非開(kāi)挖管道修復技術(shù)是20世紀80年代在發(fā)達國家興起并形成的產(chǎn)業(yè)，該技術(shù)是對傳統的以開(kāi)挖施工方式更新、修復地下管線(xiàn)技術(shù)的一次革命。由于其具有獨到的技術(shù)特征，對城鎮交通影響小、效率高、成本低等優(yōu)勢，日益受到各國的重視和青睞，并創(chuàng )造出良好的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。對現有城市管網(wǎng)進(jìn)行改造，是城市發(fā)展過(guò)程中不可回避的問(wèn)題。在城市地下管網(wǎng)的更新過(guò)程中如果全面采用開(kāi)挖更換的手段，其龐大的開(kāi)支不說(shuō)，由此引起的環(huán)境問(wèn)題、交通問(wèn)題及對居民生活的影響都將是相當大的。采取非開(kāi)挖手段解決管網(wǎng)改造中的問(wèn)題，減少管網(wǎng)改造帶來(lái)的負面影響是城市建設以及現代化社會(huì )生活的強烈要求。非開(kāi)挖管道修復技術(shù)是在不開(kāi)挖或少開(kāi)挖(僅開(kāi)挖工作井)的情況下，利用原管位資源，采取相關(guān)技術(shù)在現有管道內安裝內襯(新管道)的方式使管道獲得再生，可以重新獲得3O～50年的使用壽命。非開(kāi)挖內襯修復技術(shù)的主要應用領(lǐng)域包括燃氣管道、給排水管道、化工管道、熱力管道、石油管道及其它地下工業(yè)管道等。
1 非開(kāi)挖管道修復技術(shù)的主要方法常用的地下管道非開(kāi)挖修復技術(shù)主要有以下幾種。
1．1 內襯管法
即將一條新的管徑略小于舊管道的鑄鐵管(DIP)、聚乙烯管(PE)或鋼管拉人到原有舊管道中。也可通過(guò)專(zhuān)用設備將直徑大于或等于原管道管徑的高密度聚乙烯管(HDPE)通過(guò)縮徑或壓“U”變形后拉人舊管道中，利用其記憶性復原管徑并與舊管道緊密帖在一起。還有翻轉內襯法、PVC纏繞法等現場(chǎng)成內襯管的方法。
1．2 管內水泥砂漿噴涂法
主要應用在供水管道，即利用砂漿噴涂機在原有管道內壁均勻噴射水泥砂漿做襯里，以達到避免結垢、減少輸水阻力、提高供水能力、增強管道內防腐、減少管道漏水的目的。
1．3 爆(裂)管襯裝法
即利用爆(裂)管機將舊管道破碎或脹裂并壓人到周?chē)貙又?，同時(shí)將HDPE、鋼管等材質(zhì)的新管拖人到原管位。該方法不適合周?chē)芫€(xiàn)復雜的環(huán)境，可能對周?chē)芫€(xiàn)造成破壞。
以上各種方法在國內外工程實(shí)踐中均有應用，并取得了較好的效益。本文重點(diǎn)對幾種常用的內襯管修復技術(shù)進(jìn)行介紹。
2 內襯非開(kāi)挖修復技術(shù)的主要方法
2．1 短管內襯法
即將短管現場(chǎng)一邊焊接一邊拖人舊管道內，最后將新舊管道之間間隙注入砂漿填滿(mǎn)。內襯短管可以是PE、PP、PVC、GRP等，短管的長(cháng)度符合人T操作井的拖人要求。此方
法費用比較低，但管道修復后斷而損火比較大，流量減小，已經(jīng)很少采用。

2．2 內襯HDPE管法
管道內襯HDPE管技術(shù)是將外徑略大于主管道內徑的HDPE襯管，經(jīng)多級等徑縮徑或壓“U”變形后，使其截面小于主管道的內截面，在牽引力的作用下快速插入主管道。依靠HDPE管自身記憶特性或借助壓力和溫度使HDPE襯管管徑回彈膨脹并以過(guò)盈狀態(tài)帖附于主管道內壁，形成牢固的管中管，從而達到恢復主管道使用功能，延長(cháng)使用壽
命的目的。本方法的管道橫截面面積減少較小，但由于HDPE管內壁光滑，水流阻力小，使得流量和流速都可能增加。
內襯HDPE管技術(shù)主要有壓“U”變形技術(shù)和多級等徑縮徑技術(shù)2種。
2．2．1 壓“U”變形技術(shù)
