位，也可定位信號(hào)發(fā)生器?？赏瑫r(shí)定位多根管線（最多3根），避免未知金屬管線的遺漏。SR-20管線定位儀的功能

●配合使用信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行管線定位（有源探測(cè)模式）

●直接使用管線定位儀進(jìn)行管線定位（無源探測(cè)模式）

●探測(cè)內(nèi)窺系統(tǒng)攝像頭位置（需連接512Hz信號(hào)發(fā)生器）

-所有SeeSnake?內(nèi)窺系統(tǒng)（均含512Hz信號(hào)發(fā)生器）

-也可檢測(cè)其他廠家生產(chǎn)的33kHz，640Hz信號(hào)發(fā)生器

●探測(cè)帶有信號(hào)發(fā)生器的高壓清洗機(jī)水管和疏通機(jī)鋼索

液晶屏顯示

●3.0"LCD液晶顯示屏

●實(shí)時(shí)顯示深度

●自動(dòng)背光功能

●所有信息顯示在同一界面，無需翻頁(yè)

●顯示目標(biāo)管線走向，深度及變化情況

●導(dǎo)向箭頭設(shè)計(jì)，引導(dǎo)操作者快速找到目標(biāo)

●目標(biāo)接近參數(shù)顯示幫助操作者盡快靠近目標(biāo)管線正上方

●全向探測(cè)：結(jié)合電力（<4kHz）及無線電信(4~15kHz，15k~35kHz)探測(cè)模式來定位，鎖定最強(qiáng)定位頻率，可同時(shí)定位多根管線（最多3根），避免未知金屬管線的遺漏。

技術(shù)參數(shù)

●重量輕，僅1.8公斤

●電源：4節(jié)2號(hào)電池，可持續(xù)工作約16小時(shí)

