一种小直径管道坍塌的非开挖修复方法与流程

本发明涉及地下管道修复技术领域，特别涉及一种小直径管道坍塌的非开挖修复方法。

背景技术：

城市管网系统随城市发展而延伸，地下管道不断加快铺设，管道维护是保证其功能的必要手段。目前，管道修复主要有开挖修复和非开挖修复这两种方式。开挖修复，是指直接将管道上方的土方挖开后对管道进行修复，但是这种修复方式严重影响地面交通，效率低下，且存在环境的问题，同时容易破坏其它管道造成二次破坏。

而目前的非开挖管道修复技术主要针对较大管径的管道，操作人员有足够空间进入操作，而小直径管道坍塌，就需要开挖修复，鉴于开挖修复方式的种种不足，亟须一种针对小直径管道坍塌的非开挖修复方法。

技术实现要素：

本发明的目的，在于提供一种小直径管道坍塌的非开挖修复方法，解决目前小直径管道坍塌无法采用非开挖修复方法的问题。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种小直径管道坍塌的非开挖修复方法，包括以下步骤：

S1，高压冲洗坍塌管道内壁，冲刷出坍塌管道内的淤泥、沙土杂物；

S2，通过推进设备将楔形钢顶头从坍塌管道的一端推进，直至到达坍塌管道的另一端，在该楔形钢顶头推进过程中，其推进面挤压坍塌部位，将坍塌部位抬升至坍塌前位置并用支撑体支撑；

S3，将浸有树脂的内衬软管拉入坍塌管道内，通过加压空气使内衬软管扩张贴紧在支撑体的内壁上并进行固化。

作为上述技术方案的进一步改进，在步骤S1中，在坍塌管道一端的窨井处，通过高压水流对坍塌管道内壁进行高压冲洗，并在坍塌管道另一端的窨井处将冲刷出来的淤泥、沙土杂物吸除。

作为上述技术方案的进一步改进，在步骤S2中，所述支撑体为多段折叠铰接管连接而成，采用分段方式推进楔形钢顶头，楔形钢顶头每推进一段，将折叠铰接管以折叠状态传送到推进后的坍塌管道内，而后展开折叠铰接管以支撑经抬升后的坍塌部位。

作为上述技术方案的进一步改进，在步骤S3中，采用紫外光线照射浸有树脂的内衬软管后使其固化,内衬软管固化后贴覆在折叠铰接管的内壁上。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括步骤S1前的预处理步骤：用充气气囊将第二窨井与第一窨井连接的管道封堵；用充气气囊将第三窨井与第四窨井连接的管道封堵；铺设临时管道将第一窨井与第四窨井连通。在进行坍塌管道修复前，进行调水措施，使原管道在修复过程中可以正常运行；同时将待修复的坍塌管道进行预处理，即将连接其两端窨井的管道封堵，满足坍塌管道修复的操作要求。

作为上述技术方案的进一步改进，在步骤S1后，往坍塌管道外壁处注浆以稳固土体。

作为上述技术方案的进一步改进，在步骤S2前，第二窨井背向坍塌管道的后壁内部加注水泥浆,该内壁形成后座。第二窨井表示坍塌管道中所述楔形钢顶头始推端口的窨井，在推进楔形钢顶头时，需要稳固的后座承载推进设备的作用力。

作为上述技术方案的进一步改进，步骤S2中，所述楔形钢顶头包括前端的楔形推头和后端的底座，所述楔形推头成形有所述推进面，所述推进面呈簸箕状。

作为上述技术方案的进一步改进，所述折叠铰接管包括上部的第一圆弧板、下部的第二圆弧板以及两个连接组件，各所述连接组件包括与第一圆弧板铰接的第一折叠板和与第二圆弧板铰接的第二折叠板，所述第一折叠板与第二折叠板铰接，所述折叠铰接管的展开状态呈圆管状。

本发明的有益效果是：本发明通过将楔形钢顶头从坍塌管道一端分段推进抬升坍塌部位，并设计折叠铰接管插入管道后展开，多段展开的折叠铰接管相连后形成管道的支撑体，通过这种修复方式能够实现小直径管道的非开挖修复。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明实施例的施工流程图；

图2是本发明实施例的施工示意图；

图3是本发明实施例中楔形钢顶头的透视图；

图4是本发明实施例中折叠铰接管推进时的结构示意图；

图5是本发明实施例中折叠铰接管展开时的结构示意图；

图6是本发明实施例中折叠铰接管展开后的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

参照图1至图6，一种小直径管道坍塌的非开挖修复方法，在进行修复管道施工前，先作预处理措施。管道依次相连第一窨井、第二窨井、第三窨井以及第四窨井，坍塌管道位于第二窨井和第三窨井之间。首先，在坍塌管道一端的第二窨井处，用充气气囊7将第二窨井和第一窨井连通的管道封堵，同时在坍塌管道另一端的第三窨井处，用充气气囊7将第三窨井和第四窨井连通的管道封堵，铺设临时管道将第一窨井与第四窨井连通，可在临时管道安装水泵。在进行坍塌管道修复前，将待修复的坍塌管道进行预处理，将连通其两端窨井的管道进行封堵，满足坍塌管道修复的操作要求，同时进行调水措施，原管道在修复过程中可以正常运行。

