專利名稱：不停輸條件下排水管道cipp修復安裝方法
技術領域：
本發明涉及一種排水管道非開挖修復的方法，具體為一種不停輸條件下排水管道CIPP安裝方法。
背景技術：
運營數十年的排水管道極易被腐蝕、產生管身強度下降、斷裂、錯位及污水滲漏，待地層逐漸被淘空，就會出現我們經常會遇到的地面塌陷等市政事故，造成巨大的生命、財產損失。近四十年來，在英國Eric wood工程師命名的CIPP(Cured in place pipe)技術的帶領下，全球各地都在采用類似的非開挖內襯技術對舊管道進行有計劃性的修復，在我國這類修復的開發應用也在蓬勃開展。現場固化成型的CIPP技術主要有軟管翻轉法和軟管拉入法兩種安裝工藝。一般情況下，在施工時要求通過堵水、調水作業完成截流后才能進行清洗、內襯等修復工序。一旦調水需要通過架設臨時管道用水泵將污水從上游窨井口泵送到下游窨井口，對市政工程施工來說那將是非常困難的。一方面，調水的距離至少在150米以上，將造成大量的人力、 物力、財力的消耗，而且臨時管線的架設需要有排設位置，因為市區交通和地面空間問題可能根本不具備架設的條件；如若在地面下敷設臨時管線那就等于大開挖路面，將引起市政、 交通、環境的連鎖反應，對市民生活沖擊很大。另一方面，污水流量比較大且不穩定，可能需要很多泵組聯合作業，噪音大耗電高，若再加上污水外溢還會影響市容。再者，這僅僅是兩個窨井口之間做一段CIPP修復安裝的輔助作業，如果做的多了，上述重復工作將是多么大的作業量是可以想見的。有鑒于此，本發明致力于開發一種不停輸狀態下排水管道CIPP內襯層的安裝方法。
發明內容
針對目前軟管內襯修復安裝需要堵水、調水作業完成截流的實際情況，當遇到堵水、調水作業不能實現截流的管道，需要使用本發明一種不停輸狀態下排水管道CIPP內襯層的安裝方法。本發明要解決的技術問題首先是通過對現有CIPP內襯層的安裝工法的適用性分析，找到可以實現在CIPP內襯層的安裝的同時，經過工藝改進，有可能不影響污水導流的
基礎工法。我們知道，原位固化法既CIPP有軟翻和拉入兩種工藝，通過拉入或者翻轉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。根據內襯安裝辦法不同分為水翻、氣翻與拉入。根據固化方式不同分為熱水固化、蒸汽固化和紫外光固化。CIPP工藝的優點開挖小(特別是在修復排水管道時可完全不開挖)，施工周期短 (現場周期一般不超過M小時)，環境影響小。而排水管道有以下幾個特點排水管道結構強度一般；管線上有窨井，間隔一般在80米以內；窨井口直徑一般650毫米；管道埋設較壓力管道深得多；材質多為預應力混凝土管道；支管較多等。如何選擇最好的修理方法，需要我們結合上述排水管道不同于壓力管道的特征來綜合考慮，因為排水管道有可以利用的窨井口，要保證100%不開挖路面，可以選用CIPP內襯工藝。需要注意的是CIPP軟翻工藝的軟管材料是滌綸纖維的無紡材料，以此要求確保各向同性的力學特征，所以其內襯層的整體機械強度較低，美國ASTMF1216-03標準規定其彈性模量的設計值只有1725MPa，要達到我們經常需要的環剛度比較困難。而拉入法采用的內襯材料是玻璃纖維浸漬不飽和聚酯樹脂，這種有機無機復合材料提供了極好的物理、化學性能，如耐腐蝕性好，能抵抗酸、堿、鹽、海水、未經處理的污水、腐蝕性土壤或地下水及眾多化學流體的侵蝕；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。其彈性模量的設計值達到12000MPa。所以，與軟翻工藝對比，拉入法CIPP更適用。下面我們比較紫外光固化技術和水蒸氣固化技術，由于固化時需要紫外光輻照裝置在內襯管內運移，占據了空間，給不停輸的設計造成困難，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，本發明下一步要解決的技術問題是如何實現拉入法CIPP安裝的同時污水繼續順流而下。在這里，我們看一下拉入法CIPP安裝的工藝過程，包括有以下步驟現場勘測；管道清理；管道內窺鏡檢測；排水管管內局部處理；復合纖維軟管制作；纖維軟管浸漬樹脂混合物；已浸漬樹脂的內襯軟管拉入定位；充氣保壓；加熱固化，內襯端頭處理；驗收通水運行。本發明的技術路線是在充氣保壓與加熱固化工序之間增加“拉入污水導流管”工序。上文所述之污水導流管最優選的是PE材質管道，口徑和壁厚待依修復管道的口徑和污水流量而變化。導流管還可以選用PVC、PB等材質。上文所述之污水導流管一般是一條DN100、厚度5毫米的PE管道盤管。要實現上文所述之增加“拉入污水導流管”工序，需要在軟管的兩盲堵做待拉入PE 材質管道口徑相適應的進出口，并作好密封工作。同時在軟管內要提前埋入一根牽引繩，以拖拉這條PE材質管道。要實現上文所述之增加“拉入污水導流管”工序，還必須注意如果舊管內污水流量過大，拉入污水導流管的時機要做適當調整，即在軟管膨脹80%時進行，避免污水沒有通路。要達到增大污水排量的效果，PE污水導流管的下游可以加裝泵浦，一般每小時 500立方米以下流量的排水管道修復都可以完成。施工中，宜在內襯管段兩個窨井口的上下游做半管封堵，以阻止固態雜質流入，同時要將PE管道上游端越過半管封堵的裝置，下扎入水；PE管道下游端部經過一個抽水泵導入半管封堵的裝置，可以確保內襯段無水，進一步優化作業環境。所述之不停輸狀態下排水管道CIPP內襯層的安裝方法允許上游來水量10m3/ min ；應用管徑> 500mm。所述之不停輸狀態下排水管道CIPP內襯層的安裝方法施工的作業時間會稍有加長，每一次一般要達到12小時。本發明的效果是使用該方法充分利用拉入污水導流管，在軟管內完成污水排放的同時實現對舊管道的修復，不影響交通和環境。做到100%不開挖修復排水管道；利用內襯軟管的特性，可以修復圓形、拱形、方形等異形管道。同時樹脂內襯熱蒸汽固化不僅節省水能源而且可以節約資金；內襯表面光滑，不影響流量。固化后形成的韌性交聯體，作為有機無機復合產品，在沒有紫外線的情況下，化學鍵相當穩定，使用壽命可達到50年以上。