●標(biāo)準(zhǔn)頻率：

信號(hào)發(fā)生器模式：16Hz，512Hz，640Hz，850Hz，8kHz，16kHz，33kHz

有源探測(cè)模式：128Hz，1kHz，8kHz，33kHz

無源電力模式：50Hz，60Hz，<4kHz

無源無線電探測(cè)模式：4kHz-15kHz，15kHz-36kHz

圖形化顯示

實(shí)時(shí)顯示全面的管線探測(cè)和定位的信息。

當(dāng)參數(shù)（目標(biāo)接近參數(shù)、電流強(qiáng)度、信號(hào)強(qiáng)度）數(shù)值不斷上升，表明您在不斷接近目標(biāo)管線；當(dāng)管線轉(zhuǎn)向時(shí)，屏幕圖示管線也會(huì)隨之轉(zhuǎn)向，屏幕導(dǎo)向箭頭將即時(shí)顯示左右走向。圖4.3地下管線探測(cè)儀AP-I（奧華一號(hào)）管線探測(cè)儀是原裝進(jìn)口的全新數(shù)字管線探測(cè)儀。它采用了目前全世界最先進(jìn)的、獨(dú)一無二的四水平線圈，雙感應(yīng)線圈探測(cè)技術(shù)，使儀器的抗干擾性能、測(cè)深性能極大的提高，適合各種復(fù)雜條件的管線探測(cè)。AP-I的誕生解決了目前大管徑、大埋深、高阻抗和感應(yīng)法探測(cè)定位的難題，使您的探測(cè)更加得心應(yīng)手。超低功耗、人體工程學(xué)機(jī)身設(shè)計(jì)、清晰的操控界面，適合全天候野外作業(yè)。性能特點(diǎn):1)專為大管徑、大埋深、高阻抗探測(cè)而設(shè)計(jì)2)突破傳統(tǒng)的感應(yīng)探測(cè)定位測(cè)深能力3)專利的四水平線圈二次差分技術(shù)4)獨(dú)一無二的雙感應(yīng)混頻技術(shù)5)雙羅盤指示、智能追蹤管線功能6)最大探測(cè)深度可達(dá)12米7)全數(shù)字處理，自動(dòng)過濾干擾信號(hào)8)超強(qiáng)的信號(hào)耦合，自動(dòng)阻抗匹配圖4.4RD-8000雷迪管線探測(cè)儀英國(guó)雷迪公司是研發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管線探測(cè)和檢測(cè)設(shè)備的全球領(lǐng)導(dǎo)者。其生產(chǎn)的產(chǎn)品是很多行業(yè)在開挖過程所需的安全工具，是公認(rèn)的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者，其開發(fā)和生產(chǎn)的地下管道和電纜維護(hù)探測(cè)設(shè)備，全球占有率達(dá)到70%。三十多年來的不斷研發(fā)，五十多項(xiàng)軟、硬件專利，造就了目前英國(guó)雷迪公司功能最強(qiáng)大、最齊全的管線探測(cè)儀RD8000。RD8000PDL和PXL系列取代了作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的RD4000PDL和PXL地下管線探測(cè)儀。RD8000系列產(chǎn)品響應(yīng)速度更快、準(zhǔn)確性高、可靠性更強(qiáng)，具有適應(yīng)于任何應(yīng)用的獨(dú)特功能，為用戶提供了高性價(jià)比的地下管線探測(cè)解決方案。RD8000采用最新的專利數(shù)字固件設(shè)計(jì)，為全球用戶提供了一種可控性極強(qiáng)、可靠性極高的管線儀解決方案。4.2非開挖鉆機(jī)2015年11月20日上午，在南寧隆重舉行的“2015年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)”上，由徐工基礎(chǔ)公司自主研發(fā)、擁有六十多項(xiàng)專利技術(shù)的“大型智能化非開挖定向鉆機(jī)關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”因其創(chuàng)造性貢獻(xiàn)，榮獲中國(guó)機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。2012年，推出齒輪齒條系列首款XZ320D小噸位鉆機(jī)，該產(chǎn)品在320系列產(chǎn)品基礎(chǔ)上升級(jí)改進(jìn)，大力提升產(chǎn)品可靠性，打造國(guó)內(nèi)經(jīng)典產(chǎn)品，目前該型號(hào)產(chǎn)品已累計(jì)銷售過千臺(tái)，產(chǎn)品服務(wù)反饋低、市場(chǎng)影響力高，為用戶首選產(chǎn)品。注重關(guān)鍵重大裝備研發(fā)，推出XZ6600水平定向鉆機(jī)，克服重重困難，打造出國(guó)內(nèi)最大噸位定向鉆機(jī)，解決超大噸位水平定向鉆機(jī)依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀，不僅滿足國(guó)內(nèi)用戶需求，還出口東南亞，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)特大噸位定向鉆機(jī)出口的國(guó)際化突破，引領(lǐng)行業(yè)走向國(guó)際化舞臺(tái)。