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管道非开挖修复CIPP紫外光固化施工技术和步骤

  • 发布日期:2020-02-26      浏览次数:2664
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      CIPP紫外光固化非开挖修复技术指,采用机械牵引将浸满感光性树脂的毡制软管拖入被修复的管道,灌注压缩空气使其紧贴管道内壁,通过紫外光灯照射使树脂在管道内部固化,形成高强度内衬树脂新管的管道整段内衬修复技术。

      非开挖修复CIPP紫外光固化施工步骤施工步骤:

      1、 设计阶段:

      1)、基于CCTV检测报告和管线属性信息制定UV内衬修复方案。UV修复工程方案设计应该满足以下原则:

      ①、修复后满足原管道设计承载负荷的结构强度要求;

      ②、修复后满足原管道设计排水流量的过流能力要求;

      2)同一管段的点状修复超过3处的,宜采用整体修复。

      3)当管道发生部分管段脱落缺失、管道接口错位、管道开裂、管道局部腐蚀、管道渗漏等局部轻微损坏时,可对管道进行点状修复。

      4)、软管拖拉时应满足大允许拖拉力要求。

      5)、内衬管壁厚度应根据待修复管道检测的影像资料或管道的评估报告进行,同时应充分节后地下水、路面动载、管道原设计资料、建设方的具体需求等因素:

      ①半结构性修复:

      T_____内 衬 管 壁 厚 (mm) ;

      DO___内衬管管道外径 (mm) ;

      K____圆周支持率,取值宜为7.0;

      EL____内衬管的长期弹性模量 (MPa), 宜取短期模量的50%;

      C_____椭圆度折减系数;

      P_____内衬管管顶地下水压力(MPa),地下水位的取值应符合现行国家标准《给水排水工程管道结构设计规范》GB 50332 的有关规定 ;

      N____安全系数,取 2 .0;

      μ ____原位固化法内衬管取0.3;

      q____原有管道的椭圆度(Yo),可取2%;

      DE____ 原有管道的平均内径(mm);

      Dmin___原有管道的小内径(mm);

      Dmax___原有管道的大内径(mm)。

      当内衬管道位于地下水位以上时,原位固化法内衬管的标准尺寸比(SDR)不得大于100;

      当内衬管椭圆度不为零时,以上厚度计算公司计算的内衬管的壁厚小值不应小于下列公式的计算结果:

      式中,SDR_____管道的标准尺寸比;

      _______内衬管材的长期弯曲强度(MPa),宜取短期强度的50% 

      ②、结构性修复:

      qt_____管道总的外部压力(MPa),包括地下水压力、上覆土压力以及活荷载;

      RW____水浮力系数,小取067;

      B'_____弹性支撑系数;

      E’S____管土综合变形模量(MPa),可按现行国家标准《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332的规定确定;

      HW____管顶以上地下水位高(m);

      ______土的重度N/m〗);

      H_____管道敷设深度;

      Hs____管顶覆土厚度(m);

      WS____活荷载(MPa),应按现行国家标准《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332的规定确定。

      2、 施工阶段

      1)、管道封堵、疏通、冲洗与局部处理

      ①、管道修复前需对有水管道进行封堵处理,再采用高压清洗车和吸淤车对待修复管道进行疏通、冲洗和抽水;

      ②、发现管道内壁存在较大凸起、异物穿插等缺陷应先采用管道切削打磨机器人进行局部处理避免划伤内衬软管;

      ③、发现管道存在局部渗漏,影响UV内衬固化修复的,应先进行局部点状修复。

      2)、管道检测

      管道修复前应对管道内壁进行检测,要求能对管道缺陷进行准确定位和判断。

      3) UV紫外光内衬固化操作

      ① 、拉入底膜

      拉入软管之前应在原有管道内铺设垫膜(底膜),垫膜应置于原有管道底部,并覆盖大于1/3的管道周长,且应在原有管道两端固定。

      ② 、拉入内衬

      按以下规范要求,将内衬管道拉入待修复管段内部:

       应沿管底的垫膜将浸渍树脂的软管平稳、缓慢地拉入原有管道,拉入速度不得大于5m/min;

       在拉入软管过程中,不得磨损或划伤软管;

       软管两端应比原有管道长300-600mm

       软管拉入原有管道之后,应对折放置在底膜上。

      ③ 、充气膨胀软管

      按内衬软管材料、管径对充气压力、速度的要求冲入压缩空气,膨胀软管:

