兰州通下水道电话 翻转法CIPP在排水管道预防性加固中的应用

更新时间: 2025-03-09

翻转法CIPP在排水管道预防性加固中的应用 

自20世纪90年代起, 我国开展了排水管道非开挖技术研究。1995年前只有钢套环、接口嵌补两种局部修复方法。近年来, 随着国外技术引进和国内研究深入, 采用非开挖技术进行排水管道预防性修复的比例逐年提高, 目前已有近10种方法得到应用[1~3] (见表1) , 逐步缩小了与发达国家的差距。英国水研究中心 (WRC) 编制的《污水管道修复指南》 (Sewerage Rehabilitation Manual) 和美国材料与试验协会颁布的《采用翻转内衬技术修复管道和沟渠的标准方法》 (ASTM F 1216-05) 已成为国外排水管道修复的主要技术法则[1,2], 企业标准《翻转式原位固化法排水管道内衬修复工艺的技术规范》 (QB/GLX002—2011) [3]、上海市水务局下发的《上海市城镇排水管道非开挖修复技术实施指南》 (2013) [4]、行业标准《城镇排水管道非开挖更新工程技术规程》 (CJJ/T 210-2014) [5]和上海市排水管理处发布的《上海市城镇排水管道非开挖修复工程预算定额 (试行) 》 (2014年) [6]则是国内排水管道非开挖修复的主要技术参考。与传统开挖修复相比, 非开挖修复技术具有在充分利用原有管道的基础上, 避免因开挖管道对交通和周边居民、商业造成不利影响的显著特点, 已在国外发展迅速, 并被广泛采用。尽管采用某些非开挖技术修复管道的费用高于开挖修复, 但这种费用的计算仅是就工程本身而言的, 如果考虑社会的间接成本, 非开挖修复的总成本则低于开挖修复。翻转法CIPP修复排水管道是国内外近年来应用较为广泛的一种非开挖修复方法。本文在总结其技术原理、内衬壁厚设计、施工流程、验收标准、常见质量问题分析的基础上, 介绍了国内加固管径**的上海北翟路DN1500污水管预防性加固案例, 以期对国内城市排水管道非开挖修复技术的应用起到一定的参考和指导作用。 表1 国内已采用的排水管道非开挖修复方法一览表     下载原表 1 翻转法CIPP工艺 1.1 技术原理 Cured in place pipe (CIPP) 原位固化修复, 是由英国1971年研制成功的一种排水管道非开挖修复方法。翻转法是其中一种施工技术, 俗称袜筒法。翻转法CIPP首先需在加工厂或在现场按修复、加固管道的尺寸对内衬软管进行预制, 内衬软管由化学纤维和高强度塑膜复合而成, 然后对软管进行抽真空, 并向软管中灌入环氧树脂和固化剂;其次, 在需修复、加固管道所处检查井, 将浸满热固性树脂的未成型树脂软管利用水压或气压翻转至已清理干净的待修复管道内, 并使其紧贴于管道内部, 然后利用树脂加热或遇光固化的原理, 对管道内部利用循环热水、蒸汽、喷淋或紫外光等方法加热, 使树脂在管道内部固化, 随之在原有破损或待加固管道内部形成新的高强度内衬管, 即“管中管”。其工艺原理如图1所示[4,7]。翻转法CIPP工艺适用范围广, 可在100 mm~3000 mm的管径内安装使用, 适用于任何管材的管道非开挖修复或加固, 一次性可修复管道的**长度为500 m, 并可通过90°的弯头, 修复后的设计管道使用年限要求30 a~60 a。 图1 翻转法CIPP工艺原理图   下载原图 1.2 内衬软管壁厚设计 CIPP内衬软管壁厚的设计有两种方法:**种是经验法, 根据管道的埋设情况、使用年限及检测结果, 综合考虑采用原管道内径的1.5%并取整, 例如Φ600、Φ1 000和Φ1 500的内衬软管壁厚分别取9 mm、15 mm和23 mm;第二种是公式法, 主要应根据埋设管道的管径、埋深、残余强度、土质、地下水位、道路情况和施工条件等因素计算内衬软管壁厚, 主要借鉴国外比较成熟的计算方法, 美国材料和试验协会 (ASTM) 标准所的计算公式考虑因素较为全面, 适用范围更为广泛和切合实际, 公式如下[7]:    式中:t———内衬塑料管厚度, mm; D———旧管内径, mm; N———圆周支持率 (采用环氧树脂时为7.0) ; C———旧管变形比, 当没有变形时为1.0; EL———长期抗弯曲弹性模量, MPa; P———外水压力, MPa, 如果有真空压力时需要一起考虑并进行计算; Fs———安全系数 (有注浆衬垫时为1.5, 没有时为2.0) ; ν———泊松比, 0.3。 1.3 修复后管道水力复合 修复后的重力流管道断面流速计算参照《室外排水设计规范》 (GB 50014-2006) (2014版) [8]:    式中:V———流速, m/s; I———水力坡降; R———水力半径, m; n———粗糙系数。 修复后与修复前的管道流速比值按照下式计算:    式中:C———管道修复前后流速比; ne———原有管道的粗糙系数; nl———内衬管的粗糙系数;