下午3：(国通)排水管网运维中的技术运用及案例分析的副本

主讲人：王黎明排水管网是城市的“毛细血管”，排水管网的运行状况直接影响到城市的“健康状况”。排水管网的运行维护技术，从以前的检查靠人工钻管道目测，淤堵靠毛竹棒疏通，破损靠开挖的时代，发展到通过利用声纳、潜望镜、机器人、在线监测技术、高压疏通设备、管道非开挖内衬技术等综合技术对管道进行运行维护。在众多的技术运用中，今天我主要介绍一下，目前国际和国内一些通用的技术，以及我们在应用这些技术过程中的感受与心得。一.排水管网“现状”当前，中国城镇排水管道运营里程达到了约50万公里，多数上世纪敷设的排水管道，由于本身工程质量问题、地表荷载超预期增长、地下水土流失、管道腐蚀以及管道材质的劣化等综合原因已经进入了老化期，由于管道问题带来的“城市病”层出不穷，给社会带来了明显的负面影响，严重的甚至危及到了老百姓的生命与财产安全。城市排水管网存在的常见通病：常见通病市政排水管道工程质量的通病，最常见的质量通病有以下几个方面一、管道蛇形起伏（轴线和纵坡偏移）、积水或倒坡渗漏破裂二、管道破裂、渗漏常见通病三、混凝土管道腐蚀严重常见通病常见通病四、管道严重变形、塌陷管道塌陷·常见通病五、管道内局部缩径或小管套大管常见通病六、检查井破裂、下沉、渗漏常见通病上述管道通病严重到一定程度后将导致严重的次生灾害：2011年12月3日杭州天目山路路面塌陷所幸无人员伤亡1.道路塌陷2012年2月27日，杭州客运中心站附近，胜稼路商贸路交叉口发生大面积塌陷2015年8月27日杭州火车东站环站东路全国范围内的塌陷案例这些事件轻则断了交通堵了路，重则引发严重的人员伤亡事故，造成恶劣的社会影响。2.雨天看海每当汛期到来，城市“看海”已成某些地方的“新常态”。“街上游泳”“路边捉鱼”“汽车漂浮”、小区住宅楼一夜之间成“海景房”等新闻也见诸报端。2012年7月21日，北京暴雨事件，造成37人死亡。2013年3月24日-21岁的花季少女，遇暴雨跌入下水道被急流卷走。。。。。。3.管网破损、雨污混接，黑臭水横行，污水处理效率低下在当今经济蓬勃发展、日新月异的中国，在人们对“青山绿水”的高品质生活孜孜以求的当下，黑臭水体的存在显然是我们无法接受的！二.排水管网通病的“治理”问题已然历历在目了，怎么治以下将结合我们公司在排水管网多年来的运维经验和大家做一个分享！排水管网“治病”流程1、对管道进行全面的“体检”2、根据“体检”结果，设计出可行性整治方案。1.管道“体检”——管道检测随着社会的发展，科学技术的不断进步，地下排水管道传统的人工检测与闭水试验等手段，已不能满足验收及管理要求，国家为加强城镇排水管道管理，规范检测技术，统一评估标准，已制定《城镇排水管道检测与评估技术规程》（CJJ181-2012），依据本规程目前常用的检测手段有：1、管道潜望镜检测PipeQuickViewInspection管道潜望镜是管道快速检测设备（简称QV），用于在检查井管口位置对管道进行内窥检测的方法。2、声纳检测SonarInspection采用声波探测技术对管道内水下状况进行检测的方法。3、电视检测CCTVInspection采用闭路电视系统进行管道检测的方法。潜望镜检测（粗检）管道潜望镜是管道快速检测设备（简称QV），用于在检查井管口位置对管道进行内窥检测。适用管道DN100～DN2000能够清晰地观察管道裂纹、堵塞等内部情况照射深度最大可达100米肩背包式控制器设计，操作携带非常方便QUICK-VideoSystemSP100声呐检测声呐检测采用声波探测技术对管道内水下状况进行检测，主要用于有水管道，水渠等水下部分的管道淤积、重大破损、渗漏等缺陷的检测，通过系统的操作画面直观的显示管道状态，为维修养护提供决策依据。声呐探测仪电视检测（详检）采用闭路电视系统进行管道检测的方法，在管道内自动爬行，对管道的结构性、功能性状况进行探测和摄像，依据检测技术规程再进行评估，为制定修复方案提供重要依据。