紫外光固化法(Ultraviolet Cured-in-Place Pipe簡稱UV-CIPP)是利用紫外光照射將拉入原有管道內的浸潤樹脂軟管固化形成管道內襯管的非開挖修復方法,是原位固化法修復管道技術之一,最早于20世紀80年代開始在英美法德日等發(fā)達國家開始應用,目前我國也逐步引進并應用于排水管道修復中。
一、使用范圍及優(yōu)勢
1、適用范圍
(1)適用于排水管道、供水管道、化學及工業(yè)管道等的重力和壓力管道;
(2)適用于圓形、橢圓、矩形等不同形狀管道;
(3)適用于彎曲轉角小于45管道;
(4)適用于管徑范圍1502000mm;
(5)適用于基礎結構基本穩(wěn)定、管道線形無明顯變化、管道壁體無嚴重破損,影響使用功能的管道;
(6)適用于管道內壁局部蜂窩、剝落、小型破裂,結構呈現微變形、滲漏、腐蝕、脫節(jié)、接口錯位小于等于直徑的15%等病害修補;
(7)適用于管道的整體修復、局部修復。
2、優(yōu)勢
選用材質非常優(yōu)良的玻璃纖維內襯管,具有耐腐蝕、耐磨損的優(yōu)點,耐久性強,可確保和延長使用壽命。
人員、設備井下作業(yè),路上僅放置配套工具車輛和小面積材料組裝場地,施工占地小,不需要開挖路面,不會產生建筑垃圾,對于環(huán)境保護和交通影響??;施工周期短,通常修復時間僅需35h,修復后排水管道即可使用,對排水系統(tǒng)干擾小。
二、材料
1、材料組成
紫外光固化法的主要材料為軟管和樹脂。軟管采用玻璃纖維增強的聚酯纖維氈組成,至少兩層。軟管內表面為聚乙烯內膜(固化后去除),外表面為不透光外膜,軟管的抗拉及柔韌性應滿足施工牽引力、安裝壓力和樹脂固化溫度的要求,并能適應管道彎曲、變徑等部位的修復。樹脂為感光性樹脂,如不飽和聚酯樹脂(UP)、環(huán)氧樹脂(EP)。
玻璃纖維軟管結構
2、材料力學性能
軟管和樹脂固化后內襯管。內襯管力學性能指標應滿足下表要求。
內襯管初始力學性能指標
三、管道設計
1、軟管直徑
軟管的直徑(外徑)與待修管道的內徑一致,以保證固化后內襯管與原有管道的內壁緊密貼合在一起,達到應力的連續(xù)傳遞。必須在修復前認真復核確認待修復管道的內徑。
2、軟管長度
軟管的長度應大于兩檢查井中心間距離,以保證兩端部施工(牽拉和扎頭綁扎)要求。
3、軟管壁厚
地下管道需要承載其上部土層壓力、地下水壓力、地面活動荷載和其他需考慮的外部荷載。因此管道修復時,內襯管壁厚應根據修復情況進行計算。
管道的修復分為半結構性修復和結構性修復兩種。半結構性修復是指原管道結構基本完好仍能承受其上部土層壓力和動載,只存在裂紋、錯口、腐蝕、滲漏等缺陷,修復內襯管只需承受地下水靜水壓力。結構性修復是指原有管道結構已沒有足夠強度承載其上部土層壓力和動載,管道出現嚴重腐蝕、部分缺失、坍塌或縱向裂縫等情況,修復內襯管需獨立承受全部外部壓力。
內襯管壁厚根據內襯管使用樹脂的參數、管道直徑、管道所處地質條件等參數,依據《城鎮(zhèn)給水排水管道原位固化法修復工程技術規(guī)程》T/CECS 559中不同條件下內襯管壁厚計算公式計算所得或依據設計。下面為某企業(yè)部分內襯管壁厚計算結果。
內襯軟管壁厚
注:表中“半”代表“半結構性修復”,“全”代表“結構性修復”
四、施工工藝
紫外光固化法施工前需對原有管道進行CCTV檢測、評估并制定原管道預處理方案。采用牽拉工藝將浸漬樹脂軟管置入原管道內,充入空氣使之膨脹后放入紫外燈架進行固化。
1、工藝流程
施工準備→封堵、臨時排水→清淤、預處理→修復前CCTV檢測→軟管的樹脂浸漬→拉入墊膜→拉入玻纖軟管→固定扎頭→軟管充氣→安裝燈架→紫外光固化→尾端切除→抽出軟管內膜→修復后CCTV復查→拆除封堵恢復通水。
2、各工序要點
2.1施工準備
施工前應對施工區(qū)域進行臨時圍擋,以保障施工人員、設備及行人安全。安放施工警示牌、導行標志,夜間施工需安放警示燈等。檢測待修管段內有毒有害氣體指標,采取通風措施,保證井下作業(yè)安全。