非開挖管道修復技術是20世紀80年代在發達國家興起并形成的產業，該技術是對傳統的以開挖施工方式更新、修復地下管線技術的一次革命。由于其具有獨到的技術特征，對城鎮交通影響小、效率高、成本低等優勢，日益受到各國的重視和青睞，并創造出良好的社會效益和經濟效益。

      在城市地下管網的更新過程中如果全面采用開挖更換的手段，其龐大的開支不說，由此引起的環境問題、交通問題及對居民生活的影響都將是相當大的。采取非開挖手段解決管網改造中的問題，減少管網改造帶來的負面影響是城市建設以及現代化社會生活的強烈要求。非開挖管道修復技術是在不開挖或少開挖(僅開挖工作井)的情況下，利用原管位資源，在現有管道內安裝內襯(新管道)的方式使管道獲得再生，可以重新獲得30～50年的使用壽命。非開挖內襯修復技術的主要應用領域包括燃氣管道、給排水管道、化工管道、熱力管道、石油管道及其它地下工業管道等。

一、常用的非開挖修復技術主要有：

01 內襯管法

      管道內襯HDPE管技術是將外徑略大于主管道內徑的HDPE襯管，經多級等徑縮徑或壓“U”變形后，使其截面小于主管道的內截面，在牽引力的作用下快速插入主管道。依靠HDPE管自身記憶特性或借助壓力和溫度使HDPE襯管管徑回彈膨脹并以過盈狀態帖附于主管道內壁，形成牢固的管中管，從而達到恢復主管道使用功能，延長使用壽命的目的。本方法的管道橫截面面積減少較小，但由于HDPE管內壁光滑，水流阻力小，使得流量和流速都可能增加。

      內襯HDPE管技術主要有壓“U”變形技術和多級等徑縮徑技術2種。 

      壓“U”變形技術

      原理是利用材料的形狀記憶特性，在內襯HDPE管插入現管道之前利用專用的壓“u”設備將其截面變成U形，內襯是連續的，內襯HDPE管插入到管道后在壓力作用下恢復原來的管道形狀，最終形成修復后的復合管道。本項工藝俗稱“折疊變形法”，可用于結構性和非結構性的修復。

      多級等徑縮徑技術

      通過專用的縮徑機在常溫或加熱之后拉拔內襯HDPE管，管徑減小，在絞車的牽引力作用下快速拖人舊管道，使其直徑逐漸的自然恢復，直至達到與管道內徑相同的形狀和尺寸，形成緊密的內襯層。

02 管內水泥砂漿噴涂法

      主要應用在供水管道，即利用砂漿噴涂機在原有管道內壁均勻噴射水泥砂漿做襯里，以達到避免結垢、減少輸水阻力、提高供水能力、增強管道內防腐、減少管道漏水的目的。

03 短管內襯法

      短管內襯修復技術是一種管道非開挖短管及管片內襯整體和局部修復方法。該技術是將適合尺寸的HDPE管插入需要修復的舊管道內，利用原舊管道的剛性和強度為承受結構以及HDPE管耐腐蝕、耐磨損、耐滲透等特點，形成“管中管”復合結構使修復后的管道具備綜合性能的優勢。其整體性能好，質量可靠，提高主體管道的抗壓抗沖能力，延長管道的使用壽命達50年。大幅度降低綜合成本，提高管道的使用壽命5-10倍。短管內襯修復速度快，一次性修復距離長，一次可穿插1-2km。

04 翻轉內襯法（CIPP）

      采用水壓力或氣體壓力將已經涂滿樹脂的軟管翻轉內襯到舊管道內部，通過加熱或其它措施使內襯材料固化，產生一個剛性的管道內襯層，從而達到安裝內襯修復管道的目的。該工法使得修復后管道的內截面達到最 小減少量，流速和輸送能力會有所增加，可以同時對管道的彎頭部位進行修復作業。