2013年度，徐工立足海外市場(chǎng)推出新一代XZ200水平定向鉆機(jī)，產(chǎn)品性能高端、配置多樣、自動(dòng)化程度高，首年面向市場(chǎng)即獲得客戶一致好評(píng)，出口量占據(jù)公司出口定向鉆機(jī)的60%，促進(jìn)徐工水平定向鉆機(jī)在俄羅斯、巴西、東南亞等地均實(shí)現(xiàn)銷量第一的驕人成績(jī)。為進(jìn)一步夯實(shí)中大噸位鉆機(jī)優(yōu)勢(shì)，推出XZ680A及XZ1000A鉆機(jī)，采用新技術(shù)、運(yùn)用新原理，突破原有技術(shù)瓶頸，對(duì)產(chǎn)品的性能參數(shù)大力提升，推向市場(chǎng)后迅速實(shí)現(xiàn)批量銷售，在南水北調(diào)、天然氣能源輸送等領(lǐng)域建功立業(yè)。2014年度，首開“制造商、經(jīng)銷商、用戶”聯(lián)合研發(fā)模式，定制化研發(fā)出市場(chǎng)急需XZ450鉆機(jī)，成就公司研發(fā)周期最短、最佳產(chǎn)品設(shè)計(jì)、最受市場(chǎng)認(rèn)可的傳奇，迅速成長(zhǎng)為公司主力產(chǎn)品，為公司創(chuàng)造良好的口碑和企業(yè)形象。綜合多年大噸位鉆機(jī)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，傾力打造智能型超大噸位鉆機(jī)XZ2860,主機(jī)智能程度高、安全性高、性能穩(wěn)定可靠，整機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化調(diào)節(jié)及控制，兩臺(tái)樣機(jī)面市即售罄，連續(xù)作業(yè)四段工程，獲得客戶極高的評(píng)價(jià)，引領(lǐng)了國(guó)產(chǎn)定向鉆機(jī)的技術(shù)發(fā)展。公司已連續(xù)四年穩(wěn)居非開挖行業(yè)第一，但探索的腳步從未停歇。如今，立足非開挖，公司橫向擴(kuò)展，尋求行業(yè)突破，已經(jīng)攻克巖石頂管難關(guān)，研發(fā)出性能卓越、施工高效的巖石型泥水平衡頂管機(jī)-XDN600型，并實(shí)現(xiàn)批量遠(yuǎn)銷中國(guó)寶島臺(tái)灣的創(chuàng)舉，施工中XDN600經(jīng)受住長(zhǎng)達(dá)68米復(fù)雜地層的嚴(yán)峻考驗(yàn)，以低損耗高效率贏得客戶的充分肯定。5非開挖管道新材料5.1增強(qiáng)聚丙烯FRPP模壓排水管圖5.1增強(qiáng)聚丙烯模壓管（FRPP）5.1.1技術(shù)特點(diǎn)增強(qiáng)聚丙烯模壓管（FRPP）為柔性塑料管材。該管是采用聚丙烯為原料，摻入一定量的玻璃纖維，采用擠出模壓成型的工藝路線，生產(chǎn)出符合規(guī)格要求的排水管材。該管材采用承插式接口，用橡膠圈密封?；A(chǔ)為碎石、礫石和砂等柔性基礎(chǔ)。它具有水密性能好，施工速度快，耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，特別是對(duì)由于地基產(chǎn)生的不均勻沉降出現(xiàn)的接口轉(zhuǎn)角時(shí)，水密性能較承插式鋼筋混凝土管材要好。由于該管材在原料中添加了一定比例的玻璃纖維、碳黑和其他材料，提高了管材的抗內(nèi)外壓強(qiáng)度、抗?jié)B漏、搞彎曲、內(nèi)壁光滑不結(jié)垢，重量輕，安裝及維修方便等優(yōu)點(diǎn)，加工管徑可達(dá)到D1200mm，使用壽命可達(dá)到50年以上。5.1.2性能比較聚丙烯FRPP模壓管雖然單價(jià)上比混凝土管高，但從運(yùn)輸?shù)跹b、施工流程、施工效率等方面進(jìn)行綜合比較，其造價(jià)整體上相當(dāng)于混凝土管。再者由于增強(qiáng)聚丙烯FRPP模壓管內(nèi)壁光滑，允許通過的流量比同口徑的混凝土管要大，設(shè)計(jì)時(shí)有較大的選擇余地，其中包含了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。5.1.3適用范圍增強(qiáng)聚丙烯FRPP模壓管為近期推出的新型管材，考慮其成型特征，目前市場(chǎng)上小口徑的增強(qiáng)聚丙烯FRPP比較成熟。而且綜合造價(jià)相關(guān)因素，小口徑增強(qiáng)聚丙烯FRPP模壓管相對(duì)其它管材更有優(yōu)勢(shì)。5.1.4施工方法溝槽槽底凈寬度宜按管外徑加600mm確定，以便于人工在槽底作業(yè)為宜，管道基礎(chǔ)采用碎石或礫石砂，碎石的粒徑為25—38mm，礫石砂的粒徑≤600mm。若工程處于軟土地基，槽底又在地下水位時(shí)，宜鋪墊礫石砂150mm，用黃砂找平。管頂以下溝槽回填的材料應(yīng)嚴(yán)格控制，可采用碎石屑、沙礫、中礫、粗礫或開挖出的良質(zhì)土。管道接口采用“O”形橡