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摘要：對(duì)目前國(guó)內(nèi)外常用的給水管道在線不開(kāi)挖更新技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的綜述，比較、闡述了各種技術(shù)的適用性、局限性以及相關(guān)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，并提出了技術(shù)方案的選擇原則。
關(guān)鍵詞：給水管道不開(kāi)挖更新技術(shù)
在常年的運(yùn)行中，由于物理、化學(xué)、電化學(xué)、微生物等的作用，在給水管道的內(nèi)壁會(huì)逐漸形成不規(guī)則的“生長(zhǎng)環(huán)”，且隨著管齡的增長(zhǎng)而不斷增厚，使得過(guò)水?dāng)嗝婷娣e減小、輸水能力降低并嚴(yán)重污染水質(zhì)，同時(shí)，管道由于缺少維護(hù)而漏損嚴(yán)重。
傳統(tǒng)的改造方法是開(kāi)挖敷設(shè)一條新的給水管道(舊管道報(bào)廢)，但由于這些超齡管大都敷設(shè)在人口稠密、商業(yè)繁榮的市區(qū)，管道周邊充塞著污水、雨水、煤氣、熱力、電力、通訊電纜等其他市政管道和設(shè)施，有部分管線上方還騎壓著建筑物或完全被壓在道路下方，故改造工程的實(shí)施存在著相當(dāng)?shù)碾y度。為解決這一問(wèn)題，不開(kāi)挖更新管道技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。由于該技術(shù)具有施工場(chǎng)地小、施工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，很快得到了廣泛應(yīng)用。
1管道在線不開(kāi)挖技術(shù)
不開(kāi)挖技術(shù)(TrenchlessTechnology)首先興起于石油、天然氣行業(yè)，主要用于油、氣管道的更新修復(fù)，以后逐步應(yīng)用于污水管及給水管的翻新改造中，并隨著PE管等新型管材的應(yīng)用而迅速推廣。其工藝主要有：
①管道在線修復(fù)翻新工藝——內(nèi)襯管滑(拉)入襯裝(Sliplining)、無(wú)縫襯裝(Close-FitLining)、管道翻襯(Cured-in-PlaceLining)、管道噴涂襯裝(SprayLining)；
②在線管道更新工藝——爆(碎)管襯裝(PipeBursting)；
③非在線敷管工藝——非定(導(dǎo))鉆技術(shù)(ImpactMoling&Ramming)、定(導(dǎo))鉆技術(shù)(GuidedBoring&DirectionalDrilling)、頂管及微型隧道施工工藝(PipeJacking&Microtunnelling)。
2管道在線不開(kāi)挖更新技術(shù)
表1綜合了管道在線不開(kāi)挖更新技術(shù)的各自適用范圍及局限性。
2.1內(nèi)襯管滑(拉)入襯裝
該方法是將一條新的PE管拉入到舊的管道中，內(nèi)襯管前端要裝圓錐擴(kuò)管頭以克服拉入過(guò)程中原管道的阻力，同時(shí)利用牽引繩將圓錐擴(kuò)管頭與卷?yè)P(yáng)機(jī)相連。在原有管段的端部要加裝PE管保護(hù)圈以防在PE管拉入時(shí)被劃傷。PE管襯裝完后，為固定內(nèi)襯的PE管還要在原有管道和PE管之間灌注水泥砂漿。施工當(dāng)中PE管可以事先用對(duì)熔焊機(jī)焊接好，小管徑的PE管還可以裝配成管道盤輪，這樣可以極大地減少拉入襯裝的時(shí)間。一次拉入的長(zhǎng)度可超過(guò)100m，在分支管、消火栓、閥門等處要挖工作坑并于PE管上開(kāi)口以接支管。
一般內(nèi)襯PE管的管徑小于原有管道的管徑，襯入PE管后，雖然管道的摩擦系數(shù)減小，但其橫截面積也變小，故管道的過(guò)水能力最大可下降30%。
2.2無(wú)縫襯裝
該法是將直徑大于或等于原管道管徑的PE管襯入管道，襯裝后PE管變形復(fù)原并與原有管道內(nèi)壁緊緊貼在一起而無(wú)需灌入砂漿固定。施工中所使用的PE管一般為高、中密度的薄壁聚乙烯管材，襯裝的方法類似于滑(拉)入襯裝工藝。該法的關(guān)鍵是要在襯裝前將內(nèi)襯管的截面積減小。截面的變形可以是彈性的或半永久塑性的，變形管的復(fù)原可以是自然的或是通過(guò)注入外界的高壓或高溫介質(zhì)(如壓力水、高溫水、高壓蒸汽)而屈服復(fù)原。變形的方法為：①將PE管拉長(zhǎng)(在管壁厚度不變的情況下，當(dāng)某種PE管被拉長(zhǎng)4%時(shí)則管徑將縮小6%)，襯入后，由于不再受拉力的作用而使管長(zhǎng)縮短、管徑變大，從而達(dá)到無(wú)縫貼襯的目的；②將管道橫截面變形(PE管在生產(chǎn)時(shí)被擠壓)，再通過(guò)專用的設(shè)備將橫截面變?yōu)椤癠”或“C”形，也可以在現(xiàn)場(chǎng)將PE管沿管壁圓周方向扭曲變形，然后進(jìn)行襯裝并利用水壓、高溫水或高壓蒸汽的作用將變形的管道復(fù)原。無(wú)縫襯裝需要較高的技術(shù)水平，要精確計(jì)算內(nèi)襯PE管的橫截面變化情況，同時(shí)還需要特制的內(nèi)襯管縮徑鋼?；蚺で撃５仍O(shè)備。