馬保松:非開挖管道修復(fù)技術(shù)助污水治理提質(zhì)增效
導(dǎo)讀:城市道路的開挖引起了交通擁堵和地下基礎(chǔ)設(shè)施的破壞。近年來(lái),管網(wǎng)非開挖修復(fù)技術(shù)逐漸流行起來(lái),它有效解決了“馬路拉鏈”問題,被很多人比喻成管網(wǎng)微創(chuàng)手術(shù)。
8月16日,中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院教授博士生導(dǎo)師,中美聯(lián)合非開挖工程研究中心主任馬保松在“2019上海水業(yè)熱點(diǎn)論壇”上闡述了非開挖管道修復(fù)技術(shù)如何助力污水治理提質(zhì)增效。
馬保松
中美聯(lián)合非開挖工程研究中心專注于非開挖技術(shù)的研發(fā)和推廣運(yùn)用,編制了一些相關(guān)的非開挖管道建設(shè)和修復(fù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。比如,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《非開挖修復(fù)用塑料管道 總則》、國(guó)家工程建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJJ/T 210-2014《城鎮(zhèn)排水管道非開挖修復(fù)更新工程技術(shù)規(guī)程》、國(guó)家工程建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJJ/T 244-2016《城鎮(zhèn)給水管道非開挖修復(fù)更新工程技術(shù)規(guī)程》等。
“黑臭在水里,根源在岸上,關(guān)鍵在排口,核心在管網(wǎng)。”北京市委副書記、北京市市長(zhǎng)陳吉寧曾提到,在城市建成區(qū)解決黑臭水體的核心是解決管網(wǎng)問題。管網(wǎng)的問題不解決,靠其他方式,就是急功近利,我們不認(rèn)這個(gè)帳。黑臭水體治理,先看管網(wǎng)問題的解決,要把它放在第一位。
“地下管網(wǎng)是城市的生命線,就像一根根蜘蛛網(wǎng)一樣,密密麻麻地分布于地下空間?!睋?jù)統(tǒng)計(jì),2017年,我國(guó)的市政排水管網(wǎng)已達(dá)到100.3萬(wàn)公里。
地下水大量涌入,管網(wǎng)滲漏,泥沙涌入,檢查井嚴(yán)重滲漏。內(nèi)滲外滲問題、管材不合格是管網(wǎng)存在的嚴(yán)重問題,這導(dǎo)致沒有必要處理的水進(jìn)入管道,需要處理的污水反而沒有收集進(jìn)入污水處理廠。相比國(guó)外,中國(guó)的管網(wǎng)修復(fù)工作量大得多,難度也大,挑戰(zhàn)性也大。
管道非開挖修復(fù)技術(shù)
現(xiàn)場(chǎng),馬保松介紹了以下五種管道非開挖修復(fù)技術(shù)。
第一,原位固化法。原位固化法是指采用翻轉(zhuǎn)或牽拉方式將浸漬樹脂的軟管置入原有管道內(nèi),固化后形成管道內(nèi)襯的修復(fù)方法。按照軟管進(jìn)入原有管道的方式不同,可將CIPP分為翻轉(zhuǎn)式和拉入式兩種工藝。軟管的固化工藝目前包括熱水固化法、蒸汽固化法和紫外線固化法。
“這種技術(shù)在目前市場(chǎng)上占比份額比較大,原位固化法1971年起源于英國(guó)的一個(gè)工程師發(fā)明的技術(shù)。經(jīng)過幾代的發(fā)展,現(xiàn)在最先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)該就是紫外光固化的技術(shù),據(jù)說(shuō)在歐洲占到70%到80%的市場(chǎng)?!瘪R保松介紹,這種技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn),施工隊(duì)伍從晚上11點(diǎn)進(jìn)場(chǎng),到早上6點(diǎn)鐘之前,可以做完五十米的管網(wǎng)工程,其他的技術(shù)在這么短的時(shí)間內(nèi)是完不成的。這是紫外光技術(shù)能夠發(fā)展,得到大家認(rèn)可的一個(gè)重要原因。
