3.CJJT 210-2014 城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程.pdf

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标准编号:3.CJJT 210-2014
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工程地质和水文地质条件包括管道所处地基情况、覆土类型及其 重度、地下水位等;现场环境主要包括:原有管道区域内交通情 况以及既有管线、构(建)筑物与原有管道的相互位置关系及其 他属性,

道缺陷的名称、代码、等级划分以及结构性状况评估作广详细规 定,其以管道缺陷参数F来决定管段结构性缺陷等级,以缺陷 密度SM来决定管段结构性缺陷类型。本条根据该规程中的管段 结构性缺陷等级来区分结构性修复和半结构性修复,以管段结构 性缺陷类型来区分局部修复和整体修复。

求;各种方法适应原有管道病害的情况可参考表6.2.1中各种方 法对原有管道预处理的要求,

原有管道预处理的要求,

5.1.5本条是为以后的计算服务,确定了内衬管外径GB/T 4797.8-2008 电工电子产品环境条件分类 自然环境条件 火灾暴露.pdf

进行内衬管壁厚或刚度系数的计算。其中穿插法内衬管10%的 直径减小量能够满足穿插操作的空隙要求,同时也可以使原有管 道75%到100%的过流能力得到保留,修复后的实际过流能力应 通过计算获得。对于直径大于500mm的管道,为了确保修复后 管道的过流能力,本条穿插法内衬管的最大直径减小量不应大于 50mm;机械制螺旋缠绕法内衬管的直径减小量参考了穿插法的 规定。

行国家标准《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332中的 规定进行选取。 5.2.3碎(裂)管应按新管道的要求进行设计,根据美国非开 挖研究中心TTC编制的《GuidelinesforPipeBursting》中的规 定选择新管的SDR值。 5.2.4本条参照 《Standard Practice for Installation of Machine Spiral Wound Poly (Vinyl Chloride) (PVC) Liner Pipe for Reha bilitation of Existing Sewers and Conduits》 ASTM F1741 中机 械制螺旋缠绕法的设计规定。由于螺旋缠绕内衬管由带有肋的带 伏型材缠绕形成,其缠绕管不能用管道壁厚t进行设计,所以应 对内衬管的刚度系数进行设计规定。螺旋缠绕法带状型材相应参 数如图 10 所示。

行国家标准《给水排水工程管道结构设计规范》GB503 规定进行选取。

行国家标准《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332中的 规定进行选取。 5.2.3碎(裂)管应按新管道的要求进行设计,根据美国非开 挖研究中心TTC编制的《GuidelinesforPipeBursting》中的规 定选择新管的SDR值。 5.2.4本条参照《Standard Practice for Installation of Machine

5.2.4本条参照《StandardPracticeforInstallationof

Spiral Wound Poly (Vinyl Chloride)(PVC) Liner Pipe for Reha bilitation of Existing Sewers and Conduits》 ASTM F1741 中机 械制螺旋缠绕法的设计规定。由于螺旋缠绕内衬管由带有肋的带 状型材缠绕形成,其缠绕管不能用管道壁厚t进行设计,所以应 对内衬管的刚度系数进行设计规定。螺旋缠绕法带状型材相应参 数如图10所示。

图10螺旋缠绕带状型材示意图 1一中性轴

由于I和D的值都取决于所采用的带状型材,因此在设计 过程中可以采用反复尝试的方法来选择满足要求的带状型材。由 于原有管道平均内径DE与内衬管的平均直径D非常接近,因此 可以取DE的值进行首次尝试计算。 灌浆系数K,的选取,ASTM标准中只给出了计算公式,但 没有给出具体值,《Standard Test Method forDeterminingthe [nsulationResistanceofaMembraneSwitch》ASTMF1689中规 定当Φ为9°时K1的取值为25,但将其反代人进行验算,误差为 2.0607。因此为方便设计人员的参照应用,通过二分法进行迭代 计算,得出了K 取值与未注浆角度的关系,表 5.2.4 是取两位

小数后的结果,将其反代入进行验算,误差小于0.03。

5.3.1本条规定了管道过流量的计算公式,管道内衬修复后, 过流断面会有不同程度的减小。但是内衬管的粗糙系数较原有管 道小,因此管道经内衬修复后的过流量一般可以满足原有管道的 设计流量要求,或者大于原有管道的设计流量。

5.4.1考虑到工作坑的开挖对周围建筑物安全、人们正常 的影响以及非开挖修复更新工程设计对工作坑位置的特殊要 定本条。

5.4.2 选择工作坑大小时,应考虑设备、管材起吊或

管道、管材性能及人员作业的施工空间,当设备需放到工作坑里 面时尚应对工作坑底部进行处理,如铺设砾石垫层等。按照《城 镇燃气管道非开挖修复更新工程技术规程》CJJ/T147中的规定 对连续管进管工作坑的长度进行了规定,

