一門技術應用背景
城市基礎建設快速發展至今已超過二十年,緊隨著城市道路交通建設的不斷延伸拓展,城市地下管網也在期間其實現了跨越式的大發展。但在“”地上”建設飛速發展,管理及技術水平不斷提升的同時,"地下"城市市政管網的建設和管理相比之下仍舊滯后,與歐美發達國家也存在差距
針對過去幾年頻發的管線泄漏爆炸、城市暴雨內澇、路面坍塌等地下管網問題,國務院總理李克強于今年7月在國務院常務會議上,專門對推進城市地下綜合管廊建設進行了部署,長遠來看,有望解決城市地下管網比較實出的“各自為政”及“馬路拉鏈”等問題
但在短期內,甚至在未來十年到二十年間,地下老舊管線更新改造問題仍會非常突出,特別是在基礎設施完備、交通壓力巨大而管廊建設暫時無法全面推進的一、二個城市中心區域,則需要運用其他綠色施工技術手段進行解決
非開控管道更新修復技術作為一項城市地下管網改造的重要手段,因其環保性也慢慢為民眾所了解。該技術領域也在過去二十年間不斷發展提升,特別是翻轉內襯修復技術在歷經數次換代升級后,逐漸成為歐美國家地下壓力管道的一項主要修復技術手段,其工程應用也在國內慢慢推廣開來.
二項技術操作流程
非開挖翻轉內襯修復技術的技術原理如下:用壓縮空氣或高壓水為動力,將漫渡過粘合劑的管狀復合內襯材料翻轉推入清理過的舊管道,在粘合劑固化后,形成一層與管道內壁緊密結合的內襯層,最終達到修復管道的目的
翻轉內襯修復技術目前主要運用于壓力管道,即燃氣和自來水管道,并目在歐美已取得權威技術檢驗機構的相關認證證書(修復壓力范圍認證、衛生認證等) 。其主要技術參數(見表)所示:
三、技術推廣優勢
(-) 適用范圍廣
翻轉內襯修復技術是目前世界上唯一一項可用于燃氣高壓管道修復的非開挖管道修復技術,可修復運行壓力最高至3.0MPa的燃氣管道和至4.0MPa的自來水管道,因其過彎能力,技術也特別適用于難以開挖或無法開挖的
城市中心區域地下管線
(二) 修復后管道性能佳
翻轉內襯修復技術可有效延長管道運行年限達30年以上,且因內村材料厚度比其它修復材料(比如PE管)相比大大降低,僅為2mm至3.5mm修復后管道輸送能力基本不變,修復后管道中的內襯材料與原管道內壁緊密結合,也避免了以PE管作為修復材料進行修復后管道一旦泄露后無法迅速確定漏點并進行及時搶修的短板。
(三)技術可行性強
對比明開挖換管,翻轉內襯修復技術實施所需的土方開挖量可降低97%以上,并且可以最大限度避免在橋區、路口、地鐵、鐵路、河道、繁華商業區進行開挖:施工過程中占地面積小,無須像其它修復技術在施工現場占用PE管預先焊接的空間;施工所需開挖的路面工作坑也可于白天以鋼板覆蓋并恢復正常交通通行.
因此,翻轉內襯修復技術工程實施的行政審批難度也大大降低,至今在國內一個城市如北京、廣州等地的翻轉內襯修復工程均是當年申報、當年施工、當年重新投入運行
(四) 技術實施的經濟效益和社會效益高
翻轉內襯修復技術土方開挖量的降低,使管線修復過程中破壞周邊其它市政管線的風險也成比例下降,工程實施的拆遷補償成本僅為明開換管施工的10%至20%。以北京為例,翻轉內村修復工程的經濟成本對比明開換管可降低20%左右。
該技術實施期間噪音低、揚塵小,對周邊居民正常的工作、生活及交通通行影響小,且單位長度管線修復碳排放量可降低90%以上,凸顯技術實施的社會效益。
四門技術效果范例
非開挖翻轉內襯修復技術于上世紀90年代末,開始運用于國內中低壓燃氣管網,期間技術及材料的研發也取得突破性進展并獲得DVGW德國燃氣與水工業協會技術認證。2011年北京市在國內率先運用這一技術修復高壓燃氣管道,修復后管道在實際運行中也驗證了其安全穩定性和在的適用性。
北京市的燃氣管線建設始于1958年。1997年,陜甘寧天然氣進京,拉開了北京城市燃氣管網建設迅猛發展的序幕。然而隨著城市建設的加快,燃氣管線大面積施工的條件限制不斷增加,尤其城市核心區地上建筑密集地下管線縱橫交錯,且占壓情況嚴重;而且明開施工對社會、交通、環境影響極大,施工中破壞周邊或上方非法占壓管線的風險很高,在使用了幾十年的老舊管線隱患頻發的情況下,地上、地下條件都已不允許“開瞠破肚”明挖修復,采用非開挖進行管道內村修復更勢在必行。因此,北京市在全國率先引進國際領先的非開挖技術進行高壓管道修復。
為此,承擔北京城市燃氣管網運行建設的北京市燃氣集團從2008年起,就與德國燃氣及具有百年管道施工經驗的德國KARL WEISS公司不斷交流論證,探索引進高壓燃氣管道翻轉內襯技術的可行性。2010年10月,北京市燃氣集團確定引進德國KARL WEISS公司高壓翻轉內襯技術應用于北京市,并把東三環(老虎洞-華威橋)800多米高壓燃氣管線改造項目作為該項技術的實驗工程,列入2011年集團技術改造工程。德方項目經理來京現場考察后,細化施工方案,并根據管網現狀進行了噴砂清理、帶壓開孔等相關實驗,以滿足北京市燃氣高壓管網現狀的修復要求。
五、結語
非開挖翻轉內襯修復技術作為一項城市地下老舊管道的消隱改造技術手段,對比其它老舊管網技改手段,其技術優勢明顯,經濟和社會效益高。但作為非開挖管道修復技術領域的一項頂尖技術,目前在仍不為眾多市政管網運營商所認知。
隨著國內城市建設的繼續深入和地下空間集約化管理制度的逐漸完善,非開挖翻轉內襯修復技術的優勢將日益明顯,其應用范圍和規模與歐美發達國家的差距也將慢慢減小,成為老舊地下市政管線改造的一項重要技術措施。
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