圖1 為本發明工藝原理2 軟管捆綁用盲堵平面示意3 舊管內污水截流用半管封堵示意1 3中1-盲堵；2PE導流管；3_抽水泵；4_半管封堵；5-污水；6-PE導流管出入口 ；7-溫度計口 ；8-出入氣口 ；9-派氣口 ； 10-舊管；11-金屬擋板；12-擋板支撐
具體實施例方式天津市湖北路(唐山道-煙臺道)位于和平區重要的小白樓商業區，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。本路段沒有其他排污設施，不能進行堵水、調水作業。本條管道歷史上發生過多次運行事故，而且暗接支管多達十余個。為保證市中心居民區的正常生活，2011年4月，在完成清洗作業后，我們開始進行 CIPP安裝。晚8:00，作業人員先用專用設備將待修復管段的井口上游做半管封堵，確保不能有大量漏水進入管道。隨后進行清理管內積水的工作，完成后對井口下游半管封堵。晚10:00，大型施工設備到位。拉入內襯軟管，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管道上游端越過半管封堵的裝置，下扎入水；PE管道下游端部經過一個抽水泵導入井口下游半管封堵處。然后，接通電源抽污水。作業期間隨時觀察上游水位，一旦發現水位高，就隨時抽水。13:00開始按照固化制度進行加熱作業。我們知道，國內100%免開挖CIPP修復技術都不能實現不停輸施工，國外也未見應用報道，天津市湖北路排水管道堵水、調水情況特殊，2011年對該污水管道進行不停輸 CIPP內襯修復，施工中沒有動土，交通秩序如常，內襯層對錯位、滲漏水點、漏泥點、不均勻沉降和暗接等管道病害進行了有效的封堵，表面質量經過CCTV檢驗達到了預期目標。
權利要求
1.一種不停輸條件下排水管道CIPP修復安裝方法，其特征在于這種方法是以水蒸氣固化的CIPP拉入工法為基礎進行改進的。
2.—種不停輸條件下排水管道CIPP修復安裝方法，其特征在于所述之不停輸狀態下排水管道CIPP內襯層的安裝方法允許上游來水量10m7min ；應用管徑> 500mm。
3.根據權利要求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為現場勘測；管道清理；管道內窺鏡檢測；排水管管內局部處理；復合纖維軟管制作；纖維軟管浸漬樹脂混合物；已浸漬樹脂的內襯軟管拉入定位；充氣保壓；加熱固化，內襯端頭處理；驗收通水運行。
4.根據權利要求1所述的以水蒸氣固化的CIPP拉入工法為基礎進行改進，其特征在于改進表現是在充氣保壓與加熱固化工序之間增加“拉入污水導流管”工序。
5.根據權利要求4所述的“拉入污水導流管”工序，其特征在于這個污水導流管最優選的是PE材質管道，導流管還可以選用PVC、PB等材質。
6.根據權利要求5所述的PE材質管道，其特征在于所述之污水導流管一般是一條 DN100、厚度5毫米的PE管道盤管。
7.根據權利要求4所述的“拉入污水導流管”工序，其特征在于需要在軟管捆綁的兩盲堵做待拉入PE材質管道口徑相適應的進出口，并作好密封工作。同時在軟管內要提前埋入一根牽引繩，以拖拉這條PE材質管道。
8.根據權利要求4所述的“拉入污水導流管”工序，其特征在于須注意如果舊管內污水流量過大時，拉入污水導流管的時機要做適當調整，即在軟管膨脹80%時進行，避免污水沒有通路。
9.根據權利要求4所述的“拉入污水導流管”工序，其特征在于要達到增大污水排量的效果，PE污水導流管的下游可以加裝泵浦。
10.根據權利要求4所述的“拉入污水導流管”工序，其特征在于施工中，宜在內襯管段兩個窨井口的上下游做半管封堵，以阻止固態雜質流入，同時要將PE管道上游端越過半管封堵的裝置，下扎入水；PE管道下游端部經過一個抽水泵導入半管封堵的裝置，可以確保內襯段無水，進一步優化作業環境。
全文摘要
本發明涉及一種排水管道內襯修復的方法。在排水管道CIPP內襯安裝時，一般情況下需要先堵水、調水，使待修復管段截流，但當管道不具備截流條件又必須進行內襯修復作業時，本發明不停輸排水管道CIPP安裝方法就有了用武之地。它是在軟管拉入法修復技術的基礎上改進的，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抽水泵3，實現污水從PE導流管內順流而下，而后再進行加熱固化作業。
文檔編號F16L55/162GK102322555SQ201110241228
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月22日 優先權日2011年8月22日
發明者寧克遠 申請人:寧克遠