6.2.1非开挖修复更新工程施工前应对原有管道进行

6.2.1非开挖修复更新工程施工前应对原有管道进行预处理, 预处理措施包括管道清洗、障碍物的清除,以及对现有缺陷的 处理。

6.2.2管道清洗技术主要包括高压水射流清洗、化学

其中高压水射流清洗目前是国际上工业及民用管道清洗的主导设 备,使用比例约占80%~90%,国内该项技术也有较多应用, 6.2.3影响管道内衬施工障碍主要包括不能通过清洗方法清除

其中高压水射流清洗目前是国际上工业及民用管道清洗的主导设 备,使用比例约占80%~90%,国内该项技术也有较多应用

备,使用比例约凸 6.2.3影响管道内衬施工障碍主要包括不能通过清洗方法清除 的固体、伸入管道内的支管、压碎的管段、管内的树根等。可通 过专门的工其(如管道机器人)进行清除,对于不能通过这些工 具进行清除的应进行开挖处理。

6.3.1对于连续管道施工工艺,应采用牵引工艺进行穿插法施 工:对于不连续管道施工工艺应用顶推工艺施工;由于厚壁超 长聚乙烯管重量较大,施工中所受的摩阻力也较大,为了避免施 工对管道结构的损伤,可以用顶进和牵拉组合的工艺进行施工。 6.3.3当采用具有机械承插式接头短管进行穿插施工时,可充 许带水作业,原有管道内的水流减小了管道推人的阻力同时可以 减少或避免临时排水设施的使用,为了能有效地减小管道推人的 摩擦力,原有管道中的水位宜控制在管道起拱线之下,管道起拱 线是指管道开始向上形成拱弧的位置。 不连续的PE管道可在工作坑内进行连接,然后插入原有管 道。PE管的连接需在工作坑内进行,如图11(a)所示,应在 施工现场预备水泵和临时排水设施排出工作坑内水流,保证管道 连接设备十燥和工作环境的十燥。 本规程将短管内衬包含在穿插法中,如图11(b)所示,在 施工中不需开挖工作坑,但要求短管的长度能方便进入检查进 内。应缓慢将短管送入工作坑或检查井,防止造成短管损伤。

5.3.4在牵引聚乙烯管进入原有管道时,端口处的毛边容易对 聚乙烯管造成划伤,可安装一个导滑口,既避免划伤也减少阻 力;内衬管的牵拉端和顶推端是容易损坏的地方,应采取保护措 施;连续穿插施工中在地面安装滚轮架、工作坑中安装防磨垫可 减少内衬管与地面的摩擦。 6.3.6根据施工经验,对于直径800mm以上管道,环状空隙 较大,为保证内衬管使用过程中的稳定,必须进行注浆处理。 800mm以下的管道,考虑到环状空隙较小,不易注浆,应根据 设计要求进行处理,确保管道稳定。 如果所需要的注浆压力大于管道所能承受的压力,应在内衬 管内部进行支撑,也可向内衬管道里面注入具有一定压力(略高 于注浆压力)的水进行保护。注浆材料应满足以下要求: 1较强的流动性,以填满整个环面间隙; 2较小的收缩性(低于1%),以防止固化以后在环面上形 成空洞; 3水合作用时发热量低,使水泥浆混合物内不同成分剥落 的危险性最小。 为了满足以上要求,建议水泥浆的混合比例是1:3。该配 比水泥浆密度约为水的1.5倍,最小的强度为5MPa。 注浆材料理论上应注满整个环状空隙。根据《Standaro

6.3.4在牵引聚乙烯管进人原有管道时,端口处的毛边容易对 聚乙烯管造成划伤,可安装一个导滑口,既避免划伤也减少阻 力;内衬管的牵拉端和顶推端是容易损坏的地方,应采取保护措 施;连续穿插施工中在地面安装滚轮架、工作坑中安装防磨垫可 减少内衬管与地面的摩擦

Practice for Installation of Machine Spiral Wound Poly (Vinyl Chloride) (PVC) Liner Pipe for Rehabilitation of Existing Sew ersandConduits》ASrMF1741,注浆有两种方法:一种是连续 主浆,施工过程中应合理控制注浆压力,防止注浆压力过大超过 内衬管的承受能力,注浆压力合理值应咨询生产商;另一种是分 段注浆,第一次注浆后内衬管不应在浮力作用下脱离内衬管底 部,第二次注浆应不引起内衬管的变形。分段注浆能够确保通过 观察泥浆搅拌器旁边的压力表监控环面是否完全被水泥浆灌满, 推荐使用该方法,