小直径管道坍塌的非开挖修复方法包括以下步骤：

S1，在坍塌管道一端的第二窨井处，通过高压水流对坍塌管道内壁进行高压冲洗，在坍塌管道另一端的第三窨井处将冲刷出来的淤泥、沙土杂物吸除。

S2，通过推进设备将楔形钢顶头1从坍塌管道一端分段推进，直至到达坍塌管道的另一端，在楔形钢顶头1推进过程中，其推进面挤压坍塌部位，将坍塌部位抬升至坍塌前位置并用支撑体支撑，所述支撑体为多段折叠铰接管连接而成；

楔形钢顶头1每推进一段，先将折叠铰接管2以折叠状态传送到推进后的坍塌管道内，而后展开折叠铰接管2以支撑经抬升后的坍塌部位。

S3，将浸有树脂的内衬软管拉入坍塌管道内，通过加压空气使内衬软管扩张贴紧在折叠铰接管2展开后的内壁上；通过紫外光线使浸有树脂的内衬软管固化并贴覆在折叠铰接管2的内壁上。

在步骤S1后，往坍塌管道外壁处注浆以稳固土体，当坍塌管道的地下深度较浅时，可以选择从地面往管道外壁注浆，当坍塌管道的地下深度较深时，可在第二窨井或第三窨井处选择坍塌管道两端合适的注入口进行注浆，保证坍塌管道附近土体的稳固，使塌陷部位周围软弱土层、流沙地层固结。具体是采用spetec PUR注浆技术对管道塌陷位置进行注浆，先采用H100堵水，再采用H40稳固土体。

其中，在上述步骤S2中，参照图2，先用第一电动油泵5使液压推杆3推进楔形钢顶头1，楔形钢顶头1包括前端的楔形推头和后端的底座，楔形推头成形有簸箕状的推进面。其中，液压推杆3的一端连接楔形钢顶头1后端的底座，液压推杆3的一端连接垂直千斤顶41，而垂直千斤顶41活动套设有折叠式铰接管2，垂直千斤顶41的另一端连接伸缩杆，伸缩杆未在附图中标示。在操作步骤S2前，在第二窨井背向坍塌管道的后壁内部加注水泥浆,该内壁形成后座，而伸缩杆的另一端顶住后座。另外，在液压推杆3的作用下，楔形钢顶头1前端的推进面不断挤压坍塌部位，将坍塌部位抬升至坍塌前位置。折叠式铰接管2的长度优选为40mm，因此楔形钢顶头1每段的推进距离也优选为40mm，楔形钢顶头1每推进一段后，施工人员可在第二窨井处直接推进折叠式铰接管2，其中折叠铰接管2包括上部的第一圆弧板2、下部的第二圆弧板22以及两个连接组件，各连接组件包括与第一圆弧板21铰接的第一折叠板23和与第二圆弧板22铰接的第二折叠板24，第一折叠板23与第二折叠板24铰接，折叠铰接管2的展开状态呈圆管状。待折叠式铰接管2推进到刚被楔形钢顶头1挤压抬起的坍塌部位，参照图5，第二电动油泵6使水平千斤顶42的推杆向两端移动，顶住第一折叠板23与第二折叠板24的铰接口，并将其朝外顶出，形成图6所示的状态。此后，不断重复上述楔形钢顶头1的推进施工和折叠铰接管2的安装施工，直至完成安装坍塌管道支撑体的工作。通过将楔形钢顶头1从坍塌管道一端分段推进，并设计折叠铰接管2嵌入管道后展开，多段展开的折叠铰接管2相连后形成管道的支撑体，解决小直径管道无法采用掏挖方式进行非开挖修复，亦无须挖开管道上方的土方进行开挖修复。本发明的方法尤其适合小直径柔性管道坍塌的非开挖修复，小直径柔性管道修复时，楔形钢顶头1推进时所受到到阻力较小，而目前小直径管道越来越多使用柔性管道，而小直径管道坍塌占总管道坍塌的比例较高。当然还可以将本发明的方法应用到其它管道坍塌的非开挖修复中。

另外，在上述步骤S3中，内衬软管的主要材料为ECR(E-Glass of Chemical Resistance)玻璃纤维、热固性树脂以及光固化触发剂。需要注意到是，拉入内衬软管之前应在原有管道内铺设垫膜，垫膜应置于原有管道底部，并应覆盖大于1/3的管道周长，铺设垫膜的目的是减少软管拉入过程中的摩擦力和避免对软管的划伤。软管拉入时应沿管底的垫膜将浸渍树脂的内衬软管平稳、平整、缓慢地拉入原有管道，拉入速度不得大于5m/min，拉力不得大于122KN。同时，通入压缩空气后，使内衬软管扩张贴紧在折叠铰接管2展开后的内壁上并保压一段时间，使内衬软管与折叠式铰接管2的内壁贴合。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。