       充气前应仔细检查扎头捆绑是否妥当;

       充气装置宜安装在软管入口端,且应装有控制和显示压缩空气压力的装置;

       充气前应检查软管各连结处的密封性,软管末端宜安装调节阀;

       压缩空气压力应能使软管充分膨胀扩张紧贴原有管道内壁;

       应严格按照内衬产品说明书充气流程执行,且不可一次性或过快冲入大量压缩空气膨胀软管,避免导致内衬褶皱,影响固化的管道质量。

      ④ 、UV固化

      采用紫外光固化时应符合下列规定:

       紫外光固化过程中内衬管内保持空气压力,使内衬管与原有管道紧密接触;

       应根据内衬管管径和壁厚控制紫外光的前进速度;

       内衬固化完成后,应缓慢降低管内压力至大气压;

       固化完成后,卸掉扎头、回拉内膜、内衬管端头应进行密封和切割处

      ⑤ 、支管开孔

      对于有支管的主管道修复后,应依据管道权属单位的要求,采用管道切割打磨修复机器人,在支管接头位置打磨通孔。寻找打磨钻孔位置的方法主要有:

       在铺设内衬软管前让切割修复机器人进入管道,行驶至支管位置处在线缆计米器处用胶布记录

       优质内衬材料,管径合适时,固化后在支管位置处会凹陷,通过肉眼识别凹陷位置寻找开孔位置;

       采用推杆式小型切割修复机器人从支管进入,打通从支管到主管内衬的通孔。

      1、底膜的插入

      1)在CCTV检查之后,通过CCTV检查机器人或冲洗设备或穿绳器将一个绳子引入管道内,然后利用这个绳子将底膜和拉绳(用于拉软管或牵引机钢丝绳)拉入管道内。

      2)底膜铺设应符合下列规定:

      底膜卷支架宜设在结束井井口,拉入底膜时宜同时拉入一根绳子;

      底膜拉入后应置于旧管道底部,宽度应覆盖大于1/3的管道周长;

      底膜长度应控制在两端各超出旧管道约800 mm,其余部分切除;

      底膜拉展铺平后,两端应用压条等可靠固定;

      插入底膜时应确保底膜的滑动侧必须指向衬管。

      2、软管拉入

      1)在拉入软管之前宜在所有改变牵引方向的井口、管口等处设置滚筒或定滑轮,滚筒或定滑轮宜采用丝杠定位并固定。软管拉入过程中可能与其它物体直接接触处宜衬垫保护垫膜。

      2)软管与卷扬机牵引钢丝绳的连接应符合下列规定:

      卷扬机应安放在软管下料口的对面井,卷扬机应可靠规定,同时上电测试正常;

      卷扬机钢丝绳前端与材料连接部分挂钩应该选用万向挂钩,保证卷扬机牵引过程中,软管可平整进入管道内;

      通过底膜插入时插入的拉绳,牵引钢丝绳穿过管道,与软管连接。

      3) 软管下料前预处理

      先将端头长约0.5M的软管材料两侧分别朝里对折1/3,再纵向对折,并在对折线底部放置吊装带(该吊装带与卷扬机挂钩连接);

      对折部分的用2根绑带打紧然后外部用底膜缠绕保护

      4)拉软管,软管拉入旧管道应符合下列规定:

      启动卷扬机,拉入速度应控制在5m/min以内,可根据软管下料情况点动操作,并保持软管端与卷扬机操作人员的联络,建议使用对讲机实时通话控制;

      软管在拉入的过程中,软管端人井内作业人员应保证底膜无位移,同时查看软管铺设情况,是否平整的在底膜上移动;

      当井口外软管长度与井的深度接近时,应使卷扬机停止,用绑带将软管尾部与粗绳扎牢,并方向拉紧粗绳,再次开启卷扬机,直到软管尾部超出管口约0.5m。

      3、绑扎头

      软管两端应各安装一个扎头。扎头安装应符合下列规定:

      1) 软管两端应先外套相应规格的扎头布,以保护软管外露部分在充气时不至于过度膨胀;

      2) 绑扎头时应该注意扎头类型,有进风口的扎头安装在结束井,无进风口的扎头安装在开始井。

      3) 扎头在安装前应提前在外缠绕好保鲜膜,防止充气时,树脂流到扎头上,影响后面使用;