6.4翻转式原位固化法

12为水压翻转示意图。翻转压力应足够大以使浸渍软管能翻

到管道的另一端,翻转过程中软管与原有管道管壁紧贴在一起。 翻转压力不得超过软管的最大允许张力,其合理值应咨询管材生 产商。《城镇燃气管道非开挖修复更新工程技术规程》CJ/T147 2010中根据施工经验规定翻转速度宜控制在2m/min~3m/ min,翻转压力应控制在0.1MPa下。翻转过程中使用的润滑剂 应不会滋生细菌,不影响液体的流动。翻转完成后两端宜预留 1m左右的长度以方便后续的固化操作,特殊情况下内衬管的预 留长度可以适当减小。当用压缩空气进行翻转时,应防止高压空 气对施工人员造成伤害。

6.4.3翻转固化工艺一般采用热水或热蒸汽进行软管固化。固

6.4.3翻转固化工艺一般采用热水或热蒸汽进行软管固化。固 化过程中应对温度、压力进行实时监测。热水宜从标高低的端口 通入,以排除管道里面的空气;蒸汽宜从标高高的端口通人,以 便在标高低的端口处理冷凝水。树脂固化分为初始固化和后续硬 化两个阶段。当软管内水或蒸汽的温度升高时,树脂开始固化 当暴露在外面的内衬管变的坚硬,且起、终点的温度感应器显示 温度在同一量级时,初始固化终正。之后均匀升高内衬管内水或 蒸汽的温度直到后续硬化温度,并保持该温度一定时间。其固化 温度和时间应咨询软管生产商。树脂固化时间取决于:工作段的 长度、管道直径、地下情况、使用的蒸汽锅炉功率以及空气压缩 机的气量等。

下,热水固化应为38℃,蒸汽固化应为45℃;然后再通过 衬管内注人常温水,同时排出内衬管内的热水或蒸汽,该过 应避免形成真空造成内衬管失稳

6.5拉入式原位固化法

4一垫膜:5一原有管道;6压缩空气

6.5.6紫外光固化工艺示意图如图14所示,由于该工艺采用的 树脂体系是光固化树脂体系,紫外光的吸收率决定着树脂固化效 果,内衬管管径越大、壁厚越厚越不利于树脂的固化,因此应通 过合理控制紫外光灯前进速度使树脂充分固化。

图14紫外光固化示意图 1一固化后内衬管;2一端口固定装置;3一紫外光灯链 4一原有管道;5一压缩空气

图14紫外光固化示意图

1一固化后内衬管;2一端口固定装置;3一紫外光灯链; 4一原有管道;5一压缩空气

根据管材材质选择不同的碎(裂)管设备。图16为种适用于 延性破坏环的管道或钢筋加强的混凝土管道的碎(裂)管工具,由

一个裂管力具和胀管头组成,该类管道具有较高的抗拉强度或中 等伸长率,很难破碎成碎片,得不到新管道所需的空间,因此需 用裂管刀具沿轴向切开原有管道,然后用胀管头撑开原有管道形 成新管道进入的空间。原有管道切开后一般尚上张开,包裹在新 管道外对新管道起到保护作用,因此根据现行行业标准《城镇燃 气管道非开挖修复更新工程技术规程》CJ/T147对切力的位置 进行了规定。

图15静拉碎(裂)管法示意图 一内衬管;2一静压碎(裂)管工具;3一原有管道; 4一拉杆;5一液压碎(裂)管设备

图16静拉碎(裂)管工具 一裂管刀具;2一胀管头:3一管道连接装置

6.6.2气动碎管法中,碎管工具是一个锥形胀管头,并由压缩空 气驱动在(180~580)次/min的频率下工作,图17为气动碎管法 示意图。气动锤对碎管工具的每一次敲击都将对管道产生一些小 的破碎,因此持续的冲击将破碎整个原有管道。气动碎管法一般 适用于脆性管道,主要是排水管道中的混凝土管道和铸铁管道。 气动碎管法施工过程中由于气动锤的敲击,对周围地面造成 振动,为了防止对周围管道或建筑造成影响,参照TTC制定的 《GuidelinesforPipeBursting》中的规定对碎(裂)管设备与周

