一种含多种病害混凝土排水管道的非开挖整体修复方法技术

本发明专利技术公开一种含多种病害混凝土排水管道的非开挖整体修复方法，包括以下步骤：S1、根据病害管道的内径预制钢环，在钢环上预留注浆孔；S2、将所述钢环装入管道内的病害位置，使钢环与管道的内壁紧密贴合，形成加固圈；S3、根据沉陷病害的分布情况选择适当数量的注浆孔，在管道上钻孔至沉陷位置，插入注浆管，通过高聚物注浆系统缓慢向沉陷部位注浆并密切观察管道抬升情况，待管道抬升至理想水平，撤出注浆管；S4、将内衬管拉入管道内，使其紧贴在钢环和与钢环邻近的管壁上，将内衬管进行固化，使其紧贴管壁并包裹住钢环。本发明专利技术可同时修复沉陷、腐蚀和开裂等多种管道病害，还解决了现有技术中直接注浆易导致管道破裂影响修复的问题。

A method of trenchless integral repair of concrete drainage pipe with various diseases

【技术实现步骤摘要】
一种含多种病害混凝土排水管道的非开挖整体修复方法
本专利技术属于管道修复
，具体涉及一种含多种病害混凝土排水管道的非开挖整体修复方法。
技术介绍
城市地下管网作为现代城市的“地下大动脉”，承担着排污疏水等重要责任，在城市居民的日常生活中扮演着举足轻重的作用。随着我国城市化进程的加快，城镇地下管网建设规模也日渐庞大，截止2016年，我国供水、燃气、排水和热力管道建设里程已突破212万公里。然而，随着管道服役年限的不断增加，管道老化失修严重，开裂、腐蚀、沉陷等多种病害共存，如不能及时得到处置，将导致地面开裂塌陷、环境污染,严重威胁居民出行和附近建构筑物的安全。因此，修复地下管道沉陷病害、恢复管线使用功能对于保证沿线人民群众正常生活以及生命财产安全具有重要作用。现行针对管道脱节的修复方案主要包括两大类：第一类是开挖修复，此类修复方式可根治管道病害，但施工速度慢、对交通影响大、造价高、产生大量建筑垃圾，污染环境；第二类是非开挖修复，其工艺主要有管道内穿插法、原位固化法(CIPP)、碎管法、缠绕法、注浆法等，相比于传统开挖修复，具有施工速度快、对环境影响小等优点，然而，穿插法、原位固化法(CIPP)、碎管法、缠绕法这些非开挖修复方法均只能对管道结构本身病害进行维修，对于管道外部病害不能维修，高聚物注浆法虽然可以对沉陷、不密实等管道外部病害进行维修，但无法恢复管道结构强度，并且如果管道含有开裂、腐蚀、沉陷等结构病害，直接顶升沉陷管道可能造成管道结构发生破坏，影响施工安全。现有技术中的一些修复方法通常是直接对病害部位进行注浆修复，注浆量极难控制，容易导致膨胀力过大而顶破管道，致使管道病害无法得到有效修复，且现有的修复方法通常仅能修复一种病害缺陷，因此，研发地下混凝土排水管道管外和管壁结构病害非开挖整体修复工艺需求迫切。申请号为201510433548.X的专利文献公开了一种软弱地层排水管道变形塌陷的非开挖修复方法，针对大口径塑料排水管道变形塌陷进行非开挖修复，包括变形塌陷部位注浆加固、切割及弧形钢板安装固定及拉入式原位固化法内衬施工等步骤。该方案中公开的修复方法，针对的是完全坍塌管道的修复，是先注浆把管顶部位填实，之后再进行加固，与本申请所涉及的针对沉陷和腐蚀管道的修复不相同。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种含多种病害混凝土排水管道的非开挖整体修复方法，旨在解决现有的管道修复方法在注浆时容易顶破管道而导致病害无法有效修复的问题。为实现上述目的，本专利技术提出一种含多种病害混凝土排水管道的非开挖整体修复方法，所述病害包括开裂、腐蚀和沉陷，所述非开挖整体修复方法包括以下步骤：S1、根据病害管道的内径预制钢环，在钢环上预留注浆孔；S2、将所述钢环装入管道内的病害位置，使钢环与管道的内壁紧密贴合，形成加固圈；S3、根据沉陷病害的分布情况选择适当数量的注浆孔，在管道上钻孔至沉陷位置，插入注浆管，通过高聚物注浆系统缓慢向沉陷部位注浆并密切观察管道抬升情况，待管道抬升至理想水平，撤出注浆管12；S4、将内衬管拉入管道内，使其紧贴在钢环和与钢环邻近的管壁上，将内衬管进行固化，使其紧贴管壁并包裹住钢环。优选地，在步骤S1中，每节所述钢环由四块四分之一圆弧状的钢块拼装而成，每块所述钢块的中间设有至少一个注浆孔。优选地，在步骤S2中，还包括：在将钢环装入管道内之前，先将气囊从检查井放入上游管道出水口，利用空气压缩机和充气阀使气囊膨胀并堵塞上游水流，施工人员从检查井进入并到达管道沉陷位置。优选地，在步骤S2中，装入管道内的所述钢环包括沿钢环轴线方向首尾拼装连接的多节，钢环拼装的长度根据现场管道病害的实际分布情况确定。优选地，在步骤S2中，装入钢环时使钢环的注浆孔至少有一个靠近管底位置。优选地，在每节所述钢环上预先设有螺丝连接孔，相邻的两节钢环之间通过固定螺丝、连接垫片与螺丝连接孔的配合进行拼装连接。优选地，在步骤S2中，相邻两节钢环之间的固定螺丝不被完全紧固，在步骤S3完成之后再进行完全紧固。优选地，在步骤S4中，将所述内衬管从上游检查井拉入管道、从下游检查井拉出，通过空气压缩机使内衬管膨胀至紧贴在管壁和钢环上。优选地，在步骤S4中，利用固定在井壁的滑轮组、安装在滑轮组上的牵引钢丝拉动紫外线灯，使紫外线灯在内衬管内移动，将内衬管进行固化，使内衬管紧贴管道内壁并包裹住钢环。优选地，所述非开挖整体修复方法还包括步骤S5：割除固化后的多余内衬管，撤出气囊并回收其余修复设备。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果：一，本专利技术所述的非开挖整体修复方法，通过先在管道内部开裂、腐蚀部位进行加固，再注浆抬升，修复沉陷病害，然后采用CIPP原位固化法通过内衬管对抬升后管道的开裂、腐蚀部位进行加固修复，可同时修复管道的沉陷、开裂、腐蚀等多种病害，最终实现混凝土管道开裂、腐蚀、沉陷病害的整体修复，施工速度快、造价低、对交通干扰小等，对我国市政混凝土类管道沉陷、腐蚀病害非开挖修复工艺具有广泛促进作用。二，由于采用钢环对管道内进行支撑稳固，使得再注浆抬升时，浆料可在钢环的支撑基础上将沉陷管道缓慢抬升至正常水平，且注浆采用钢环上预设的注浆孔进行注浆，可有效解决解决现有工艺中混凝土管道沉陷高聚物注浆抬升修复时注浆量极难控制、导致膨胀力过大而顶破管道及抬升后管道腐蚀病害无法修复的问题，避免了现有工艺中直接注浆易导致管道发生二次破坏的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术所提供的实施例中拼装后的钢环结构图；图2为本专利技术所提供的实施例中的气囊结构示意图；图3为本专利技术所提供的实施例中含腐蚀和沉陷的混凝土管道剖面示意图；图4为本专利技术所提供的实施例中气囊对管道进行截水的示意图；图5为本专利技术所提供的实施例中将钢环放入管道内对管道进行加固的示意图；图6为本专利技术所提供的实施例中注浆孔在钢环上的平面布置示意图；图7为本专利技术所提供的实施例中注浆孔与注浆管布置的横剖面结构示意图；图8为本专利技术所提供的实施例中利用高聚物注浆对管道进行抬升的示意图；图9为本专利技术所提供的实施例中原位固化法(CIPP)光固化修复示意图；图10为本专利技术所提供的实施例中原位固化法(CIPP)光固化修复后的剖面示意图；图11为本专利技术所提供的实施例中原位固化法(CIPP)光固化修复后的三维效果图。本专利技术的附图标号说明：标号名称标号名称1沉陷9固定螺丝2腐蚀10<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含多种病害混凝土排水管道的非开挖整体修复方法，其特征在于，所述病害包括开裂、腐蚀和沉陷，所述非开挖整体修复方法包括以下步骤：/nS1、根据病害管道的内径预制钢环，在钢环上预留注浆孔；/nS2、将所述钢环装入管道内的病害位置，使钢环与管道的内壁紧密贴合，形成加固圈；/nS3、根据沉陷病害的分布情况选择适当数量的注浆孔，在管道上钻孔至沉陷位置，插入注浆管，通过高聚物注浆系统缓慢向沉陷部位注浆并密切观察管道抬升情况，待管道抬升至理想水平，撤出注浆管；/nS4、将内衬管拉入管道内，使其紧贴在钢环和与钢环邻近的管壁上，将内衬管进行固化，使其紧贴管壁并包裹住钢环。/n

