一种排水管道非开挖清淤、修复施工方法与流程

1.本发明属于管道修复技术领域，具体涉及一种排水管道非开挖清淤、修复施工方法。


背景技术：

2.城市排水管网是现代化城市不可缺少的重要基础设施肩负着收集、输送城市雨污水的重任，是对城市经济发展具有全局性、先导性影响的基础产业，是城市水污染防治和城市排涝、防洪的骨干，是衡量现代化城市水平的重要标志。目前我国排水管道非开挖清淤、修复还未有相应的国家规范、标准，只有行业标准。随着中国城市化建设不断加快，城市排水管道非开挖清淤、修复前景广阔。
3.随着城市的发展，城市地下管网的规模在不断扩大，大批的地下管道由于铺设时间的久远，现已纷纷达到或接近使用年限，排水管道的正常运行已经引起了社会各方面的关注，因此排水管网非开挖清淤、检测、修复对城市排水功能的修复具有重要意义。
4.排水管道非开挖清淤、修复施工场地较分散，且多为城市内施工，因此要求施工安全防护要求高、文明施工等级高、施工连续性强、施工过程不可视、城市施工干扰大等特点。针对以上特点，必须采取灵活多变、因地制宜的方法，合理的安排施工作业，进行分路线、分班组施工。积极协调排除城市施工中各项干扰，加强安全防护，保证现场文明施工，各项应急处置措施到位；组织设备先进的，专业的施工队伍进行施工，安全、快速、有序的完成；同时，加强现场施工影像的收集、确保有限空间作业安全文明施工措施落实到位。
5.管道修复技术主要是随着城市基础设施的老化出现的，城市排水、燃气等管道系统也像其他年久的结构一样，受到破坏的可能性越来越大。管道深埋地下，具有不可见性，在一定程度上无法很好的了解地下管道的具体情况，有时这些设施会在没有任何预兆的情况下而被破损，而破坏的结果就是引起运行中断，因此管道业主不仅要承担巨大的经济损失，而且还会带来环境及社会问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于针对背景技术的缺陷提供一种排水管道非开挖清淤、修复施工方法。
7.为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
8.一种排水管道非开挖清淤、修复施工方法，包括如下步骤：
9.1)管道封堵：上游水流较小时且井内水位较低可采用沙袋封堵，砌砖封堵配合气囊使用；
10.2)管道导流降水：在进行管道施工前，将起端检查井管口封堵，在此检查井上游检查井内设置水泵和水带，向另一段管道导水；
11.3)管道临排降水：对管道进行分段封堵，封堵距离100～200米，架设临时排水管线，用水泵把水抽到临时管线内排到下游井中；
12.4)管道清疏：
13.①
高压清洗：从下游井口开始施工，将喷嘴和软管放入管道内，打开泵之前，将喷头置于管道末端；
14.②
吸污车吸污：将清理出来的淤泥、垃圾等淤积物装入编织袋，并运至指定地点，并提供排废物的处理场所；
15.5)管道特殊清理及井室清理：管道内淤积砂石，采用吸污车及清洗车不能清出的，通过铰机人工拉牛的方法清出，并采用人工清掏装袋弃运；
16.6)管道异物清除：利用不同型号的铣刀，对排水管道内树根、水泥块、裸露的钢筋网进行切除；
17.7)非开挖修复
18.①
管道整体修复-紫外光固化修复，采用紫外光固化修复和uv-cipp修复；
19.②
紫外光固化施工
20.1.1、管道内有毒有害气体检测；
21.1.2、拖入底膜；
22.1.3、拉入cipp内衬软管；
23.1.4、安装扎头，放入灯架；
24.1.5、软管固化；
25.1.6、后期处理；
26.1.7、uv-cipp内衬修复后验收。
27.在一些示例中，所述步骤1)中管道封堵采用气囊封堵，其下囊位置在需清洗管段上下游井口的上、下口处各封堵1个气囊，并且在施工管段两边增加不锈钢挡板墙对封堵气囊支撑。
28.在一些示例中，所述步骤3)中管道封堵采用气囊封堵器进行封堵。
