黃宇陽(yáng) 韓德宏
深圳市自來(lái)水（集團(tuán)）有限公司

　　隨著城市的發(fā)展，城市給水管網(wǎng)的規(guī)模也不斷擴(kuò)大，大批的給水管道由于鋪設(shè)的時(shí)間久遠(yuǎn)，缺少維護(hù)而漏捉拿嚴(yán)重；同時(shí)，由于內(nèi)壁腐蝕、結(jié)垢等原因，管道的過(guò)水面積減少，輸水能力降低，并且嚴(yán)重地污染的水質(zhì)，因此，有必要對(duì)給水管道進(jìn)行分期分批地改造，以改善水質(zhì)，降低漏耗，增加過(guò)水能力。
　　傳統(tǒng)的改造技術(shù)是開(kāi)挖鋪設(shè)一條新的給水管道，報(bào)廢舊的給水管道。由于開(kāi)挖需要大面積施工場(chǎng)地，在建城區(qū)實(shí)施存在相當(dāng)?shù)碾y度，為解決這一問(wèn)題，不開(kāi)挖修復(fù)、更新管道技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。由于不開(kāi)挖技術(shù)具有施工場(chǎng)地小，施工簡(jiǎn)單，造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)，所以很快得到了廣泛的應(yīng)用。
　　不開(kāi)挖技術(shù)（Trenchless Technology)首先興起于石油、開(kāi)然氣行業(yè)，主要進(jìn)行油、氣管線的更新改造，以后逐步引入到自來(lái)水行業(yè)，隨首PE管等新管材的應(yīng)用而得到很大的推廣。不開(kāi)挖技術(shù)進(jìn)行管道更新的方法很多，綜合起來(lái)有：內(nèi)襯管滑（拉）入襯裝、管道翻襯、爆（碎）管襯裝、定（導(dǎo)）向鉆技術(shù)、管內(nèi)壁噴涂等五大類，各類方法中按內(nèi)襯管材、施工條件等不同而衍生了一些不同的施工技術(shù)，這些技術(shù)稍有差異。以下對(duì)這五類方法做一簡(jiǎn)要的介紹。

一、幾種常用的不開(kāi)挖管道更新方法介紹

1、內(nèi)襯管滑（拉）入襯（Slip Lining)
　　該方法是將一條新的PE管拉入到耐用消費(fèi)品有舊管道中。具體的施工方法如下：對(duì)于小管徑PE管，首先在工廠中用對(duì)熔焊機(jī)將PE管焊接好，利用管道盤輪運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)。對(duì)于大管徑PE管，可將一根根的PE管（一般為十幾米長(zhǎng)）運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，再在管線拉入前利用對(duì)熔焊機(jī)將管道連起來(lái)。然后利用卷?yè)P(yáng)機(jī)將PE管道拉入原有管道（見(jiàn)示意圖la）。原有管段端部要加裝PE管保護(hù)圈，以防PE管拉入時(shí)被劃傷，內(nèi)襯PE管前端要裝圓錐擴(kuò)管頭，以便克服原有管線的阻力。PE管拉入后，要在前后端部原有管道與PE管之間灌注水泥砂漿，以固定內(nèi)襯PE管，一次拉入的長(zhǎng)度可達(dá)幾百米，在支管接入、消火栓、閥門等處要挖工作坑，人工在PE管上開(kāi)口。
圖la 內(nèi)襯管滑（拉入）襯裝

　　內(nèi)襯PE管的辦法隨著優(yōu)質(zhì)PE管材的逐漸推廣而得到廣泛應(yīng)用。一般內(nèi)襯PE管的管徑總是小于原有管道的管徑，襯入PE管后，雖然管道的摩擦阻力系數(shù)變小，但管道的橫截面積也會(huì)變小，有資料表明，綜合以上兩個(gè)因素，管道的過(guò)水能力實(shí)際最大可能下降30%，為了解決這個(gè)問(wèn)題，又出現(xiàn)了新的PE管內(nèi)襯施工辦法——無(wú)縫襯裝。
　　無(wú)縫襯裝（Close-Fit Lining)是將直徑大于或等于原有管道管徑的PE管襯入管道的方法，所使用的PE管一般為低、中密度的薄壁聚乙烯管材。其施工的過(guò)程與滑（拉）入襯裝基本相同（見(jiàn)示意圖lb），不同點(diǎn)在于管道襯裝前要想辦法減小管的截面積。截面變化的變形可以是彈性的、也可以是半永久的塑性的，方法有兩種，一種是將PE管拉長(zhǎng)，以減小管徑，從而減小截面積，有資料表明，在管壁厚度不變的情況下，某種PE管道拉長(zhǎng)4%，管徑將縮小規(guī)模%。PE管襯入后，由于不再受拉力的作用，長(zhǎng)度將縮短，管徑將變大，復(fù)原后內(nèi)襯管線將與原有管線緊緊套在一起，兩層管線之間不再需要灌水泥沙漿固定。

