市政排水管道修復(fù)工程中水平定向鉆技術(shù)應(yīng)用研究

摘要：傳統(tǒng)方法在市政排水管道修復(fù)工程實(shí)際應(yīng)用中管道過流修復(fù)能力較差，為此提出市政排水管道修復(fù)工程中水平定向鉆技術(shù)的應(yīng)用研究。首先針對(duì)不同的市政排水管道情況，提出了兩種管道導(dǎo)水施工方案，通過管道導(dǎo)水確定修復(fù)管道實(shí)際排水能力；針對(duì)水流量較少的管道，利用水力清淤法對(duì)其進(jìn)行清淤修復(fù)，將管道內(nèi)的淤泥清理干凈；

最后利用水平定向鉆技術(shù)，對(duì)水無法通過的管道進(jìn)行換管修復(fù)，以完成市政排水管道修復(fù)。經(jīng)試驗(yàn)證明，此次設(shè)計(jì)方法管道過流修復(fù)能力高于傳統(tǒng)方法。

市政排水管道修復(fù)是城市建設(shè)工程中的一個(gè)重要內(nèi)容，在修復(fù)過程中需要利用合理的方法，保證排水管道的過流能力。目前用于市政排水管道修復(fù)的方法有頂管法、擠土法及內(nèi)襯法，在管道修復(fù)過程中需要進(jìn)行開挖施工，具有施工成本高、施工后管道過流能力較差等缺點(diǎn)，已經(jīng)無法滿足市政排水管道修復(fù)需求，為此提出市政排水管道修復(fù)工程中水平定向鉆技術(shù)的應(yīng)用研究。水平定向鉆技術(shù)是一種用于管道修復(fù)的現(xiàn)代非開挖施工技術(shù)，該技術(shù)起源于國外20世紀(jì)50年代初，在石油勘探工程中的平行定向鉆取施工技術(shù)，從水平定向鉆技術(shù)的發(fā)展歷史來看，主要分為起步、改進(jìn)、發(fā)展、多樣化四個(gè)階段。目前在國外已經(jīng)有2 000~2 500臺(tái)水平定向鉆機(jī)正在同時(shí)施工[1]。我國水平定向鉆技術(shù)是在20世紀(jì)70年代引進(jìn)的，在國內(nèi)主要經(jīng)歷了技術(shù)引進(jìn)、研發(fā)、發(fā)展三個(gè)階段，20世紀(jì)70年代國內(nèi)管道建筑業(yè)逐漸發(fā)展，因此，管道修復(fù)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路上亟須解決的問題。為了妥善解決該問題，吸收國外先進(jìn)的管道修復(fù)施工技術(shù)，包括水平定向鉆技術(shù)，在此基礎(chǔ)上開發(fā)了一定數(shù)量和規(guī)格的小型水平定向鉆機(jī). 在20世紀(jì)90年代中期，我國已經(jīng)在水平定向鉆機(jī)自主研發(fā)方面取得了一定的突破性進(jìn)展，但其自動(dòng)化、智能化程度較低，且施工設(shè)備工作效率較低，管道修復(fù)時(shí)間較長，為了提高水平定向鉆技術(shù)水平，建立了專業(yè)的水平定向鉆機(jī)研發(fā)基地和裝備設(shè)計(jì)，目前國內(nèi)水平定向鉆機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，水平定向鉆技術(shù)具有適應(yīng)性強(qiáng)、鋪管精度高、環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在各種管道修復(fù)工程中，此次將該技術(shù)應(yīng)用到市政排水管道修復(fù)工程中，形成一種新的修復(fù)方法，提高市政排水管道的過流能力。

基于水平定向鉆技術(shù)的市政排水管道修復(fù)方法

市政排水管道導(dǎo)水

為了市政排水管道修復(fù)施工順利進(jìn)行，減少對(duì)其他管道的影響，首先需要對(duì)市政排水管道進(jìn)行導(dǎo)水，管道導(dǎo)水是市政排水管道修復(fù)的基礎(chǔ)施工部分，由于市政排水管道修復(fù)工程情況復(fù)雜，具有較多的未預(yù)見因素，此次根據(jù)修復(fù)經(jīng)驗(yàn)針對(duì)不同的管道形狀提出以下兩種市政排水管道導(dǎo)水方案。直線形市政排水管道導(dǎo)水：當(dāng)市政排水管線是直線形時(shí)，首先根據(jù)實(shí)際情況將管道分成若干段，利用皮塞將每段兩端的管口封堵嚴(yán)實(shí)[3]。在每段管道所屬檢查井內(nèi)安裝一個(gè)或兩個(gè)水泵及10~15 m長的水帶。最后通過水泵和水帶向下

游的市政排水管道內(nèi)導(dǎo)水。直線型市政排水管道導(dǎo)水示意圖

如圖1所示。

圖1 直線型市政排水管道導(dǎo)水示意圖

平行型市政排水管道導(dǎo)水：當(dāng)需要修復(fù)的排水管道附近有一條并行的污水管道或排水管道，且并行的污水管道和排水管道具有獨(dú)立的下游時(shí)，運(yùn)用直線形市政排水管道導(dǎo)水方案進(jìn)行導(dǎo)水，但在導(dǎo)水前需要將并行的污水管道口和排水管道口用皮塞塞住，派專人對(duì)其進(jìn)行看護(hù)，防止在導(dǎo)水過程中出現(xiàn)污水跑冒情況[4]。導(dǎo)水時(shí)間應(yīng)控制在5~7 min內(nèi)，少量多次進(jìn)行，且在導(dǎo)水過程中需要時(shí)刻注意排水管道上游、下游的水位情況，對(duì)無法正常流通或水流量和流速不正常的管道進(jìn)行標(biāo)記，將不能流通水的管道和水流較小的管道進(jìn)行分類標(biāo)記，對(duì)兩種管道進(jìn)行不同的施工修復(fù)。

市政排水管道清淤

管道內(nèi)的污水無法正常流通，說明該部分管道內(nèi)部存積了大量的淤泥，因此，在完成市政排水管道導(dǎo)水施工后，對(duì)水流量較小的管道進(jìn)行清淤修復(fù)[5]。此次采用水力清淤法對(duì)市政排水管道進(jìn)行清淤，該方法主要使用帶有水罐、機(jī)械卷管設(shè)備的高壓噴射車，將高壓水泵安裝在水罐中，且在高壓水泵的頂頭安裝射水噴頭，利用高壓噴射車的引擎驅(qū)動(dòng)高壓水泵，將射水噴頭導(dǎo)入需要清淤的管道口對(duì)其管壁的淤泥進(jìn)行清洗，利用水的反作用力將淤泥沖刷到下游的檢查井內(nèi)，最后由吸泥車統(tǒng)一清理，并對(duì)淤泥進(jìn)行處理。

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