專利名稱：不停輸條件下排水管道cipp修復(fù)安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種排水管道非開挖修復(fù)的方法，具體為一種不停輸條件下排水管道CIPP安裝方法。
背景技術(shù)：
運(yùn)營(yíng)數(shù)十年的排水管道極易被腐蝕、產(chǎn)生管身強(qiáng)度下降、斷裂、錯(cuò)位及污水滲漏，待地層逐漸被淘空，就會(huì)出現(xiàn)我們經(jīng)常會(huì)遇到的地面塌陷等市政事故，造成巨大的生命、財(cái)產(chǎn)損失。近四十年來(lái)，在英國(guó)Eric wood工程師命名的CIPP(Cured in place pipe)技術(shù)的帶領(lǐng)下，全球各地都在采用類似的非開挖內(nèi)襯技術(shù)對(duì)舊管道進(jìn)行有計(jì)劃性的修復(fù)，在我國(guó)這類修復(fù)的開發(fā)應(yīng)用也在蓬勃開展?，F(xiàn)場(chǎng)固化成型的CIPP技術(shù)主要有軟管翻轉(zhuǎn)法和軟管拉入法兩種安裝工藝。一般情況下，在施工時(shí)要求通過(guò)堵水、調(diào)水作業(yè)完成截流后才能進(jìn)行清洗、內(nèi)襯等修復(fù)工序。一旦調(diào)水需要通過(guò)架設(shè)臨時(shí)管道用水泵將污水從上游窨井口泵送到下游窨井口，對(duì)市政工程施工來(lái)說(shuō)那將是非常困難的。一方面，調(diào)水的距離至少在150米以上，將造成大量的人力、 物力、財(cái)力的消耗，而且臨時(shí)管線的架設(shè)需要有排設(shè)位置，因?yàn)槭袇^(qū)交通和地面空間問(wèn)題可能根本不具備架設(shè)的條件；如若在地面下敷設(shè)臨時(shí)管線那就等于大開挖路面，將引起市政、 交通、環(huán)境的連鎖反應(yīng)，對(duì)市民生活沖擊很大。另一方面，污水流量比較大且不穩(wěn)定，可能需要很多泵組聯(lián)合作業(yè)，噪音大耗電高，若再加上污水外溢還會(huì)影響市容。再者，這僅僅是兩個(gè)窨井口之間做一段CIPP修復(fù)安裝的輔助作業(yè)，如果做的多了，上述重復(fù)工作將是多么大的作業(yè)量是可以想見(jiàn)的。有鑒于此，本發(fā)明致力于開發(fā)一種不停輸狀態(tài)下排水管道CIPP內(nèi)襯層的安裝方法。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)目前軟管內(nèi)襯修復(fù)安裝需要堵水、調(diào)水作業(yè)完成截流的實(shí)際情況，當(dāng)遇到堵水、調(diào)水作業(yè)不能實(shí)現(xiàn)截流的管道，需要使用本發(fā)明一種不停輸狀態(tài)下排水管道CIPP內(nèi)襯層的安裝方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題首先是通過(guò)對(duì)現(xiàn)有CIPP內(nèi)襯層的安裝工法的適用性分析，找到可以實(shí)現(xiàn)在CIPP內(nèi)襯層的安裝的同時(shí)，經(jīng)過(guò)工藝改進(jìn)，有可能不影響污水導(dǎo)流的
基礎(chǔ)工法。我們知道，原位固化法既CIPP有軟翻和拉入兩種工藝，通過(guò)拉入或者翻轉(zhuǎn)的辦法為待修管道加入一條吸附了樹脂的纖維織物軟管并固化的工藝。根據(jù)內(nèi)襯安裝辦法不同分為水翻、氣翻與拉入。根據(jù)固化方式不同分為熱水固化、蒸汽固化和紫外光固化。CIPP工藝的優(yōu)點(diǎn)開挖小(特別是在修復(fù)排水管道時(shí)可完全不開挖)，施工周期短 (現(xiàn)場(chǎng)周期一般不超過(guò)M小時(shí))，環(huán)境影響小。而排水管道有以下幾個(gè)特點(diǎn)排水管道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度一般；管線上有窨井，間隔一般在80米以內(nèi)；窨井口直徑一般650毫米；管道埋設(shè)較壓力管道深得多；材質(zhì)多為預(yù)應(yīng)力混凝土管道；支管較多等。