1、翻轉內襯（CIPP）工藝在矩形管道修復中的技術探討田培培 李曉（天津開發區新新管道修復工程有限公司 天津 300457）摘要：城市地下管道的材質與形狀的多樣性決定了管道修復技術的多樣化，因此，尋求一種能夠適用于各類異形管道內襯的修復方法，是管道修復界共同的目標。本文論述了翻轉內襯修復技術工藝，并向大家展示了一個將翻轉內襯修復工藝應用在矩形管道中的成功案例，并指出了翻轉內襯（CIPP）工藝的經濟效益和社會效益，進一步拓展了應用范圍，為管道修復界提供了一種適用性更為廣泛的新技術。關鍵詞：翻轉內襯，修復，矩形管道，意義問題的提出城市地下管網（包括給水、排水、燃氣、熱力、電信、電力、工業等管道），是城

2、市賴以生存和發展的基礎設施，是城市的“生命線”。這些“生命線”根據其用途不同，其材質和形狀也各異。就管道材質而言，主要有鑄鐵管、鋼管、預應力混凝土管和非金屬管；就管道的形狀而言，有圓形管、矩形管、橢圓形管等。隨著我國城市化的迅速發展，城市人口的快速增多，管線的負載日益增加，修復任務也越來越重，目前，地下管道非開挖修復領域中發展比較成熟的方法有：翻轉內襯法、PE管穿插法、不銹鋼襯里修復法、爆管法、纏繞法等。在管道界存在不少的異型管道，用常規的修復技術始終不夠理想，而利用翻轉內襯修復技術可恰到好處的解決這一問題，使得矩形等異形管道的修復有了更加科學合理的辦法。翻轉內襯工藝簡介翻轉內襯施工工藝是在8

3、0年代初，由英、美、日等國興起的高新技術產業。應用這一技術可有效對直徑100mm3000mm范圍內的埋地管道進行非開挖整體內襯修復。一次施工作業長度視管徑和作業條件而定，一般為200-500米為佳。采用非開挖翻轉內襯技術修復重力排放的污水管道，可直接利用原窨井和檢測井分段施工。該工藝少開挖甚至免開挖，施工速度快，無污染，對道路交通和地面設施影響小，不擾民。簡化了城市地下管線維修的各種限制條件，降低了施工成本，同時強化了管線功能，如承壓、減阻、阻垢、耐腐蝕，提高了管線的整體密封性。經內襯后的管線使用壽命可延長3050年。其技術原理是：將具有防滲透耐腐蝕保護膜的纖維增強復合軟管作為載體，經浸漬環氧

4、基聚合物及合成樹脂后，在水壓或氣壓的作用下，使復合軟管從待修管線的一端翻襯進入已清洗后的待修管道中，直至另一端。由于復合軟管的柔韌性極強，因此，無論待修管道的形狀如何，內襯管在壓力作用下，都能與待修管線內壁緊密粘合，經固化后使待修管線形成整體性很強的復合管。其工藝流程如下:確定作業段、斷管TV內窺檢測管線清洗TV內窺檢測翻襯作業固化作業管端口處理、TV內窺檢測閉水試驗及驗收原井恢復、作業坑回填、路面恢復。翻轉內襯工藝（CIPP）在矩形管道修復中的應用齊魯石化公司排海管線老區支線建設投產于1987年7月，采用現澆鋼筋混凝土建設，該管道為寬1000mm、高800mm的矩形管道。設計最大排水量320

5、0m³/h。該管道的管底、管壁厚200mm，管頂厚150mm，管道位于人行道下，距車行道1米，管道周邊為居民區和農田。齊魯石化公司在實施管線普查過程中，根據該管線上下游水量的統計分析及取點檢查，斷定70%管道的底部嚴重腐蝕并泄露，亟待修復。項目立項后施工方對管線全線進行了TV內窺檢測，結果大部分管道底部混凝土經腐蝕已裸露鋼筋。（如圖）：修復前矩形管道內腐蝕狀況圖一、管道修復施工方案的確定（一）施工工藝的比較與篩選：通過對該工程具體地理位置及腐蝕情況等條件的分析初步擬定方案為：一、非開挖HDPE管穿插內襯法或纏繞內襯法。二、非開挖不銹鋼板內襯法。三、非開挖翻轉內襯法。在這三種方案中，H