INUKTUNVT150管道检查机器人Manufacturer:INUKTUN,Inc.–CanadaModel:VT150(适用管道:DN300—DN1800)摇摄、俯仰变焦，30米防水标准摄像机电视检测（详检）RoboCamTM系列-ROBOCAMTM5-44万像数高清晰彩色1/4”CCD模块.-360°endless(无止境)旋转和240度倾斜,保证可覆盖各个角落.-10倍光学变焦以及2cm近距离物体拍摄功能.-变焦摄像的目的是当检测关于指定目标问题时可以更近距离的观测及不可爬行部位的观察.-摄像头的LED照明为半永久性构造.-强照明–2pcs20w卤素，6pcs1w白光LED-耐水压为IP68，内部压力处理通过注入干氮气方式电视检测原理图疏通检测原理图2.根据“体检”结果，设计出可行性整治方案以往我国大多数城市，排水管道损坏的修复的方法大都是采用开挖从新埋管的方法进行修复。但随着城市化的进展，城市地下管线错综复杂，城市道路的负荷越来越严重，使得排水管线在修复的过程中存在大量的技术问题。例如：主干道开挖严重影响交通或排水管线上方存在其他压力或电力管线给开挖带来极大的隐患。而管道如果长期不修复，轻则污染地下水，重则导致道路塌陷，交通瘫痪。因此世界各国都在寻找行之有效的非开挖管道修复方案。当前管道修复主要可采用的方法为：1、大开挖修复；2、非开挖修复。大开挖修复（重建或翻建）随着城市化的进展，道路的负荷越来越重，地下管线又错综复杂，这给排水管道的开挖修复带来了巨大的困难，全面开挖更换新管，工程量巨大，显然不能短时间内全面解决问题，尤其是开挖带来的道路破坏，环境的污染，交通的堵塞，都是社会越来越难以接受的。非开挖修复非开挖修复方法，从修复范围划分可分为：两个井段之间的整体修复和局部短距离修复。一、整体修复两个井段之间的整体修复，目前国际上运用较多的有以下几种方法：1、CIPP翻转管道内衬法2、玻璃丝纤维拉入法3、RibLoc螺旋缠绕修复4、碎（裂）管法5、短管内衬法6、折叠内衬法7、缩径内衬法二、局部短距离修复局部短距离修复，从使用的材料不同，通常有：1、玻璃丝纤维局部内衬修复2、不锈钢发泡筒修复3、PVC管筒修复非开挖修复非开挖管道修复技术以其影响交通小，施工速度快、效率高，环境破坏少，不影响人们的正常工作、生活等一系列的优点越来越受到行业管理部门和老百姓的青睐。下面就几种常用的非开挖修复施工工艺做一个简单介绍。非开挖修复-原位固化法内衬修复（CIPP翻转内衬）原位固化法内衬修复（CIPP翻转内衬）是一种于上个世纪80年代起,在世界范围内广泛地运用在给、排水，燃气及石油化工的管道翻新与修复上，适用管材包括铸铁、钢、混凝土、塑料等，修复管径从D100至D2200毫米，一次修复长度可达几百米。采用非开挖技术，施工时间短（一般在24小时内完工），施工设备占地面积小（占单车道，长两检查井间距）内衬管是和旧管紧密结合的高强度新管；内补管耐磨损、耐腐蚀、使用寿命按需要设计，最长可达50年；内衬新管表面光滑，水流摩擦下降（摩擦系数为0.010以下）；对交通影响小，受环境影响小（需修复的旧管距建筑物近，河、江下的旧管修复，埋设深度较深且位于土质含水量大旧管修复）。其主要技术原理为：根据待修复管道情况按设计制造软管，然后将之灌进热固化性树脂后制成内衬软管。施工时利用水压或气压将该内衬软管翻转送入需修复管内，通过温水循环加热，在规定的设计时间内，使软管固化成型，在旧管道内即形成一层高强度的内衬新管。气翻水翻CIPP翻转管道内衬法翻转法技术是以在水压或气压的作用下，将预浸热固性树脂的聚脂毛毡管敷设于原有管道的内表面，通过加热或者紫外光照射等手段使内衬管固化，在原管道内形成一层新的管道，由此达到管道修复（更新）的目的，并且衬管材料不会影响输送介质的品质。