如何選擇最好的修理方法，需要我們結(jié)合上述排水管道不同于壓力管道的特征來(lái)綜合考慮，因?yàn)榕潘艿烙锌梢岳玫鸟烤?，要保證100%不開挖路面，可以選用CIPP內(nèi)襯工藝。需要注意的是CIPP軟翻工藝的軟管材料是滌綸纖維的無(wú)紡材料，以此要求確保各向同性的力學(xué)特征，所以其內(nèi)襯層的整體機(jī)械強(qiáng)度較低，美國(guó)ASTMF1216-03標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其彈性模量的設(shè)計(jì)值只有1725MPa，要達(dá)到我們經(jīng)常需要的環(huán)剛度比較困難。而拉入法采用的內(nèi)襯材料是玻璃纖維浸漬不飽和聚酯樹脂，這種有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合材料提供了極好的物理、化學(xué)性能，如耐腐蝕性好，能抵抗酸、堿、鹽、海水、未經(jīng)處理的污水、腐蝕性土壤或地下水及眾多化學(xué)流體的侵蝕；防污抗蛀；耐熱性、抗凍性好；摩擦阻力小，輸送能力高；耐磨性好等。其彈性模量的設(shè)計(jì)值達(dá)到12000MPa。所以，與軟翻工藝對(duì)比，拉入法CIPP更適用。下面我們比較紫外光固化技術(shù)和水蒸氣固化技術(shù)，由于固化時(shí)需要紫外光輻照裝置在內(nèi)襯管內(nèi)運(yùn)移，占據(jù)了空間，給不停輸?shù)脑O(shè)計(jì)造成困難，所以只有水蒸氣固化的拉入法 CIPP工法最為適合。以水蒸氣固化的拉入法CIPP工法為基礎(chǔ)，本發(fā)明下一步要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何實(shí)現(xiàn)拉入法CIPP安裝的同時(shí)污水繼續(xù)順流而下。在這里，我們看一下拉入法CIPP安裝的工藝過(guò)程，包括有以下步驟現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)；管道清理；管道內(nèi)窺鏡檢測(cè)；排水管管內(nèi)局部處理；復(fù)合纖維軟管制作；纖維軟管浸漬樹脂混合物；已浸漬樹脂的內(nèi)襯軟管拉入定位；充氣保壓；加熱固化，內(nèi)襯端頭處理；驗(yàn)收通水運(yùn)行。本發(fā)明的技術(shù)路線是在充氣保壓與加熱固化工序之間增加“拉入污水導(dǎo)流管”工序。上文所述之污水導(dǎo)流管最優(yōu)選的是PE材質(zhì)管道，口徑和壁厚待依修復(fù)管道的口徑和污水流量而變化。導(dǎo)流管還可以選用PVC、PB等材質(zhì)。上文所述之污水導(dǎo)流管一般是一條DN100、厚度5毫米的PE管道盤管。要實(shí)現(xiàn)上文所述之增加“拉入污水導(dǎo)流管”工序，需要在軟管的兩盲堵做待拉入PE 材質(zhì)管道口徑相適應(yīng)的進(jìn)出口，并作好密封工作。同時(shí)在軟管內(nèi)要提前埋入一根牽引繩，以拖拉這條PE材質(zhì)管道。要實(shí)現(xiàn)上文所述之增加“拉入污水導(dǎo)流管”工序，還必須注意如果舊管內(nèi)污水流量過(guò)大，拉入污水導(dǎo)流管的時(shí)機(jī)要做適當(dāng)調(diào)整，即在軟管膨脹80%時(shí)進(jìn)行，避免污水沒(méi)有通路。要達(dá)到增大污水排量的效果，PE污水導(dǎo)流管的下游可以加裝泵浦，一般每小時(shí) 500立方米以下流量的排水管道修復(fù)都可以完成。施工中，宜在內(nèi)襯管段兩個(gè)窨井口的上下游做半管封堵，以阻止固態(tài)雜質(zhì)流入，同時(shí)要將PE管道上游端越過(guò)半管封堵的裝置，下扎入水；PE管道下游端部經(jīng)過(guò)一個(gè)抽水泵導(dǎo)入半管封堵的裝置，可以確保內(nèi)襯段無(wú)水，進(jìn)一步優(yōu)化作業(yè)環(huán)境。所述之不停輸狀態(tài)下排水管道CIPP內(nèi)襯層的安裝方法允許上游來(lái)水量10m3/ min ；應(yīng)用管徑> 500mm。