29.在一些示例中，所述管道清疏的步骤
①
中冲洗效率区间是回倒速度控制在100-200mm/秒。
30.在一些示例中，所述步骤1.3包括以下步骤：
31.1)软管进入待修复管道前使用管道中随底膜一起拉入的绳子将卷扬机的钢丝绳拉到待修复管道的另一端；
32.2)软管进入待修复管道前在软管进入管道的所有改变方向的井口、管口处设置滚筒或定滑轮，滚筒或定滑轮的定位使用丝杠固定，软管与其他物体直接接触设置衬垫塑料布；
33.3)软管与卷扬机牵引钢丝绳的连接，先将软管一端的两侧分别朝里对折三分之一，再于折线底部放置吊装带后纵向对折软管0.4～0.5m，接着使用扎带扎紧软管端部，扎紧前再端部设置一块保护底膜，最后用万向u型吊装环连接吊装带与卷扬机的钢丝绳套；
34.4)启动卷扬机将软管拉入待修复管道内应保持卷扬机与软管段人员联络通畅，拉入速度控制在0.6m/s以内；
35.5)当井口外软管的长度与井的深度接近时，应使卷扬机停止，用扎带将软管的尾部与绳子扎紧后施加反力，再次开启卷扬机牵引软管，直到软管前端部超出待修复管道0.5米。
36.在一些示例中，所述步骤1.5包括如下步骤：
37.1)软管固化应先打开控制台上紫外线灯的指示开关，在开启控制台上的按钮1～8依次开启紫外线灯，每盏灯之间的开启间隔为30s，最后开启拖拉紫外线灯架行走的电缆卷盘旋转开关及其指示开关；
38.2)软管固化在紫外线灯全部开启后开始，控制紫外线灯行走速度应根据不同时段调整电缆卷盘旋转速度，初始固化阶段以紫外线灯行走速度控制在0.2～0.3m/min。
39.在一些示例中，所述步骤1.6包括如下步骤：
40.1)紫外线灯拆除后的后期处理先拆除紧绳器、扎头，再使用切割机切除固化后多余的内衬管，切割操作应使内衬管超出待修复管20mm；
41.2)多余的内衬管切除后，应用内衬管道中原来牵引灯架的耐高温绳将滞留在内衬管里的内膜从固化开始井拉出，同时拉入另一根绳子进入内衬管；
42.3)待内膜拉出后，在内衬管口与待修复管口的缝隙抹速凝型快速止水物；
43.4)清理现场垃圾、工具，对井室进行复原处理。
44.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
45.1)本发明气囊封堵法在清洗区域段上游下游各安装橡胶气囊进行封堵，截断所有进水源，控制相应水位，降低水头压力，提高作业安全性。
46.2)本发明通过架设临时排水管线，用水泵把水抽到临时管线内排到下游井中，从而可实现管内无水或少水的要求，便于检测管道。
47.3)本发明利用用吸污车或泥浆泵对检查井内清洗出的污水等混合物进行抽运，以便于高压喷头清洗出来的泥沙、污水可以继续顺畅排出管道。
48.4)本发明中的cctv内窥系统自动生成的影像可以自动保存在电脑的硬盘上，根据管道内部情况制作数据光盘和文字报告，以便于建设单位和施工方共同分析、评估管道状况，对于有损坏或渗漏部位作出精确定位，为今后维修方案提供科学、直观的依据。
49.5)本发明采用无碱玻璃纤维软管，经树脂充分浸渍后，从检查井处拉入待修复管道中，用气压将软管涨圆，紫外光固化后形成一条坚固光滑的新内衬管，达到修复的目的。
附图说明
50.图1为本发明一种排水管道非开挖清淤、修复施工方法的方法流程图。
51.图2为本发明管道导流调水示意图。
52.图3为本发明封堵及临时排水示意图。
53.图4为本发明cctv检测设备收放示意图。
54.图5为本发明紫外光固化施工方法流程图。
具体实施方式
55.下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例。虽然附图中显示了本发明的实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。本领域的技术人员可以在不偏离本发明精神和保护范围的基础上从下述描述得到替代技术方案。
56.实施例