围管道和设施的安全距离作了规定,超过该距离应采取相应的措 施,如开挖待修复管道与原有管道之间的土层,卸除对周围管道 的应力。

察力。应参考地层条件和原有管道周围的环境,来确定润滑泥浆 的混合成分、掺加比例以及混合步骤。一般地,膨润土润滑剂用 于粗粒土层(砂层和砾石层),膨润士和聚合物的混合润滑剂可 用于细粒土层和黏土层。 拉入过程中应时刻监测拉力的变化情况,为了保障施工过程 中的安全,当拉力突然陡增时,应立即停止施工,查明原因后方 可继续施工。 根据TTC制定的《GuidelinesforPipeBursting》中的规 定,新管道拉入后的冷却收缩和应力恢复的时间应为4h。 6.6.4应力恢复完后,在进管工作坑及出管工作坑中应对新管 道与土体之间的环状间隙进行密封处理以形成光滑、防水的接 ,密封长度不应小于200mm。确保新管道与检查并壁恰当连 接是至关重要的。

6. 7. 1 折叠管压制过程是通过调整压制机的上下和左右压辊来

图18现场折叠管压制及捆扎带缠绕

6.7.2为防止折叠管在拉人过程受到损伤,制定了

中可以在原有管道端口安装带有限位滚轴的防撞支架和导向支 架,避免内衬管与原有管道端口发生摩擦,

图19折叠管复原示意图 有管道;2一折叠内衬管;3一复原后内社

6.7.4参照现行行业标准《城镇燃气管道非开挖修复更新工程

::4参照现行行业《城镇燃气管道非升挖修: 技术规程》CJJ/T147对现场折叠管的复原过程作了规定。应严 格控制复原速度,首先应计算出复原后PE管的水容积,复原时 在不加压情况下使水充满折叠后的聚乙烯管的空间,并准确测量 注入水量。复原后的水容积与无压注人水量之差就是复原时需压 入的水量。水不可压缩,通过控制加压注水的速度即可控制折叠 管的复原速度。

6.8.1径向均匀缩径是通过专门设计的滚轮缩径机完成的,如 图20、图21所示。为确保缩径后的内衬管能恢复原形,根据实 际经验,缩径量不应大于15%。

5.8.2拉拔法是通过一个锥形的钢制拉模拉拔新管,使塑料

.8.2 拉拔法是通过一个锥形的钢制拉模拉拔新管,使塑料

管的长分子链重新组合,管径减小。管径的减少量取决于聚 乙烯管对其聚合链结构的记忆功能,对大直径的管道,直径 的减少量约为7%~15%;而对小直径的衬管,该值可能更 大,如直径100mm的管道可达20%,考虑到排水管道的直径 一般大于200mm,本条规定缩径量不应大于15%。通常,当 环境温度低手5℃时,为避免拉伤管道,要求必须对压模进行 加热处理。 6.8.3管道的缩径和拉人过程是同步进行的,是个连续的施工 过程,一旦开始便不能中途停止,因为绞车停止牵拉时变形管就 会开始恢复形状,因而难以置人原有管道内。 拉人过程中不应对PE管造成损伤,其措施可参照本规程 6.3.4条和6.7.2条的规定。拉人过程的拉力、伸长率、超 出原有管道的长度以及应力恢复时间可参考本规程6.3.2条 的规定。 6.8.4缩径内衬管就位后,依靠塑料分子链对原始结构的记忆

管的长分子链重新组合,管径减小。管径的减少量取决于聚 乙烯管对其聚合链结构的记忆功能,对大直径的管道,直径 的减少量约为7%~15%;而对小直径的衬管,该值可能更 大,如直径100mm的管道可达20%,考虑到排水管道的直径 般大于200mm,本条规定缩径量不应大于15%。通常,当 环境温度低于5℃时,为避免拉伤管道,要求必须对压模进行 加热处理。

6.8.3管道的缩径和拉人过程是同步进行的,是个连续的

拉人过程中不应对PE管造成损伤,其措施可参照本 6.3.4条和6.7.2条的规定。拉人过程的拉力、伸长率 出原有管道的长度以及应力恢复时间可参考本规程6.3 的规定。

.4缩径内衬管就位后,依靠塑料分子链对原始结构的记

6.8.4缩径内衬管就位后,依靠塑料分子链对原始结

功能,在管道的轴向拉力卸除之后,可逐渐自然恢复到原来管道 的形状和尺寸,并与原有管道内壁形成紧配合,该自然恢复过程 一般需24h。通过加热加压的方式可促使其快速复原,减少复原 的时间,但不应少于 8h。