施工过程：堵水----清淤----管道清洗----管道检测----搭建翻转塔（或输送滚轮）----吊装内衬材料并用水翻转----连接锅炉设备----安装进出水管----加热固化过程----固化完成冷却物料----切除管口的扎头、处理管口----CCTV检测验收----拆堵通水搭建翻转塔翻转固化切除管口的扎头并用快干水泥抹口非开挖修复-前后对比玻璃丝纤维内衬管（紫外光固化）拉入法玻璃丝纤维内衬管拉入法是先在原管内铺设塑料垫层，再将玻璃纤维内衬管用牵引机从井口拉入待修管道内，在玻璃纤维内衬管充压力空气，保证玻璃纤维内衬管能够紧密地和原管贴紧，拉入紫外灯车点亮固化玻璃纤维内衬管，由此达到管道修复（更新）的目的。施工过程：堵水---管道清洗---管道检测---铺设塑料垫层---软管放入待修管道---软管两侧安装扎头---连接充气设备---放入紫外灯车---空压机打压至额定压力---打开紫外灯开始固化---以规定速度移动灯车至软管末端---固化完成冷却物料---切除管口的扎头并用英泥抹口---CCTV检测验收---拆堵通水光固化玻纤软管内衬法施工工艺图紫外光固化内衬法修复管道-前后对比RibLoc螺旋缠绕修复1、扩张法主要适用于口径为150毫米到800毫米的管道。该工艺是利用现有的人孔进，通过专用的缠绕机在原有的管道内将带状聚氯乙烯（PVC）型材螺旋缠绕成一条新管。图例1典型的扩张工艺施工示意图起始人孔井接受人孔井型材滑面缠绕机润滑密封剂二级扣锁有伸缩性的粘结剂钢线被拉出，将二级锁割断，使主锁滑动，开始“扩张”主锁扣型材钢线RibLoc螺旋缠绕修复1、固定口径法主要适用于口径为450毫米到2500毫米的管道。与扩张法不同，该工艺是在原有的管道内，将带状型材螺旋旋转缠绕成一条固定口径的新管，并在新管和旧管之间的空隙灌入水泥浆。所用型材结构也与扩张法的相似，在缠绕中也是通过公母锁扣的互锁来形成一条连续无缝的新管。次锁扣有伸缩性的粘结剂主锁扣润滑密封剂卷轴人孔井入口型材缠绕机泥浆浆无钢线终点插入点图例2典型的固定口径施工示意图1、不锈钢发泡筒修复适用于两个检查井之间局部缺陷位置的非开挖修复，适用范围：D100-D1390mm。2、PVC管筒修复适用于两个检查井之间局部缺陷位置的非开挖修复，适用范围：D800-D2800mm。3、玻璃丝纤维局部内衬修复适用于两个检查井之间局部缺陷位置的非开挖修复，适用范围：D100-D1200mm。局部短距离修复非开挖修复-玻璃丝纤维局部内衬修复玻璃丝纤维局部内衬修复是在管道局部裂缝、渗漏、破损的情况下，无需对整段管道进行内衬，或者因管道局部破损而需要紧急抢修时，可用短距离内衬对管道进行修复。适用范围：管径100mm-1200mm。解决方法：用修补器把玻璃丝纤维材料导入破损部位，用压缩空气充入修补器，将用树脂浸润好的玻璃丝纤维紧紧挤压在管道内壁。修复示意图非开挖修复-不锈钢发泡筒修复不锈钢发泡筒采用不锈钢筒与聚酯发泡胶，采用机械锁紧装置，可进行结构性修复，修复后提高道强度，减少了摩擦系数。适用范围：管径100mm-1390mm。解决方法：修补器把不锈钢发泡筒导入破损部位，压缩空气充入修补器，随着修补器的膨胀不锈钢筒将锁紧在管道内壁。主要有以下几个优点：①通过两端检查井安装。②安装方便快捷。③结构性修复，提高管道强度，可以带水作业。④减少摩擦系数，提高过水能力。修复示意图非开挖修复材料示意图材料示意图材料示意图修复后修复前非开挖修复-PVC管筒修复PVC管筒修复技术，是采用结构工程修补技术来修补大口径的管道，该工艺可修复管道直径为800-2800mm，长度为：450-900mm。该技术适用范围很广，石油、化工、煤炭、钢铁、电力以及城市供水、燃气等行业的旧管线均可用其进行修复，适用于任何管材的管道（混凝土管、水泥管、钢管、PVC管等），输送不同介质管道（油、气、水、化工原料）的需要。主要有以下几个优点：①PVC管筒修复是一种非开挖技术，安装方便快捷。②PVC管筒安装可以带水作业。③PVC管筒可用于重点维修破损部位。④PVC管筒是一种省钱，快捷的结构性管道修复方法。⑤PVC管筒可以