6、DPE管穿插內襯法或纏繞內襯法僅適用于圓管，用于矩形管內襯后管道過流斷面至少要損失37%左右；采用不銹鋼襯里法，不僅工程造價高，而且內襯安裝困難。若采用翻轉內襯法對該矩形管道進行修復施工，除該工藝具有的一般優點外，它還具備其它修復工藝無法企及的優勢：1、最大可能的減小了過流斷面的損失；2、內襯管與原管壁緊密粘合，提高了管線的整體密封性，修復效果明顯；3、纖維增強型環氧基聚合物內襯軟管的物化性能優良，可以滿足化工污水管線的使用要求；4、在溫度高達150的高濃度化學介質中也不會被腐蝕。5、可根據原管的形狀及排量的要求設計內襯管形狀，滿足流動性能穩定及介質內的雜質不易沉淀的要求。（二）翻轉內襯法在矩

7、形管道修復中的設計思路及其理論依據1、待修管線的特點齊魯化工排海管線老區支線有兩個特點： 管道為矩形鋼筋混凝土排水管； 管線腐蝕破損嚴重、介質成分復雜，對內襯材料要求高。2、設計思路經翻襯作業后，由于復合纖維增強軟管與混凝土矩形管內壁相互粘結，構成整體性很強的鋼筋混凝土加內襯的復合管道。內襯復合軟管不僅可以對原管進行內表面防護，而且浸漬的環氧基聚合物還可對原管線已形成的破損缺陷進行較好的修復，有效延長了原管的使用壽命，這點是其他修復工藝無法做到的。根據流體力學原理,在同等截面積下，矩形管的切應力沿管道內壁分布并不均勻，到矩形的直角處達到最大，且直角處易形成渦流，因此極易囤積固態物質，這不僅會增

8、加水流阻力，而且還減少了過流斷面的面積；斷面形狀為圓形或接近于圓形的管道流動性能比矩形管道好，不易囤積固態物質。因此，該工程最終將矩形過流斷面的四角處設計為圓滑弧線，這樣，盡管斷面面積略有減少，但弧線的設計卻大大降低了渦流的形成幾率，減小了流體的沿程阻力，提高了排水量。（三）管線附加功能創意的形成許多發達國家很早就認識到地下空間集約化管理的重要性及實用性，如何讓排水管道形成多功能的作用，更是他們多年來研究的課題，比如在地下設置共同溝，將多種管線埋設在該共同溝內，將來改擴建時就非常方便；在市政排水管網敷設或修復時在管道斷面周邊預留出一定的管線敷設空間，為將來其他線路的鋪設做準備，既經濟，又實用。

9、該創意不僅適用于矩形管道，還適用于卵形或圓形等管道等。基于此理念，最終決定設計斷面形狀如下：其中：、是為將來敷設電纜、光纜等預留的過線管。二、翻轉內襯法施工流程過流斷面確定以后，在、位置預設過線管并固定，同時原矩形管底部與兩側全線采用混凝土恢復，待混凝土充分凝固后過線管就被固定在矩形管的上部，經內壁TV內窺檢測合格后，開始翻襯作業（作業長度視現場具體情況而定）、固化作業、閉水實驗及驗收等工序。具體流程如下：矩形管道內襯后的內壁成像該工程的順利完成，得到了用戶的高度贊譽，并獲得了中國石化集團齊魯公司的“優秀檢修法”榮譽稱號。采用翻轉內襯對矩形管道進行修復的工藝技術，填補了我國管道非開挖內襯技術的

10、空白。三、社會與經濟效益分析該工藝利用原井施工，全線不開挖，不影響交通、不污染環境、不破壞地面設施，不影響周邊綠化，施工噪聲小，基本不擾民，具有非常顯著的社會效益。該工藝施工過程中，1.施工費用低，安裝速度快，無大型設備；2.材料匹配合理，節省原材料，浪費少；3.截面損失小，不影響排水量，充分發揮管線的極限輸送能力；4.預留的管可有效對地下設施二次開發；5.總工程綜合造價與全線開槽施工法相比較可節省50%以上。結 語天津開發區新新管道修復工程有限公司首創將翻轉內襯工藝應用于矩形管道修復，在管道修復領域積累了寶貴的經驗，該經驗具有很好的推廣意義和實用價值，有著不可估量的社會效益和經濟效益。尤其是對地下管道空間二次開發和利用的創意更是順應了現代環保的理念和資源開發再利用的趨勢。但是，任何一項新技術的誕生和發展，都是一個逐漸完善和規范的過程，隨著翻轉內襯施工工藝的不斷發展，也需要管道同仁們不斷更新和完善與之相對應的施工規范和檢測技術。同時，隨著社會競爭的日益激烈和人們生活質量的不斷提高，地下管線非開挖修復領域也需要研制出更多更先進的管道修復方法，以滿足社會生產生活的需要。參考文獻孫曼靈