1、城市排水管道非开挖修复技术研究的目的及意义。

排水管道网是现代城市不可或缺的重要基础设施，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涝的骨干工程，是衡量现代化城市水平的重要标志。当前，我国大部分城市排水管道损坏的修复都是先挖出再埋管，随着城市化的发展，城市地下管线错综复杂，城市道路的负荷也越来越大，这使得在修复过程中出现了许多技术难题。伴随着城市建设的不断完善，非开挖铺管、管道修管、换管技术以其不影响后交通、铺管速度快、效率高、对环境不影响人们正常工作、生活等一系列优点越来越受到地下管道行业管理者的青睐。

非挖修复技术最初兴起于石油、天然气行业，主要用于油、气管道的更新修复，后来逐渐用于给排水管道塌方的翻新改造，并随着HDPE管等新型管材的应用得到迅速推广应用。伴随着科学技术的进步，国外的非开挖管道修复技术发展势头迅猛，而国内对地下污水管道断裂维修的非开挖修复技术尚处于起步阶段，与国外专业技术水平相比仍有较大差距，但该技术市场前景十分广阔，需要深入探讨和研究。

2、非开挖管道修复技术的优点。

1)对老旧管道设施进行改造，能够同时满足结构更新和扩建的需要；

2)尽量避免拆迁麻烦和破坏环境，减少工程的额外投资；

3)局部挖坑，减少掘路量和对公共交通环境的影响；

采用液压装置，噪音低，符合环保要求，减少干扰因素，社会效益显著提高；

5)施工速度快，工期短，有效降低了工程成本；

6)工程安全可靠，提高了使用性能，有利于设备的后期维护。

由于近几年来对非开挖管道进行堵漏修复技术的优点，对排水管道、供水站和天然气管道改造的资金投入大幅增加，尽管欧洲许多国家经济呈下降趋势，但管道修复业却日益繁荣。

3、管道非开挖修复技术

当前，国际上较为先进的非开挖修复技术有3大类(包括10种以上的工艺技术)：一类是用树脂固化的方法在管道内形成新的排水管道，如CIPP、现场固化等；一类是采用小管穿大管的方式，在原有的管道内部套入小的排水管道内，以解决原有管道内壁穿大管的方式，以解决原有管道中存在的问题。

3.1非开挖修复技术类型。

3.1.1软管衬垫修复工艺。

软管衬里法，又称原始固化法(CIPP)，是在已有的旧管道内壁上衬一层液态热固性树脂的软衬层，通过加热(利用热水、热汽或紫外线等)或常温使其固化，形成与旧管道紧密配合的薄层管。施工方法有2种：翻转浸渍树脂软管衬里法和CIPP拉伸法树脂内衬。

1)浸渍树脂软管衬里方法。

本发明采用浸透热固性树脂的纤维增强软管或编织软管作内衬材料，一端翻转树脂，将软管一端翻转，用夹具固定在修补管的入口处，然后利用水压或气压，使软衬管浸有树脂的内层，与旧管的内壁粘结。在软管到达终点后，立即向管内注入热水或蒸汽，使树脂固化，形成一层与旧管道相贴合的硬衬。树脂管硫化前弹性和内压能使树脂管充满裂缝、跨隙、绕过弯段。经树脂固化后，软管与原管形状一致，内径略小于原管。

2)CIPP拉伸树脂衬里工艺。

CIPP拉入法树脂内衬法是采用带防渗膜的无纺毡软管，经充分浸渍树脂后，从检查井处拉入修补管内，用水压或气压将软管提起，固化后形成坚固、光滑的新管，以达到修复的目的。根据国外旧管修复情况，由于该技术适应性强，质量可靠，利用检查井作业能做到铲土机不动，是一次真正意义上的非开挖，已在排污管道修复中得到广泛应用。

采用软管衬里法修复的管道过流段损失可以忽略不计，但其流动性能得到了很大的改善。此种修复技术可修复铸铁管、钢管、混凝土等多种材料的地下管道，它不仅可以修复供水、污水、燃气管道，还可以用于化工等工业管道的修复，特别适用于城市交通拥挤、地面设施集中或占压严重、采用传统挖地方式不能修复和更新的管道。本技术具有全天候施工、无接头、流动性好、能适应异型截面、弯管段等优点，适用于管径50~2000mm范围内的各类管道的修复；其局限性在于对管道清洗要求高、成本高、树脂固化时间长(一般大于5h)及每段施工编织管都需要单独定制。

3.1.2U型HDPE管修补工艺。

HDPE管修补技术一般也称为紧接内衬法，其原理是使用HDPE管外径比旧管稍小的外直径，通过变形设备将HDPE管压成U形，临时捆扎HDPE管，使HDPE管直径变小，然后用水压或气(汽)压与通软体球将其打开并恢复到原来的直径，使HDPE管在内壁上与原管道紧密地绑在一起，通过牵引机将HDPE管穿入管道中，然后利用水压或气(汽)压与通软体球将其打开并恢复到原来的直径，使HDPE管在外表面贴上，与原管道连接，形成具有防腐性能的管道。修补后，在使用过程中，由于管内介质压力的存在，衬管将最终与原管内壁紧密贴合。

这类修复技术一般适用于结构破坏不严重的直圆管，可适用管径75~2000mm，管线长度在1000m左右的各种管道。由于它具有卫生性能好、过流段损失小、变形适用范围大、修复距离远等优点，在给排水等相关管网修复中得到了广泛的应用。

3.1.3短管内衬修复工艺。

短管内衬是指在现场焊接短管时，将旧管从旧管中拉出，最后在新旧管之间进行灌浆，这种灌浆方法一般适用于低流速情况。

此法在国内应用较早，费用相对较低，但由于修复后段段的损失较大，目前逐渐被新工艺所取代。

3.1.4碎(裂管法)修复技术。

破碎(裂管)法是指使用破碎管设备从旧管道内部破碎或割断旧管道，将旧的管道碎片挤进周围土壤中，以形成管孔，同时对新管道(同口径或更大口径)进行的管道更新方法。

这类修补工艺可应用于旧管道，如陶瓷、无筋混凝土、石棉水泥、塑料或铸铁管，适用范围75~2000mm。

3.1.5螺旋缠绕修复技术。

卷绕法修复技术主要是利用卷绕法将旧管道内的带状型材通过压卡口不断向前推进而形成新的管道。在通水情况下，可以使用管道(30%以下)。

螺旋式卷绕法目前应用较多，采用该工艺修复的管道内壁光滑，其过水能力优于混凝土修补前的混凝土管，且占用空间小，适合长距离管道修复。

3.1.6不锈钢衬里修补技术。

采用不锈钢内衬修复技术，即在旧管道内穿插内衬薄壁不锈钢管，或将不锈钢板卷在管内焊在管内，整体成型，达到防渗、腐蚀的目的，也可以提高原有管道的耐压水平。因为不锈钢内衬能防止管道内壁腐蚀，减少管道内壁粗糙度，增加水的过流量，使内衬后的管道更加安全、轻便、经济，延长使用寿命，从而达到维修的目的。由于该技术适应性强、质量可靠，可带水作业，目前已广泛应用于污水管道中。