２０１２正 ５ ｛曼 备 ａｎｄ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ２０１２ Ｎｏ．２ 第２期 天津开发区排水管道非开挖内衬修复工艺的选型 吕喜正 （天津泰达市政公司，天津３００４５７） 摘要：文中的目的是优选出排水管道非开挖内衬修复的适用工艺。首先根据排水管道的特点和需 要，简要论述了排水管道内衬修复工艺应具备的一般特征；并以此为依据，通过不同修复技术的对比， 提出ＣＩＰＰ非开挖内衬修复技术是比较适宜的；进一步通过１００％免开挖、材料性能对比、不同的固化方 式和内膜脱除要求，摒弃了ＣＩＰＰ翻转法内衬修复技术工艺，最后以泰丰路排水管道的成功修复，得出 ＣＩＰＰ拉入法内衬技术是排水管道修复最适用的工艺技术。 关键词：排水管道；非开挖；内衬修复；拉入法 中图分类号：ＴＵ９９ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４—９６１４（２０１２）０２—００４０—０３ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｒｅｎｃｈｌｅｓｓ Ｌｉｎｉｎｇ Ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉ０ｎ ｏｆ Ｄｒａｉｎａｇｅ Ｐｉｐｅｌｉｎｅｓ ｉｎ ＴＥＤＡ Ｌ（ｊ Ｘｉ—ｚｈｅｎｇ （Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｉａｎｊｉｎ ＴＥＤＡ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００４５７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｕｒｐｏｓｅ ｏｆ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｓ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒｅｎｃｈｌｅｓｓ ｌｉｎｉｎｇ ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｒａｉｎａｇｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ａ ｓｅｗｅｒ，ｉｔ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｗｅｒ＇ｓ ｌｉｎｉｎｇ ｒｅｐａｉｒ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｉｎ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ＣＩＰＰ ｔｒｅｎｃｈｌｅｓｓ ｌｉｎｉｎｇ ｒｅｐａｉｒ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｉｓ ｍｏｒｅ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ． Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｍｅｅｔｓ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ １００％ｆｒｅｅ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ，ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｕｒｉｎｇ ｍｅｔｈ— ｏｄｓ ａｎｄ ｅｎｄｏｍｅｔｒｉａｌ ｒｅｍｏｖ￣，ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ ｄｉｓｃａｒｄｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ＣＩＰＰ．Ｆｉｎａｌｌｙ ｂｙ ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ ｒｅｐａｉｒ ｏｆ ｔｈｅ Ｔａｉ－Ｆｅｎｇ Ｒｏａｄ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ，ｉｔ ｄｒａｗｓ ａ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｔｈａｔ ｔｈｅ ＣＩＰＰ ｐｕｌｌ—ｉｎ—ｐｌａｃｅ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｄｒａｉｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｐｉｐｅ ｒｅｐａｉｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｒａｉｎａｇｅ ｐｉｐｅ；ｔｒｅｎｅｈｌｅｓｓ；ｌｉｎｉｎｇ ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ；ｐｕｌｌｅｄ—ｉｎ—ｐｌａｃｅ ０ 引言 天津开发区地下水位高，地处软土地质带，管道 的严重不均匀沉降和流沙等会引起排水管道损坏，再 加工厂里腐蚀性污水、有害气体等的影响，进出港口 和厂区大型运输车辆造成的路面振动，也会造成地下 管道产生裂缝、破损、管接头错位和管内腐蚀现象。 