工艺创新 | 整体修复工艺用于管道任意段缺陷的修复实践

非开挖整体修复工艺可以对管道内任意段缺陷进行针对修复吗?

近日,誉帆公司运用机械制螺旋缠绕工艺对一条158米管道内的两段缺陷实施了针对性修复,想知道效果如何吗?为什么要用整体修复工艺去修管道的部分段?具体如何实施?带着疑问我们一起去了解下吧~

项目背景
 
坐标安徽,某市一道路绿化带下方,一条钢筋混凝土排水管被发现有严重的结构性缺陷。

不堪重负的“受伤”管段

检测人员作业时发现,管道出现了严重的纵向裂纹,部分管段缩减成椭圆形,原D1800污水管直径减小为 1500 - 1600 。为防止管道坍塌,养护单位在管道内部放置了临时支撑的木桩。如若不及时修复,很可能产生严重的管段坍塌事故。

 

施工条件
 
  1. 该段管道埋深8米左右,全长158米检查井距离缺陷管段较远(分别为15米、30米),修复作业场地受限;

  2. 管道内径为1800mm,污水过流断面、周围环境带来的压力要求管道修复后必须有足够的结构强度

  3. 该管道存在严重裂纹缺陷的管段有两段(分别为45米、30米),其余部分无明显缺陷,且业主单位修复费用有限,无法对原管道进行全结构整体高强度修复

管道缺陷示意图
针对方法
 

根据上述的客观资金制约、修复强度需求、施工环境条件、缺陷管段位置等因素,誉帆技术团队结合各类修复工艺特性和业主单位具体需求,最终选定了机械制螺旋缠绕工艺进行修复。该工艺在以下方面契合本项目要求:

  1. 结构强度:采用PVC-U型材和钢带在施工现场缠绕形成具有结构强度的内衬结构,修复后形成的内衬可独立承载管道上方所有的载荷,经过试验测试,缠绕形成的内衬管环刚度可以达到8kN/㎡,可满足管道的上方的载荷需求,防止修复后的管道再坍塌;

  2. 分段施工:采用现场缠绕制作形成内衬管,内衬管的形成主要依靠型材与型材之间,钢带与型材之间的机械密封连接,不存在化学反应,因此可随时中止与继续,可以满足分段施工的要求;

  3. 过水断面:根据待修复管段的最小尺寸,确定修复后的管道内径约为1325mm,满足业主单位要求的1200mm以上过水断面要求;

  4. 施工环境:施工过程依靠现有检查井实施,无需扩充井室或开挖工作坑。且由于采用现场机械缠绕制管,可分别从两端检查井依次缠绕后拖进待修复缺陷位置处。

过程实施
 
项目实施整体思路:分别在两端检查井处缠绕形成的30m以及45m的内衬管,缠绕后将形成的内衬管牵拉至缺陷部位,通过注浆将内衬管与原有管道之间的空隙进行填充。

设备调试与试验

在正式修复实施前,首先在地面上对缠绕设备进行组装和调试,根据待修复管道的管径现制合适尺寸的缠绕笼。现场缠绕一段内衬管作为检验,待确认无误后开始进行管道内施工。

井下缠绕设备安装

在对管道内部完成疏通清淤并清除掉管道内影响缠绕施工的缺陷后,开始在井口安装固定缠绕笼。

缠绕实施

缠绕完成

将缠绕管运送到缺陷位置处
缠绕管依靠卷扬机辅助牵拉至待修复位置处。为了输送方便,施工员在内衬管内置入气囊(即“管端密封”),依靠水浮力辅助衬管移动。

接口处理与注浆

到达缺陷位置后,使用特殊材料将内衬管与原管道的两端空隙进行密封,然后向空隙处注满水泥浆。

修复完成后

缺陷管段修复后管径为1325mm,满足后续排水需求。

 

修复效果
 
通过该项目实现了用整体修复工艺对管道内任意段缺陷的非开挖修复,在管道顺利通水的前提下保证了管道结构稳定,达到了项目预期的效果。从施工进场到修复完成共计花费了15天的时间,相对于传统的开挖修复节省了大量的时间和人力成本。
 
 
类似项目借鉴意义

对于大口径管道出现严重的缺陷,特别是纵向破裂、严重变形等导致管道结构损失严重或者完全丧失的情形,可以考虑使用螺旋缠绕法来进行修复,以便恢复其结构强度。

当整个管道中出现任意段缺陷且需要保证有足够的结构强度时,也可以考虑使用螺旋缠绕这种工艺来实施,但同时需要结合管道的的实际过水要求来针对性选择。

稿源:誉帆总工办

编辑排版:刘维婷

审核:李通、张杰、顾群