其中,原有的破損排水管道,在完全非開挖的情況下, 通過新修一條內(nèi)襯管的工藝, 可以將使用壽命再延長(zhǎng)至少50年。這個(gè)方法具體到工程驗(yàn)收,要控制四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):內(nèi)襯尺寸、內(nèi)襯壁厚、力學(xué)指標(biāo)和管壁密實(shí)性。
第二,離心噴筑修復(fù)技術(shù)。它可以稱為3D打印的管道修復(fù)技術(shù),這是從美國(guó)引進(jìn)的技術(shù),可以做結(jié)構(gòu)性的離心噴筑,不光可以噴筑管道,也可以控制噴頭的前進(jìn)速度,需要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)壁厚。工藝靠旋轉(zhuǎn)噴頭設(shè)計(jì)離心率,旋轉(zhuǎn)噴頭轉(zhuǎn)速可以達(dá)到五千到一萬(wàn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速,均勻密實(shí)地噴筑在管壁上,本身材料強(qiáng)度比較高,可以達(dá)到一百兆帕,后續(xù)管道的保護(hù)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度都能夠滿足要求。
離心噴筑修復(fù)技術(shù)可以進(jìn)行大斷面箱涵修復(fù)、老舊隧道修復(fù)和混凝土構(gòu)筑物加固。因噴筑材料強(qiáng)度比較高,所以使用離心噴筑修復(fù)技術(shù),可以把管壁做得很薄,可最大限度地保留原有管道的過流斷面。
馬保松認(rèn)為離心噴筑修復(fù)技術(shù)還非常適合用來(lái)修檢查井。他通過視頻為大家展示,原有磚砌的檢查井存在大量漏水的情況,用這個(gè)辦法修完之后,根本不需要處理,可以把表面噴筑得非常平整。既可以流水,又可以對(duì)強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,甚至可以作為一個(gè)新的檢查井。
第三,熱塑成型新技術(shù)。該技術(shù)可用于供水、排水和燃?xì)夤艿佬迯?fù)。將PVC管材經(jīng)過加熱以后,制成軟管,串入管道中,可以和原有管道完全緊貼在一起,中間一點(diǎn)間隙沒有,可以最大限度保留原有管道的斷面。
第四,非開挖修復(fù)技術(shù)。一般大部分的修復(fù)都是在原有管道里面新做一個(gè)內(nèi)襯,非開挖修復(fù)技術(shù)是把原有管道破碎,或者擠壓抽出來(lái),原位更換。隨著城市的發(fā)展,有一些小區(qū)管道容量不夠,使用這種方式,就可以解決這個(gè)問題。
第五,管道局部修復(fù)技術(shù)。馬保松談到,很多管道存在局部損害、滲漏水的情況,早期加拿大有一些技術(shù),包括不銹鋼發(fā)泡桶、雙脹圈,雙脹圈經(jīng)過三五年以后,材料老化,密封就失效了。最新的技術(shù)應(yīng)該是不銹鋼快速鎖,它可以快速地成為一個(gè)整體,把局部的接口封死,進(jìn)行密封,是一個(gè)非常好的技術(shù)。
工程案例
現(xiàn)場(chǎng),馬保松分享了DN800以下、DN800-DN1400、DN1400以上等不同管徑范圍的管道塌陷治療方案。
針對(duì)管徑DN800以下的管道塌陷治療方案,第一種方案是內(nèi)脹圈恢復(fù)+熱塑成型(FIPP)管道內(nèi)襯修復(fù)技術(shù),該技術(shù)針對(duì)的是受外力擠壓造成變形,不完全塌陷的管道,該缺陷一般發(fā)生在塑料管材上。熱塑成型管材韌性高,更適合用于變形管道的內(nèi)襯修復(fù)。
第二種方案是脹裂管法管道原位更新技術(shù),該技術(shù)針對(duì)受外力擠壓造成變形大于管徑50%或完全塌陷的管道。
1 2編輯:徐冰冰
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