一种修复大直径混凝土供水管道的方法

摘要

一种修复大直径混凝土供水管道的方法，首先对大直径混凝土供水管道进行漏水情况检查，将拟修复管段的混凝土表面凿毛并去污，分段开挖工作坑，该方法包括以下步骤：（1）将多个钢衬管节置于大直径混凝土供水管道内；（2）将多个钢衬管节逐节安装焊接组成钢衬管，将钢衬管固定于大直径混凝土供水管道的管壁；（3）在钢衬管上开设多个注浆孔和多个排水排气孔，对钢衬管端头进行封堵并留设多个注浆观察孔；（4）分段注浆；（5）封堵工作坑，进行通水试验检查修复效果。本发明提供的一种修复大直径混凝土供水管道的方法，可以解决大直径混凝土供水管道的修复问题，施工方便、经久耐用、成本低廉、安全可靠。

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土管道漏水的修复方法，尤其是一种在水利水电工程中修复大直径混凝土供水管道的方法。 

背景技术

混凝土供水管道在运行一定时间后，由于种种原因均出现不同程度的漏水现象，对供水质量带来一定的影响；漏水严重时，还可能严重威胁供水安全，必须进行修补。目前，常用的混凝土供水管道修补方法通常有传统内衬法、穿插内衬法、复合材料翻转内衬法及涂敷法等。

传统的内衬法，也叫插管法，是使用得最早的一种非开挖地下管道修复方法，适用于各种地下管道的修复。施工时，将一根直径稍小的新管直接插入或拉入旧管内，然后向新旧管之间的环形灌浆，予以固结。新管可以是由聚乙烯管预先对接焊而成的连续长管，也可以是一节一节的短塑料管、玻璃钢管，在工作坑连接后分别送人旧管内。传统内衬法的优点是简单易行、施工成本低；其主要缺点是修复后管道的过流断面损失较大。

穿插内衬法是将内衬管暂时缩径后插入待修复管道内，再将内衬管直径复原后从而与旧管形成紧密的配合。该方法的优点是：不需灌浆，施工速度快；过流断面损失很小；可适应较大曲率半径弯管；可长距离修复，接头少，甚至没有；可在开挖的工作坑或人井内进行施工。缺点是：支管接头需开挖进行；旧管的结构破坏会导致施工困难；不同的方法对操作人员技术要求不同。

复合材料翻转内衬法是将软管材料运到工地现场，利用水和空气的压力把材料翻转送至管道并使其紧贴于管道内壁，通过热水、蒸气、喷淋或紫外线加热的方法使树脂材料固化，在旧管内形成一根高强度的内衬树脂新管的方法。该方法的优点是：施工速度快；没有接头、表面光滑、流动性好；可适应非圆形断面、弯曲的管段和有小变形的地方；可利用现有的人井或少量开挖作为入口；新旧管之间没有环形空间、新管具有防腐、抗渗的功能。缺点是：需特殊的施工设备，对工人的素质要求高；工程规模小时，成本较高；施工时，必须控制地下水的渗透，衬管需与旧管一起承受压力。

上述修复方法主要以修复2米直径以下供水管道为主，大直径供水管道由于直径大，修复材料需承受压力大，施工环境复杂，几乎没有成熟的修复方法。而受环境条件的限制，采用上述方法往往修补效果不佳，耐久性不长，修复速度慢，修复维护成本过高。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种修复大直径混凝土供水管道的方法，可以解决大直径混凝土供水管道的修复问题，施工方便、经久耐用、成本低廉、安全可靠。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种修复大直径混凝土供水管道的方法，首先对大直径混凝土供水管道进行漏水情况检查，将拟修复管段的混凝土表面凿毛并去污，选择大直径混凝土供水管道上适当位置分段开挖工作坑，开挖工作坑的作用是方便人员、设备、材料进入，该方法包括以下步骤：