6.9机械制螺旋缠绕法

6.9.2缠绕机应放在管道插入坑里并与原有管道轴线对正,以 便内衬管螺旋缠绕和直接插人(旋转并推进)到原有管道里。带 状型材经缠绕机缠绕成直径满足要求的内衬管,同时将内衬管沿 原有管道推进直到修复管段终点(见图22)。当带状型材在缠绕 机中形成内衬管时,应该向带状型材边缘的主锁扣和次锁扣锁定 装置中注入密封剂或胶粘剂,对子可扩张螺旋缠绕工艺,同时还 应将钢线放在主锁扣和次锁扣锁定装置之间。可扩张螺旋缠绕工 艺内衬管推进到终点时,应在新管端口处打孔并插入钢筋固定以 防止新管转动。通过将钢线从互锁接缝中拉出,丛而割断次锁使

带状型材沿连接的主锁方向自由滑动。不断拉出钢线同时继续缠 绕,使型材不断地沿径向增加或扩张,直到螺旋缠绕内衬管的非 固定端紧紧地贴在原有管道内壁(见图23)。

图22固定直径螺旋缠绕工艺

6.9.3当带状型材在缠绕机里形成内衬管时,应向带状型材边 缘的次锁扣锁定装置中注入密封剂、胶粘剂或这两种物品的混合 物。移动设备螺旋缠绕工艺可分别缠绕形成与原有管道贴合型和 非贴合型的内衬管,分别如图24、图 25 所示,

图24非贴合螺旋缠绕工艺 1一缠绕机;2一带状型材;3一螺旋缠绕机前进方向;4一检查井

图25贴合型螺旋缠绕工艺 缠绕机;2一带状型材;3一螺旋缠绕机前进方向;4一检查井

6.9.6螺旋内衬管道贴合原有管道,由于设计是由内衬管完全 承受荷载,因此可不进行注浆处理;当内衬管不贴合原有管道 时,所以必须对环状间隙进行注浆处理,将内衬管、注浆体和原 有管道作为复合管结构

6.10.1管片进入检查并时,应避免管片与并壁和原有管道端口 的碰撞,以免对管片造成损伤。 6.10.2目前,管片一般通过人工在原有管道内进行拼装,图 26为某公司生产的管片拼装后形成的内衬管,

图26管片拼装后的形成的内衬管道

管片内衬法是由管片、浆体和原有管道共同来承受荷 此对注浆材料的性能具有一定的要求,表6.10.5中的相 为试验所得,并成功运用于施工中。

11.1典型不锈钢套筒如图27

11.2不锈钢套筒法的施工示意图如图28所示。

6.11.2不锈钢套筒法的施工示意图如图 28 所示。

NB/T 31123-2017 高原风力发电机组用全功率变流器试验方法图28不锈钢套筒法施工示意图

一软管;2一拖线;3一不锈钢套筒;4一连续多套筒安装;5一闭路电视

6.12点状原位固化法

6.12.2点状原位固化法可以采用加热固化或常温固化。聚酯树 脂一般在常温下就可以固化,但其固化前会受到水的不利影响: 环氧树脂一般需要加热固化,其不溶人水,但造价较高,且固化 条件要求较高。软管的浸渍一般在现场进行,也可以预先在工厂 侵渍好后再运送到修复现场。现场浸渍软管过程中,应当谨慎操 作,避免环境风险和化学药品溢漏。树脂混合及浸渍时,应该尽 量做好密封措施,混人空气将对材料产生损害作用,如果混人空 气过多,固化后树脂会含有比较多的孔隙,因此有些修复系统为 厂尽量避免空气混人,而采用真空浸渍技术。 6.12.3对于大口径修复,采用小车将浸渍树脂的软管运送到待 修复位置。 6.12.4气囊一般是弹性材料(如橡胶)制成。内压先使气囊膨 胀,之后将软管挤压在原有管道管壁上。常温固化法多采用压缩 空气使软管膨胀,加热固化工艺中常采用混合的空气和蒸汽,或 者使用热水,加热介质在气囊和地面上的加热设备间往复循环。 需要注意的是不能加压过大,气囊既受到静水压作用,还受到泵 压作用。 固化时间与树脂配方、内衬管厚度、气囊内温度(加热固化 时)、原有管道管壁温度有关。地下水位高,可能形成吸热源, 降低内衬管外表面温度,将会延长固化时间

7.4.1参照现行国家标准《给排水管道工程施工及验收规范》 GB50268对内衬管的闭水试验作了规定。由于本规程中的内衬 管材大多为化学建材,因此按照现行国家标准《给排水管道工程 施工及验收规范》GB50268的要求其渗水量应满足式(7.4.1) 的要求。

建筑立面整治工程施工组织设计方案7. 5 工程竣工验收

7.5.1本条参照了现行行业标准《城镇燃气管道非开挖修复更 新工程技术规程》CJJ/T147对排水管道的工程竣工验收程序及 其相关要求作出规定。

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