      4) 通过大力钳工具把扎头*插入软管,插入后需要检查保证预置绳没有被扎头压倒,然后用两根绑带打紧,两根绑带应从两个不同的方向拉紧,同时两根绑带对应的位置应该在扎头的两个不同的挡圈部位,两个绑带打紧后拉手部分应该错开;

      5) 开始井扎头安装时应该在从扎头中间穿一根耐高温细绳,并与预置绳相连;

      6) 结束井扎头安装时预置绳应充扎头中间引出,并系在扎头外面的把手上;

      7) 扎头安装完成后,应该在软管上开设2-3个均布的纵向气孔,气孔长度3-5cm,气孔深度开到玻纤层为止;

      8) 气孔开设完成后,整平扎头布,应保证扎头布的内端插入旧管道的深度至少为20-25cm;

      9) 在结束井的扎头上连接充气管和回流测压管。

      4、一次充气

      1) 充气前请确保井下无作业人员;

      2) 充气过程应按0.02-0.03Bar/min的速度缓慢充气,当压力达到0.2-0.3bar时,持续保压20-40min,保证软管充分涨开;

      3) 在保压阶段应将软管中的预置绳拉出,置换为耐高温的细绳,用于拉灯架;

      4) 在保压阶段应完成灯架的功能测试及灯架高度的调节,并套上对应管径的内膜。

      5、放修复灯架

      1) 关闭充气后打开结束井扎头盖板,将灯架上的内膜套到扎头上,同时将高温绳系到灯架上;

      2) 由井上人员用手扎紧灯架尾端内膜,同时开始充气;

      3) 当软管被撑开后,在靠近扎头端的内膜上开一个气孔,方便下手调整灯架放入时的位置,同时通知开始井端的操作人员用高温绳缓慢拉灯架进入软管;

      4) 当灯架尾部进入扎头后,停止拉绳,同时关闭充气,将电缆线从扎头盖板中间穿过,并将电缆线尾部与灯架连接,盖上扎头盖板打紧;

      5) 开始井和结束井两端操作人员,对扎头上的绑带再次进行打紧加固操作;

      6、二次充气

      1) 软管二次充气的终压力应能是软管充分膨胀并紧贴旧管道内壁,终压操作压力值大小根据管径不同而有所不同,详细请见修复参数表;

      2) 打开摄像头,收紧电缆线,标记电缆线的起始位置,并将软件上的距离值清零;

      3) 当二次充气达到操作压力值时,应牵引灯架行走,通过摄像头观察软管涨开情况;

      4) 有未*涨开区域时,紫外灯架不宜强行通过,可适当提高充气压力;

      5) 确认软管*涨开后,紫外灯架应在开始井的软管一端就位;

      6) 二次充气上升到操作压力值时,应进行保压控制,直到软管固化完成。

      7 、软管固化

      1) 在控制台上设置好修复参数,修复管径、修复材料壁厚、紫外灯灯节数量;

      2) 参数设置完成后,开启紫外光源,开始起始井端的原地固化,原地顾化时间根据管径不同而有所不同,请参见修复参数表;

      3) 原地固化完成后,点击收线开关,开始匀速收线,固化速度见修复参数表;

      4) 固化过程中应实时观察修复温度,温度为80-130℃为宜,如果温度达不到80℃可适当降低固化收线速度。

      5) 固化过程中应观察显示屏上灯架的行走里程,并留意电缆标记,当灯架到达终点时,应及时关闭电缆盘收线开关,然后进行结束井端的原地固化,固化完成后关闭紫外灯光

      6) 灯光关闭后,调整风量降低管道内部压力降至大气压后,关闭风机,然后冷却20-40min直至软管充分固化冷却。

      8 、后期处理

      1) 应冷却到常温时,打开结束井端的扎头盖板,拿出修复灯架,此时需要戴手套作业防止灯架烫手,同时解开灯架上的高温细绳,不要拉出需要保证在管道内放好;

      2) 拆除两端的扎头,拆扎头的过程中需要保证管道内的细绳不被拉出;

      3) 切除开始井和结束井两端的多余衬管,切割时应注意安全保证切割平整,切割时保证衬管超出旧管道20-30mm,切割时注意佩戴防护设施;

      4) 用管道内的高温绳拉出内膜;

      5) 对切割后的衬管进行封口处理;

      6) 清理井下作业垃圾,整理井下作业工具。