（1）将直径略小于大直径混凝土供水管道直径的多个钢衬管节经工作坑置于大直径混凝土供水管道内；

（2）将多个钢衬管节逐节安装焊接组成钢衬管，将钢衬管固定于大直径混凝土供水管道的管壁；

（3）在钢衬管上开设多个注浆孔和多个排水排气孔，对钢衬管端头进行封堵并留设多个注浆观察孔；

（4）对大直径混凝土供水管道与钢衬管之间的空隙进行分段注浆；

（5）封堵工作坑，进行通水试验检查修复效果。

步骤（3）的优选方案为，在钢衬管安装一定段长后，在钢衬管内安装内支撑以加固钢衬管，在钢衬管上开设多个注浆孔和多个排水排气孔，对钢衬管端头进行封堵并留设多个注浆观察孔，在步骤（4）和步骤（5）之间增加拆除内支撑的步骤。

步骤（1）中，钢衬管节为壁厚6-9mm的薄壁钢衬管节，钢衬管节的直径比大直径混凝土供水管道的直径小40～60mm，优选为50mm，为灌浆留足一定的空间。

步骤（2）中，通过膨胀螺栓将钢衬管固定于大直径混凝土供水管道的管壁。

钢衬管节的纵缝边缘交叠形成可改变直径的结构，直径可以收缩，便于管内运输，钢衬管节的内表面和外表面进行除锈防腐，逐节安装焊接成钢衬管时，同时对纵缝进行焊接。

步骤（3）中，多个注浆孔开设在钢衬管底部，多个排水排气孔开设在钢衬管顶部。

步骤（4）中，进行分段注浆采用的无收缩水泥砂浆。

本发明的有益效果如下：

1、由于采用安装焊接的钢衬管代替混凝土管道过流，虽然减少了少量过流断面，

但大大减少了过流糙滤，提高了流速，对大直径混凝土管道更加明显，钢衬管经久耐用，安全可靠： 修复后达到长期免维护使用的目的，安全供水有保障。

2、施工方便，修复速度快：适用于不同的环境条件，技术含量低，施工速度、质量有保证；成本低廉，经济实用：采用常规的施工材料和施工工艺，无化学污染，修复维护费用低。

3、修复效果好，安装的钢衬管能够承受一定的压力，可以保证滴水不漏，快速恢复功能。

4、钢衬管节设计成可改变直径的结构，方便了钢衬管节在大直径混凝土供水管道内的运输。

5、通过膨胀螺栓将钢衬管固定于大直径混凝土供水管道内，保证了钢衬管与大直径混凝土供水管道之间的缝隙相对均匀，有利于后续的灌浆步骤。

6、在钢衬管内安装内支撑以加固钢衬管，可使得钢衬管能够抵抗注浆压力，确保了施工效果。

7、在钢衬管底部开设注浆孔，在顶部开设排气、排水孔，有利于保证注浆饱满，壁后空气及积水有效排除，提高了注浆密实度。

8、利用注浆设备灌注无收缩水泥砂浆，除对混凝土管道进行加固补强外，还能提高结实率，并有效消减了空鼓现象。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的修复工艺图；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为采用本发明方法修复后的大直径混凝土供水管道的结构图；

图4为本发明钢衬管节的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

一种修复大直径混凝土供水管道的方法，首先将大直径混凝土供水管道1-1停水后，通过检查孔进入管道内，对漏水情况进行详细检查，确定修复部位，制订修复方案；

再选择大直径混凝土供水管道1-1上适当的位置（兼顾交通运输、注浆等因素）分段开挖工作坑3-1，工作坑3-1的具体尺寸以能够满足钢衬管节2-1的吊装和运输为准；并对大直径混凝土供水管道1-1上拟修复管道的内壁进行凿毛处理，用风水冲洗干净，在集中或明显漏水部位进行预处理（采用堵漏剂或注浆法封堵漏水，对较大漏水部位埋设导水管将水引至钢衬管内，在分段灌浆完成后，及时注浆封堵）。

该方法由以下步骤组成：

（1）在钢管加工车间卷制钢衬管节2-1，钢衬管节2-1的壁厚为6～9mm，钢衬管节2-1的直径比大直径混凝土供水管道1-1的直径小40～60mm，优选为50mm，并对钢衬管节2-1进行除锈防腐处理，除锈防腐处理为对钢衬管节2-1内壁防腐刷防锈底漆，钢衬管节2-1外壁防腐涂刷水泥砂浆；