如果不及时采取有效的方法，管道内的地下水渗漏会 日趋严重。 图１胶圈脱落 图２管身损坏 近几年，对区内在线管道进行了大范围的疏通、 １ 常见的非开挖整管修复工艺技术 目前，非开挖修复所应用的整体修复技术包括的 几种工法主要为：ＨＤＰＥ穿插、ＣＩＰＰ软翻或拉人、破坏 ＣＣＴＶ检测，对运行现状进行了评估，发现了许多问题 （如胶圈脱落、管身损坏、接口错位和拔出、接口及管身 渗漏等，内部的损坏照片见图１、图２），并发现了部分可 能产生事故的管道，提出了修复计划。２０１０年，天津开 原有管道的吃管法与裂管法、ＰＶＣ缠绕管片法。 ＨＤＰＥ穿插指在原有管道内穿人一条ＰＥ管的工 发区采用新技术、新工艺，利用先进的非开挖修复技术 对管道进行了内衬修复，取得了很好的效果。 收稿日期：２０１１—１１—１６ 收修改稿日期：２０１１—１２－０２ 艺，分异径穿插和等径穿插。优点是修复距离长；缺 点是需根据管线埋深开挖操作坑与导向槽，端头处理 等环节在工艺上还需探讨。 ＣＩＰＰ软翻或拉人工艺（原位固化法）通过拉入或 第２期 吕喜正：天津开发区排水管道非开挖内衬修复工艺的选型 ４１ 者翻转的办法为待修管道加入一条吸附了树脂的纤 维织物软管并固化。根据内衬安装办法不同分为：水 翻、气翻与拉入。ＣＩＰＰ工艺的优点：开挖小（特别是在 修复排水管道时可完全不开挖），施工周期短（现场周 期一般不超过２４ ｈ），环境影响小。 裂管法通过牵引胀管头破碎旧管，并将碎片挤入 周围土壤中，同时牵引同等管径或更大管径的新管 （ＰＥ管）即时取代旧管的位置，以达到去旧换新的目 的。优点是适用范围广，可修复各种严重损坏的旧管 道；缺点是需要局部开挖，被修管道必须不能有弯曲。 以上是排水管道非开挖整管修复可以选用的工 艺。选择合理的修理方法才能有效降低工程费用、缩 短工期，减少对环境、交通的影响。 ２排水管道不同于压力管道的特征 排水管道不同于压力管道的特征决定修复工艺 的选择。排水管道有以下几个特点：排水管道结构强 度一般；管线上有窨井，间隔一般在８０ ｍ以内；窨井口 直径一般６５０ ｍｍ；管道埋设较压力管道深得多；材质 多为预应力混凝土；支管较多等。特别是天津开发区 内化工企业较多，管道输送的污水，会经常有酸碱度 变化，通常有Ｈ：Ｓ、ＣＯ 等酸性物质存在，有些污水温 度很高。运行期间，因固态垃圾经常进入下水道，需 要定期进行机械疏通。 市政排水管道区别于燃气、供水等压力管线的２ 个特点是管道敷设较深（国内已经有达到１５ ｍ深的 排水管道）和设有窨井，为此在进行管道内衬修复设 计时应充分利用窨井口，尽可能保证１００％不开挖路 面，排水管理部门也已经将其列为修复技术选择时的 先决条件。因为在修复时，采用任何使周围泥土及基 础发生土体位移或部分变动的方法都有可能对周围 管道的正常工作带来危害。特别对敷设较深的排水 管道，作业坑面积、深度都在加大，对地层结构破坏和 周边建筑物的影响更大，施工周期和后期恢复耗时更 久，投入会更多。 ３排水管道非开挖修复的适用技术 ３．１ 非开挖修复技术要能够实现１００％不开挖 因为排水管道有可以利用的窨井口，要保证 １００％不开挖路面，可以选用ＣＩＰＰ软翻或拉人工艺。 ＣＩＰＰ软翻工艺要保证１００％不开挖路面，只能在 ＤＮ８００以下管道上应用，因为大口径软管无法从直径 ６５０ ｍｍ的井简中穿过，所以管径大时，窨井口就不能 满足安装需要了。另外，ＣＩＰＰ软翻工艺的软管材料是 涤纶纤维的无纺材料，要求确保各向同性的力学特 征，所以其内衬层的整体机械强度较低，美国ＡＳＴＭ Ｆ１２１６—０３标准规定其弹性模量的设计值只有１ ７２５ ＭＰａ，要达到需要的环刚度比较困难。 拉入法采用的内衬材料是玻璃纤维浸渍不饱和 聚酯树脂，这种复合材料具有极好的物理、化学性能， 如耐腐蚀性好，能抵抗酸、碱、盐、海水、未经处理的污 水、腐蚀性土壤或地下水及众多化学流体的侵蚀；防 污抗蛀；耐热性、抗冻性好；摩擦阻力小，输送能力高； 耐磨性好等。与软翻工艺对比，其弹性模量的设计值 达到ｌ２ ＧＰａ． 而且，ＣＩＰＰ拉入法工艺的实施，避免了水资源的 浪费。该工艺采用热空气做能源，避免了浪费；旧管 与内衬管之间紧密贴合，无环空间隙；适应各种管道 形状、口径，并能通过弯头；衬管的结构强度能够达到 新建管线的水平。 ３．２ ＣＩＰＰ拉入法技术不同固化工艺的对比 排水管道ＣＩＰＰ拉人法非开挖修复技术有２种固 化工艺，分别是热空气固化工艺和紫外光固化工艺。 紫外光固化工艺在德国等发达国家最近５年才有 应用，固化速度更快，能耗更低。但由于紫外线穿透 能力的，内衬层厚度大于５ ｍｍ后，材料的固化度 和固化性能显著降低，严重影响内衬层的整体性能， 所以对于内衬层设计厚度在５ ｍｍ以内的管道修复是 适用的。 热空气固化工艺是靠热量提高分子活化能来引 发树脂反应的，只要温度达到就能保证固化质量，所 以对内衬层设计厚度的范围没有。 ３．３非开挖修复技术要能够实现内膜揭除 排水管道日常维护的过程中需要经常进行机械 疏通，以清除管内的固体垃圾，而ＣＩＰＰ软翻法工艺内 衬层的内表面是一层保护树脂外流的阻水膜，一般是 聚烯烃类和聚氨脂类的塑性材料，硬度极低，根本不 能耐受机械外力的拉刮；膜材料本身有具有极高的弹 韧性，一旦脱离本体就会造成管道的堵塞。软翻法内 衬修复技术中，这个内膜与无纺布热合在一起，不能 剥离脱除；而拉入法工艺的内膜是的，在固化结 束后可以揭除，露出巴柯尔硬度＞４０的内表面，硬度 很高，完全能够满足管道后期养护需要，不影响除淤 泥等养护作业。 所以，综合比较，ＣＩＰＰ拉入法工艺是排水管道非 开挖修复的适用技术。