57.一种排水管道非开挖清淤、修复施工方法，包括如下步骤：
58.一、管道封堵：上游水流较小时且井内水位较低可采用沙袋封堵，砌砖封堵配合气囊使用；管道封堵采用气囊封堵，其下囊位置在需清洗管段上下游井口的上、下口处各封堵1个气囊，并且在施工管段两边增加不锈钢挡板墙对封堵气囊支撑。
59.二、管道导流降水：在进行管道施工前，将起端检查井管口封堵，在此检查井上游检查井内设置水泵和水带，向另一段管道导水。
60.三、管道临排降水：对管道进行分段封堵，封堵距离100～200米，架设临时排水管线，用水泵把水抽到临时管线内排到下游井中；管道封堵采用气囊封堵器进行封堵。
61.四、管道清疏：
62.①
高压清洗：从下游井口开始施工，将喷嘴和软管放入管道内，打开泵之前，将喷头置于管道末端；当喷头处于水面之下时，低压力喷射机器的施工表现将大打折扣，因此需控制管道内的水流量。将喷头送入待清洗管道内，然后在回拉过程中将管道内杂物冲洗到下游工作井中，并移除杂物，冲洗效率区间是回倒速度控制在100-200mm/秒。
63.②
吸污车吸污：将清理出来的淤泥、垃圾等淤积物装入编织袋，并运至指定地点，并提供排废物的处理场所；
64.五、管道特殊清理及井室清理：管道内淤积砂石，采用吸污车及清洗车不能清出的，通过铰机人工拉牛的方法清出，并采用人工清掏装袋弃运；
65.六、管道异物清除：利用不同型号的铣刀，对排水管道内树根、水泥块、裸露的钢筋网进行切除；采用cctv检测进行监测。
66.淤泥处置及外运：
67.1)淤泥外运流程：淤泥主要来源于排水管道，现场施工通过高压冲洗和其他清淤方式，将上游淤泥稀释、冲洗至下游指定检查井，通过人工清捞和机械抓泥车(或吸污车)联合作业的方式，将井内的垃圾、淤泥、杂物等沥干(或用吸污车泥、水分离)后装入渣土车，在指定地点进行脱水处理，运输时减少扬尘等。
68.2)渣土运输将严格按照当地有关渣土运输的有关规定，选用性能良好、车厢封闭较好、证件齐全的车辆，严格按照指定的线路行驶。做到运输车辆不超载，车厢上部全部用篷布覆盖，避免运输过程中渣土散落污染道路及周边环境。
69.3)防乱倒乱弃措施：为防止渣土在运输过程中的乱倒、乱弃问题，在施工过程中将采用开挖现场与弃土场双向签票的办法，坚决杜绝渣土乱倒、乱弃，保证运送至指定废弃场。
70.4)环保措施：为了保证在此次清淤及渣土外运工作进行的同时,不给周围已形成的环境造成影响，我方将在清淤运输过程中作好清扫保洁工作，并由专人负责。为保证车辆运输不对环境造成污染，施工现场出入口设置洗车台，并安排专人进行车辆清洗工作，对每辆运土车须经打扫后方可放行。在渣土运输的区间段内安排清洁人员，随时对车辆散落下来的土块、泥块进行清扫，并安排专人进行巡视、值班、组织路口交通。
71.堵水设施拆除：
72.遵循先下游后上游的原则，严禁同时拆除上下游两个堵水设施。
73.管道检测：
74.管道修复完成后，检测人员应立即对管段进行cctv检测。进一步了解管道修复整体情况，认真记录，提交cctv检测报告。
75.现场检测的要求：
76.1)为保证检测质量需要架设临时管线，临时管线架设好后用气囊封堵器把原管线进行封堵，将检测段污水排至下游或上游，或排至临时坑洼地。临时管线一次计划架设200米左右，临时管线应减少对交通的影响，减少接口外泄。
77.2)在进行结构性检测前根据现场情况如有必要则对被检测管道做清洗，清洗后的管道内壁无污物或杂物覆盖。
78.3)管道经过先期疏通后无泥浆淌出，管道内水位不高于10厘米(最佳状态是无水)时就可以进行cctv检测。下井工作人员必须佩戴便携式气体探测仪器，安全保护带，防毒面具等方可下井作业。
79.4)cctv内窥系统自动生成的影像可以自动保存在电脑的硬盘上，根据管道内部情况制作数据光盘和文字报告，以便于建设单位和施工方共同分析、评估管道状况，对于有损坏或渗漏部位作出精确定位，为今后维修方案提供科学、直观的依据。