      內襯軟管主要有聚合物、玻璃纖維布或無紡纖維材料做骨架，浸漬樹脂材料而成。現在瑞士已經開發出新的內襯管，將紡織物(纖維)和PE通過特殊工藝作成一體化的軟管，內層為增強紡織物，外層為光滑的PE層。在翻轉修復前，將AB膠灌人軟管內，在內層形成均勻的涂層。在氣壓或水壓作用下翻轉進入舊管道內部，保壓一定時間后AB膠固化，將內襯軟管的紡織物層與舊管道緊密粘結在一起，而光滑的PE層阻力很小，會提高管道的輸送能力。 

05 螺旋內襯法

      該工藝是將帶狀聚氯乙烯(PVC)型材放在現有的人孔井底部，通過專用的纏繞機，在原有的管道內部螺旋旋轉纏繞成一條固定口徑的新管，并在新管和舊管之問的空隙灌入水泥砂漿。所用型材外表面布滿T形肋，以增加其結構強度；而作為新管內壁的內表面則光滑平整。型材兩邊各有公母鎖扣，材邊緣的鎖扣在螺旋纏繞中互鎖，在原有管道內形成一條連續無縫的結構性新管。該工藝是污水、雨水管道更新修復中的一種有效、可靠、完善的工藝。管道可在通水的情況下作業，水深30％通常可正常作業。

      螺旋纏繞法目前在市政管網的修復施工中應用比較廣泛，管道修復后內壁光滑，輸送能力比修復前的混凝土管要好，而且材料占地面積較小，適合長距離的管道修復。

二、管道更新技術

      即利用爆(裂)管機將舊管道破碎或脹裂并壓人到周圍地層中，同時將HDPE、鋼管等材質的新管拖人到原管位。該方法不適合周圍管線復雜的環境，可能對周圍管線造成破壞。

三、非開挖管道修復技術應用的配套機具

      除以上所述不同修復工藝所需專用設備外，在修復前管道的檢測，清理過程中還必備內窺鏡(CCTV)等輔助設備。

      采用先進的CCTV管道內窺檢測系統，在管道內自動爬行，對管道內的銹層、結垢、腐蝕、穿孑L、裂紋等狀況進行探測和攝像，將圖像傳輸到地面，可以即時觀察并能夠永 久保存錄象資料。在施工過程中利用管道內窺檢測系統對管道內壁進行監控，為制定修復方案提供重要依據；對清洗、修復前管道內壁結垢、腐蝕狀況及管道清洗、修復后的效果進行直觀檢查、比較和紀錄，提供對管道施工質量進行評估的依據。

      管道內襯修復前必須對原管道進行清洗，現應用最多的主要有水力清洗，拉鏜清洗等。通過外壁鑲嵌合金的拉鏜頭、高壓水射流能夠輕松清除管道內硬垢、焊瘤、無機鹽沉積物等清洗難度較大的污垢。

四、應用前景分析

      隨著城市建設的飛速發展，人民生活改善對用水、氣、油等需求的增加，城市管網必須提高輸送能力，但在當前非開挖修復實施的情境下，非開挖修復技術進行管道日常維護應用廣泛，然而仍然存在一些影響因素，主要涉及修復材料價格、修復技術體系、以及修復效果后期評價標準等方面的問題。

      如供水行業在選擇修復材料時，核心要求之一是符合國家涉水安全標準并具備承壓止水能力。然而，修復材料的設計和生產技術較為復雜，國內在修復材料方面的研究與開發相對滯后，這使得目前在城鎮供水管道非開挖修復中，進口產品仍占據較高比例。因此，價格直接影響到施工的總體成本，大量采用進口修復材料勢必導致工程成本明顯高于傳統的開挖施工方式。如果國內非開挖修復材料供應水平大幅提升，材料供應價格顯著降低，那么通過非開挖修復技術對現有管網進行全面完善的維護與保養必將迎來新的應用高 潮。

來源：中科管道

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