所述之不停輸狀態(tài)下排水管道CIPP內(nèi)襯層的安裝方法施工的作業(yè)時(shí)間會(huì)稍有加長(zhǎng)，每一次一般要達(dá)到12小時(shí)。本發(fā)明的效果是使用該方法充分利用拉入污水導(dǎo)流管，在軟管內(nèi)完成污水排放的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)舊管道的修復(fù)，不影響交通和環(huán)境。做到100%不開挖修復(fù)排水管道；利用內(nèi)襯軟管的特性，可以修復(fù)圓形、拱形、方形等異形管道。同時(shí)樹脂內(nèi)襯熱蒸汽固化不僅節(jié)省水能源而且可以節(jié)約資金；內(nèi)襯表面光滑，不影響流量。固化后形成的韌性交聯(lián)體，作為有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合產(chǎn)品，在沒(méi)有紫外線的情況下，化學(xué)鍵相當(dāng)穩(wěn)定，使用壽命可達(dá)到50年以上。


圖1 為本發(fā)明工藝原理2 軟管捆綁用盲堵平面示意3 舊管內(nèi)污水截流用半管封堵示意1 3中1-盲堵；2PE導(dǎo)流管；3_抽水泵；4_半管封堵；5-污水；6-PE導(dǎo)流管出入口 ；7-溫度計(jì)口 ；8-出入氣口 ；9-派氣口 ； 10-舊管；11-金屬擋板；12-擋板支撐
具體實(shí)施例方式天津市湖北路(唐山道-煙臺(tái)道)位于和平區(qū)重要的小白樓商業(yè)區(qū)，是天津市的政治、金融中心。路面寬5米，單向限行車道；管道位于路中間。本路段沒(méi)有其他排污設(shè)施，不能進(jìn)行堵水、調(diào)水作業(yè)。本條管道歷史上發(fā)生過(guò)多次運(yùn)行事故，而且暗接支管多達(dá)十余個(gè)。為保證市中心居民區(qū)的正常生活，2011年4月，在完成清洗作業(yè)后，我們開始進(jìn)行 CIPP安裝。晚8:00，作業(yè)人員先用專用設(shè)備將待修復(fù)管段的井口上游做半管封堵，確保不能有大量漏水進(jìn)入管道。隨后進(jìn)行清理管內(nèi)積水的工作，完成后對(duì)井口下游半管封堵。晚10:00，大型施工設(shè)備到位。拉入內(nèi)襯軟管，充氣脹貼。軟管充氣膨脹以后，在恒定氣壓下，將一根DN100、厚5毫米的PE管道從上游盲堵的一端拉入，下游井口端盲度堵拉出。將PE管道上游端越過(guò)半管封堵的裝置，下扎入水；PE管道下游端部經(jīng)過(guò)一個(gè)抽水泵導(dǎo)入井口下游半管封堵處。然后，接通電源抽污水。作業(yè)期間隨時(shí)觀察上游水位，一旦發(fā)現(xiàn)水位高，就隨時(shí)抽水。13:00開始按照固化制度進(jìn)行加熱作業(yè)。我們知道，國(guó)內(nèi)100%免開挖CIPP修復(fù)技術(shù)都不能實(shí)現(xiàn)不停輸施工，國(guó)外也未見(jiàn)應(yīng)用報(bào)道，天津市湖北路排水管道堵水、調(diào)水情況特殊，2011年對(duì)該污水管道進(jìn)行不停輸 CIPP內(nèi)襯修復(fù)，施工中沒(méi)有動(dòng)土，交通秩序如常，內(nèi)襯層對(duì)錯(cuò)位、滲漏水點(diǎn)、漏泥點(diǎn)、不均勻沉降和暗接等管道病害進(jìn)行了有效的封堵，表面質(zhì)量經(jīng)過(guò)CCTV檢驗(yàn)達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
權(quán)利要求
1.一種不停輸條件下排水管道CIPP修復(fù)安裝方法，其特征在于這種方法是以水蒸氣固化的CIPP拉入工法為基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn)的。