80.5)依据cctv检测评估结果，结合管网信息、地理信息、交通信息、业主要求等进行管道修复设计或方案制定。
81.七、非开挖修复
82.①
管道整体修复-紫外光固化修复，采用紫外光固化修复和uv-cipp修复；
83.紫外线光固化技术uv-cipp是原位固化法中的一种，是将玻璃纤维编制成软管浸渍树脂，然后将其拉入原有管道内充气扩张紧贴原有管道，在紫外光的作用下使树脂固化形成具有一定强度的内衬管的原位固化法。
84.该工法采用uv树脂体系，软管材料为玻璃纤维，固化后的内衬层强度高、耐腐蚀、改善水流情况。uv-cipp有如下特点：
85.1)无需开挖，只需利用检查井即可对排水管道进行整体修复，可修复排水管道存在的破裂、错口、脱节、树根侵入、渗漏等结构性缺陷。
86.2)内衬层光滑、连续，内衬层在3-15mm，降低了管道的表面粗糙度，提高了管道的输送能力。
87.3)内衬管基材韧性好、强度高，与复合树脂浸渍相熔性好，固化后内衬层短期弯曲模量可达6500mpa以上，内衬层和原管道紧紧的贴合在一起隔绝了腐蚀环境，起到了堵漏、防渗等效果。
88.4)适用于管径为150～1500mm的各类管线的修复。
89.5)施工周期短(单段固化修复5-8h)、环境影响小、不影响交通、施工安全性好等优势。
90.6)无需锅炉等高危设备介入施工，全程数字化、可监控。
91.7)完全非开挖修复方法，无需破除检查井。
92.②
紫外光固化施工
93.1.1、管道内有毒有害气体检测；施工人员进入检查井前先对管道内有毒有害气体(h2s，ch4，co等)进行测定，当有毒有害气体达到安全标准时人员方可下井作业；当有毒有害气体高于安全标准时，不得安排人员下井作业。人员下井作业时，必须采取强制通风措
施，人员必须系上安全绳，井口至少有一人监护，否则人员不得下井作业。
94.1.2、拖入底膜：在完成管道清淤检测后开始铺设底膜，底膜敷设先将底膜卷支架安放于固化结束井井口，再将底膜卷放置于支架上。用检测时预留在管内的绳子将底膜一端与另外一根绳子一端绑好，将底膜与附带的绳子并排一起拉到固化开始井。敷设的底膜置于原有管道底部。底膜长度应控制在超出待修复管道末端约800mm，其余部分切除。
95.1.3、拉入cipp内衬软管：
96.1)软管进入待修复管道前使用管道中随底膜一起拉入的绳子将卷扬机的钢丝绳拉到待修复管道的另一端；
97.2)软管进入待修复管道前在软管进入管道的所有改变方向的井口、管口处设置滚筒或定滑轮，滚筒或定滑轮的定位使用丝杠固定，软管与其他物体直接接触设置衬垫塑料布；
98.3)软管与卷扬机牵引钢丝绳的连接，先将软管一端的两侧分别朝里对折三分之一，再于折线底部放置吊装带后纵向对折软管0.4～0.5m，接着使用扎带扎紧软管端部，扎紧前再端部设置一块保护底膜，最后用万向u型吊装环连接吊装带与卷扬机的钢丝绳套；
99.4)启动卷扬机将软管拉入待修复管道内应保持卷扬机与软管段人员联络通畅，拉入速度控制在0.6m/s以内；
100.5)当井口外软管的长度与井的深度接近时，应使卷扬机停止，用扎带将软管的尾部与绳子扎紧后施加反力，再次开启卷扬机牵引软管，直到软管前端部超出待修复管道0.5米。
101.1.4、安装扎头，放入灯架：
102.1)扎头应在软管两端各安装一个。扎头安装前，应在软管两端外安装与软管规格配套的筒状扎头布，应做好扎头插入、软管内白色替换绳替换特质黑色耐高温绳的准备工作。
103.2)紫外线灯进入软管前应根据待修复管道的内径确定紫外灯的数量与灯的规格，应完成紫外灯、紫外灯架、灯架轮子、灯架的电缆、牵引灯架的黑色耐高温绳的组装、连接和调整。
104.1.5、软管固化：
105.1)软管固化应先打开控制台上紫外线灯的指示开关，在开启控制台上的按钮1～8依次开启紫外线灯，每盏灯之间的开启间隔为30s，最后开启拖拉紫外线灯架行走的电缆卷盘旋转开关及其指示开关；