【技术特征摘要】
1.一种含多种病害混凝土排水管道的非开挖整体修复方法，其特征在于，所述病害包括开裂、腐蚀和沉陷，所述非开挖整体修复方法包括以下步骤：
S1、根据病害管道的内径预制钢环，在钢环上预留注浆孔；
S2、将所述钢环装入管道内的病害位置，使钢环与管道的内壁紧密贴合，形成加固圈；
S3、根据沉陷病害的分布情况选择适当数量的注浆孔，在管道上钻孔至沉陷位置，插入注浆管，通过高聚物注浆系统缓慢向沉陷部位注浆并密切观察管道抬升情况，待管道抬升至理想水平，撤出注浆管；
S4、将内衬管拉入管道内，使其紧贴在钢环和与钢环邻近的管壁上，将内衬管进行固化，使其紧贴管壁并包裹住钢环。


2.如权利要求1所述的含多种病害混凝土排水管道的非开挖整体修复方法，其特征在于，在步骤S1中，每节所述钢环由四块四分之一圆弧状的钢块拼装而成，每块所述钢块的中间设有至少一个注浆孔。


3.如权利要求1所述的含多种病害混凝土排水管道的非开挖整体修复方法，其特征在于，在步骤S2中，还包括：在将钢环装入管道内之前，先将气囊从检查井放入上游管道出水口，利用空气压缩机和充气阀使气囊膨胀并堵塞上游水流，施工人员从检查井进入并到达管道沉陷位置。


4.如权利要求1所述的含多种病害混凝土排水管道的非开挖整体修复方法，其特征在于，在步骤S2中，装入管道内的所述钢环包括沿钢环轴线方向首尾拼装连接的多节，钢环拼装的长度根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王复明，方宏远，赵鹏，潘艳辉，李斌，何航，
申请(专利权)人：南方工程检测修复技术研究院，郑州维霖工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44