2.—種不停輸條件下排水管道CIPP修復(fù)安裝方法，其特征在于所述之不停輸狀態(tài)下排水管道CIPP內(nèi)襯層的安裝方法允許上游來(lái)水量10m7min ；應(yīng)用管徑> 500mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水蒸氣固化的CIPP拉入工法，其特征在于其主要工序?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)；管道清理；管道內(nèi)窺鏡檢測(cè)；排水管管內(nèi)局部處理；復(fù)合纖維軟管制作；纖維軟管浸漬樹脂混合物；已浸漬樹脂的內(nèi)襯軟管拉入定位；充氣保壓；加熱固化，內(nèi)襯端頭處理；驗(yàn)收通水運(yùn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以水蒸氣固化的CIPP拉入工法為基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn)，其特征在于改進(jìn)表現(xiàn)是在充氣保壓與加熱固化工序之間增加“拉入污水導(dǎo)流管”工序。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的“拉入污水導(dǎo)流管”工序，其特征在于這個(gè)污水導(dǎo)流管最優(yōu)選的是PE材質(zhì)管道，導(dǎo)流管還可以選用PVC、PB等材質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PE材質(zhì)管道，其特征在于所述之污水導(dǎo)流管一般是一條 DN100、厚度5毫米的PE管道盤管。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的“拉入污水導(dǎo)流管”工序，其特征在于需要在軟管捆綁的兩盲堵做待拉入PE材質(zhì)管道口徑相適應(yīng)的進(jìn)出口，并作好密封工作。同時(shí)在軟管內(nèi)要提前埋入一根牽引繩，以拖拉這條PE材質(zhì)管道。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的“拉入污水導(dǎo)流管”工序，其特征在于須注意如果舊管內(nèi)污水流量過(guò)大時(shí)，拉入污水導(dǎo)流管的時(shí)機(jī)要做適當(dāng)調(diào)整，即在軟管膨脹80%時(shí)進(jìn)行，避免污水沒(méi)有通路。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的“拉入污水導(dǎo)流管”工序，其特征在于要達(dá)到增大污水排量的效果，PE污水導(dǎo)流管的下游可以加裝泵浦。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的“拉入污水導(dǎo)流管”工序，其特征在于施工中，宜在內(nèi)襯管段兩個(gè)窨井口的上下游做半管封堵，以阻止固態(tài)雜質(zhì)流入，同時(shí)要將PE管道上游端越過(guò)半管封堵的裝置，下扎入水；PE管道下游端部經(jīng)過(guò)一個(gè)抽水泵導(dǎo)入半管封堵的裝置，可以確保內(nèi)襯段無(wú)水，進(jìn)一步優(yōu)化作業(yè)環(huán)境。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種排水管道內(nèi)襯修復(fù)的方法。在排水管道CIPP內(nèi)襯安裝時(shí)，一般情況下需要先堵水、調(diào)水，使待修復(fù)管段截流，但當(dāng)管道不具備截流條件又必須進(jìn)行內(nèi)襯修復(fù)作業(yè)時(shí)，本發(fā)明不停輸排水管道CIPP安裝方法就有了用武之地。它是在軟管拉入法修復(fù)技術(shù)的基礎(chǔ)上改進(jìn)的，即在軟管充氣膨脹以后，在恒定氣壓下，從盲堵1的一端拉入一條DN100、厚5毫米的PE管道2，PE管道的下游井口端部接一個(gè)抽水泵3，實(shí)現(xiàn)污水從PE導(dǎo)流管內(nèi)順流而下，而后再進(jìn)行加熱固化作業(yè)。
文檔編號(hào)F16L55/162GK102322555SQ201110241228
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者寧克遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:寧克遠(yuǎn)