106.2)软管固化在紫外线灯全部开启后开始，控制紫外线灯行走速度应根据不同时段调整电缆卷盘旋转速度，初始固化阶段以紫外线灯行走速度控制在0.2～0.3m/min。
107.1.6、后期处理：
108.1)紫外线灯拆除后的后期处理先拆除紧绳器、扎头，再使用切割机切除固化后多余的内衬管，切割操作应使内衬管超出待修复管20mm；
109.2)多余的内衬管切除后，应用内衬管道中原来牵引灯架的耐高温绳将滞留在内衬管里的内膜从固化开始井拉出，同时拉入另一根绳子进入内衬管；
110.3)待内膜拉出后，在内衬管口与待修复管口的缝隙抹速凝型快速止水物；
111.4)清理现场垃圾、工具，对井室进行复原处理。
112.1.7、uv-cipp内衬修复后验收。
113.点状原位固化法修复方法原理：
114.地下管道原位固化点状修复技术，也叫局部树脂固化法。指在原管道待修位置，采取专用管道修复气囊扩张法，将均匀浸渍固化性树脂的玻璃纤维织物，紧贴在管道修复位置，通过常温固化后，形成局部短管内衬的一种环状局部修复方法。
115.地下管道原位固化点状修复施工流程：
116.1)覆保护膜
117.在修复气囊表面覆盖一层0.5mm厚度的聚乙烯pe保护膜，要求保护膜完全覆盖，不得有遗漏，避免修复材料粘贴在气囊上。
118.2)配置修复树脂
119.按1:2体积比分别采用量杯量取a/b组分树脂后混合。要求树脂的体积足够填充玻璃纤维布软管的名义厚度和按直径计算的全部空间
120.3)搅拌树脂
121.树脂组分后混合后，必须快速搅拌均匀，建议采用电动搅拌工具搅拌。
122.4)涂抹树脂
123.采用刮刀将树脂混合液均匀涂抹在玻璃纤维布上，通过折叠使修复材料达到设计厚度。要求每折叠一次涂刷一次树脂，以确保树脂已完全浸泽玻璃纤维布。
124.5)修复材料定位安装
125.将修复材料安装在修复气囊上标示的位置范围内，防止其滑动或掉下。建议安装前略微向气囊中冲入少量气体，以让其略微鼓起。
126.6)防脱落保护
127.采用胶带或细铁丝捆绑修复材料，避免在材料进入管道过程中掉落或滑动，要求捆绑材料强度合适能绑牢材料，但又能被充气后的硅胶套撑断。
128.7)修复气囊送至待修复位置：
129.将裹有修复材料的修复气囊推入到待修复管段，并在前端用爬行器实时监控修复设备所在位置。要求修复材料不得滑动或从灯架上脱落，送入管道时，不宜接触管口边缘。
130.8)充气
131.打开充气阀门，让气囊充气膨胀，以使得修复材料紧贴管壁。要求充气压力严格依据气囊厂家标示压力。
132.9)固化
133.保持气囊内部气压，等待45分钟以上，待材料完全固化后将气囊内部气压放空后取出修复气囊。
134.10)点状局部修复法图例。
135.施工实例
136.泰安市排水管网雨污分流改造项目
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明堂河分区设计范围：北至环山路，南至泰新高速，东至博阳路，西至天烛峰路及安居上上城、羊西新村两个小区。总服务面积29.1km2(不含天烛峰路西侧、明堂路及明堂河道治理)。其中新建各类雨、污水管道约12.6km；管道(渠道)清淤、修复约25.85km，其中清淤约21.15km，修复约4.7km。
137.我单位应用本工法，根据现场实际情况，在工期紧，任务重的情况下，合理组织、精
心施工，取得了预期目标，本工法也在施工中不断完善和改进，即加快了施工进度，又满足了确保施工质量和施工安全的目标，还保证了道路交通安全和城市文明施工要求，取得了良好的经济效益和社会效益。
138.以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开实施例揭露的技术范围内或者在本公开实施例揭露的思想下，可轻易想到变化、替换或组合，都应涵盖在本公开实施例的保护范围之内。