　　減小內(nèi)襯管截面積的另一種方法是將管道橫截面變形，可在PE管出廠前通過(guò)專用的設(shè)備將橫截面變?yōu)椤癠”或“C”字形，也可以在施工現(xiàn)場(chǎng)拉入PE管前將PE管沿管壁圓周方向扭曲，從而達(dá)到變形的目的。變形后的管道可以按滑（拉）入襯裝的方法由卷?yè)P(yáng)機(jī)拉入，然后再利用水壓或高溫水的作用將變形的管線復(fù)原。
　　管道拉入襯裝的方法占地少，施工簡(jiǎn)單，材料來(lái)源廣，施工工期短，但由于各支管開(kāi)口處需開(kāi)挖，因此施工工程量較大，PE管襯入后，會(huì)減小過(guò)水能力，而無(wú)縫襯裝需要較高的技術(shù)水平，要精確計(jì)算內(nèi)襯PE的管的橫截面變化情況，同時(shí)，PE管襯裝還需要對(duì)接熱熔焊機(jī)及特制的內(nèi)襯管縮徑鋼?；蚺で撃５忍厥獾脑O(shè)備。
2、管道翻襯（Cured-In-Place Lining)
　　管道翻襯的內(nèi)襯材料一般是由較柔韌的聚合物、玻璃纖維布或無(wú)紡纖維等多孔材料做骨架，飽和浸漬樹(shù)脂材料而成，材料的外層一般覆蓋一層隔水膜，翻轉(zhuǎn)襯入管道后，該隔水膜成為新管道的內(nèi)層，主要起止水作用。翻轉(zhuǎn)的過(guò)程見(jiàn)示意圖形控制，在水壓、氣壓或卷?yè)P(yáng)機(jī)拉力的作用下，內(nèi)襯材料反轉(zhuǎn)進(jìn)入管道的內(nèi)壁，完成后，在熱水水溫或氯溫的作用下，樹(shù)脂固化，內(nèi)襯材料形成堅(jiān)硬的管道內(nèi)壁，成為管道骨架的一部分。
　　管道翻襯的特點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單，占地少，無(wú)須投入專用的設(shè)備，一次翻襯的長(zhǎng)度可達(dá)幾百米，翻襯完成后，在支管、消火栓、閥門等處要挖工作坑進(jìn)行人工開(kāi)孔，也可通過(guò)專用設(shè)備開(kāi)口。但翻襯施工的工期較長(zhǎng)，且由于給水管道中的水質(zhì)要求較高，用于給水管道上的內(nèi)襯骨架材料和樹(shù)脂是有限制的，應(yīng)加以慎重選擇。

3、爆（碎）管襯裝（Bursting Lining)
　　該方法主要適用于原有管線為易脆管材，如灰口鑄鐵管等，且管道老化嚴(yán)重的情況。新管的管徑可以比原有管道管徑大，具體施工方法（見(jiàn)示意圖3）是將碎管設(shè)備放入舊管中，由卷?yè)P(yáng)機(jī)拉動(dòng)沿舊管前進(jìn)，沿途由碎管設(shè)備將舊管破碎，在碎管設(shè)備后連著擴(kuò)管頭，擴(kuò)管頭的管徑比原有舊管大，負(fù)責(zé)將破碎的舊管壓入到周圍的土壤中，緊跟著是內(nèi)襯管線，一般為PE管材，管徑小于擴(kuò)管頭，在卷?yè)P(yáng)機(jī)的拉動(dòng)下拖入原有管道的管位。
　　礦井管設(shè)備有許多種，大致可以分為三類，一類為氣動(dòng)碎管設(shè)備、一類為液壓碎管設(shè)備，一類為刀具切割碎管設(shè)備。其中以美國(guó)發(fā)展的刀具切割碎管設(shè)備較為常用，其結(jié)構(gòu)由半徑大于原有管道的切割圓周向的切割刀具構(gòu)成，在切割刀具后面緊接襯裝新管。
碎管襯裝完全擺脫了PE管內(nèi)襯時(shí)減小過(guò)水能力的缺點(diǎn)，其施工工期較短，一次安裝的長(zhǎng)度可達(dá)幾百米，在支管、消火栓、閥門等處需要局部開(kāi)挖。對(duì)于埋深較淺的管線，碎管設(shè)備的震動(dòng)可能會(huì)對(duì)地面造成影響。