（2）用起吊设备把钢衬管节2-1放置在工作坑3-1内,利用无轨运输装置3-2运至安装地点，逐节进行校园对接、焊接制成钢衬管1-2，将钢衬管1-2用膨胀螺栓1-3与固定于大直径混凝土供水管道1-1的管壁，并对焊缝进行无损检测；

（3）在钢衬管1-2底部开设多个注浆孔3-4，在钢衬管1-2顶部开设多个排水排气孔3-5，安装注浆管3-6，连接注浆设备3-7；采用水泥水玻璃砂浆3-8对端头进行封堵并留设多个注浆观察孔3-9，注浆观察孔3-9的分布应不少于5层（底部1个、中部3层6个、顶部1个），以便及时观察注浆浆液上升情况，便于随时调整浆液浓度，确保注浆效果；

（4）利用注浆设备3-7对大直径混凝土供水管道1-1与钢衬管1-2之间的空隙进行分段灌注不收缩水泥砂浆，控制注浆压力，在确保钢衬管1-2不变形的前提下，尽可能注浆饱满；待强一周后进行锤击检查，在空鼓部位开孔补充注浆；

（5）清理管道，对钢衬管1-2进行防腐处理，在钢衬管1-2内部喷涂无毒防腐涂料； 

（6）利用钢筋混凝土封堵工作坑3-1；

（7）视修复情况分段或一次进行通水试验以检查修复效果。

实施例二

一种修复大直径混凝土供水管道的方法，首先将大直径混凝土供水管道1-1停水后，通过检查孔进入管道内，对漏水情况进行详细检查，确定修复部位，制订修复方案；

再选择大直径混凝土供水管道1-1上适当的位置（兼顾交通运输、注浆等因素）分段开挖工作坑3-1，工作坑3-1的具体尺寸以能够满足钢衬管节2-1的吊装和运输为准；并对大直径混凝土供水管道1-1上拟修复管道的内壁进行凿毛处理，用风水冲洗干净，在集中或明显漏水部位进行预处理（采用堵漏剂或注浆法封堵漏水，对较大漏水部位埋设导水管将水引至钢衬管内，在分段注浆完成后，及时注浆封堵）。

该方法由以下步骤组成：

（1）在钢管加工车间卷制钢衬管节2-1，钢衬管节2-1的壁厚为6～9mm，钢衬管节2-1的直径比大直径混凝土供水管道1-1的直径小40～60mm，优选为50mm，并对钢衬管节2-1进行除锈防腐处理，除锈防腐处理为对钢衬管节2-1内壁防腐刷防锈底漆，钢衬管节2-1外壁防腐涂刷水泥砂浆；

（2）用起吊设备把钢衬管节2-1放置在工作坑3-1内,利用无轨运输装置3-2运至安装地点，逐节进行校园对接、焊接制成钢衬管1-2，将钢衬管1-2用膨胀螺栓1-3与固定于大直径混凝土供水管道1-1的管壁，并对焊缝进行无损检测；

（3）安装一定段长的钢衬管1-2（其长度根据试验情况确定，原则上一般不超过50米）后，在钢衬管1-2内安装内支撑3-3加固，在钢衬管1-2底部开设多个注浆孔3-4，在钢衬管1-2顶部开设多个排水排气孔3-5，安装注浆管3-6，连接注浆设备3-7；采用水泥水玻璃砂浆3-8对端头进行封堵并留设多个注浆观察孔3-9，注浆观察孔3-9的分布应不少于5层（底部1个、中部3层6个、顶部1个），以便及时观察注浆浆液上升情况，便于随时调整浆液浓度，确保注浆效果；

（4）利用注浆设备3-7对大直径混凝土供水管道1-1与钢衬管1-2之间的空隙进行分段灌注不收缩水泥砂浆，控制注浆压力，在确保钢衬管1-2不变形的前提下，尽可能注浆饱满；待强一周后进行锤击检查，在空鼓部位开孔补充注浆；

（5）清理管道，拆除内支撑3-3，对钢衬管1-2进行防腐，在钢衬管1-2内部喷涂无毒防腐涂料1-5； 

（6）利用钢筋混凝土封堵工作坑3-1。

视修复情况分段或一次进行通水试验以检查修复效果。