原理是利用材料的形狀記憶特性，在內襯HDPE管插入現管道之前利用專(zhuān)用的壓“u”設備將其截面變成U形，內襯是連續的，內襯HDPE管插入到管道后在壓力作用下恢復原來(lái)的管道形狀，最終形成修復后的復合管道。本項工藝俗稱(chēng)“折疊變形法”，可用于結構性和非結構性的修復。
以U形插入管道 特定條件下緩慢恢復 完今恢復原形狀
2．2．2 多級等徑縮徑技術(shù)
其工作原理如圖4所示。通過(guò)專(zhuān)用的縮徑機在常溫或加熱之后拉拔內襯HDPE管，使其分子鏈重新組合，管徑減小，在絞車(chē)的牽引力作用下快速拖人舊管道。變形就位后靠HDPE管長(cháng)分子結構的記憶性，使其直徑逐漸的自然恢復，直至達到與『[]管道內徑相同的形狀和尺寸，形成緊密的內襯層。
2．3 翻轉內襯法(CIPP)
采用水壓力或氣體壓力將已經(jīng)涂滿(mǎn)樹(shù)脂的軟管翻轉內襯到舊管道內部，通過(guò)加熱或其它措施使內襯材料固化，產(chǎn)生一個(gè)剛性的管道內襯層，從而達到安裝內襯修復管道的目的。該工法使得修復后管道的內截面達到最小減少量，流速和輸送能力會(huì )有所增加，可以同時(shí)對管道的彎頭部位進(jìn)行修復作業(yè)。內襯軟管主要有聚合物、玻璃纖維布或無(wú)紡纖
維材料做骨架，浸漬樹(shù)脂材料而成?，F在瑞士已經(jīng)開(kāi)發(fā)出新的內襯管，將紡織物(纖維)和PE通過(guò)特殊工藝作成一體化的軟管，內層為增強紡織物，外層為光滑的PE層。在翻轉修復前，將AB膠灌人軟管內，在內層形成均勻的涂層。在氣壓或水壓作用下翻轉進(jìn)入舊管道內部，保壓一定時(shí)間后AB膠固化，將內襯軟管的紡織物層與舊管道緊密粘結在一起，而光滑的PE層阻力很小，會(huì )提高管道的輸送能力。
2．4 螺旋內襯法
該工藝是將帶狀聚氯乙烯(PVC)型材放在現有的人孔井底部，通過(guò)專(zhuān)用的纏繞機，在原有的管道內部螺旋旋轉纏繞成一條固定口徑的新管，并在新管和舊管之問(wèn)的空隙灌入水泥砂漿。所用型材外表面布滿(mǎn)T形肋，以增加其結構強度；而作為新管內壁的內表面則光滑平整。型材兩邊各有公母鎖扣，材邊緣的鎖扣在螺旋纏繞中互鎖，在原有管道內形
成一條連續無(wú)縫的結構性新管。該工藝是污水、雨水管道更新修復中的一種有效、可靠、完善的工藝。管道可在通水的情況下作業(yè)，水深30％通?？烧Ｗ鳂I(yè)。

螺旋纏繞法目前在市政管網(wǎng)的修復施工中應用比較廣泛，管道修復后內壁光滑，輸送能力比修復前的混凝土管要好，而且材料占地面積較小，適合長(cháng)距離的管道修復。
3 非開(kāi)挖管道修復技術(shù)應用的配套機具
除以上所述不同修復工藝所需專(zhuān)用設備外，在修復前管道的檢測，清理過(guò)程中還必備內窺鏡
(CCTV)等輔助設備。
3．1 管道內窺檢測(CCTV)
采用先進(jìn)的CCTV管道內窺檢測系統，在管道內自動(dòng)爬行，對管道內的銹層、結垢、腐蝕、穿孑L、裂紋等狀況進(jìn)行探測和攝像，將圖像傳輸到地面，可以即時(shí)觀(guān)察并能夠永久保存錄象資料。在施工過(guò)程中利用管道內窺檢測系統對管道內壁進(jìn)行監控，為制定修復方案提供重要依據；對清洗、修復前管道內壁結垢、腐蝕狀況及管道清洗、修復后的效果進(jìn)行直觀(guān)檢查、比較和紀錄，提供對管道施工質(zhì)量進(jìn)行評估的依據。
3．2 管道清洗設備
管道內襯修復前必須對原管道進(jìn)行清洗，現應用最多的主要有水力清洗，拉鏜清洗等。通過(guò)外壁鑲嵌合金的拉鏜頭、高壓水射流能夠輕松清除管道內硬垢、焊瘤、無(wú)機鹽沉積物等清洗難度較大的污垢。
4 應用前景分析
隨著(zhù)城市建設的飛速發(fā)展，人民生活改善對用水、氣、油等需求的增加，城市管網(wǎng)必須提高輸送能力，隨著(zhù)新建管道數量的增加，地下空間越來(lái)越小，新鋪管道的難度越來(lái)越大。而原有管道隨著(zhù)時(shí)問(wèn)的推移，管道的泄漏、腐蝕情況嚴重，對其進(jìn)行改造成為城市發(fā)展過(guò)程中的必然。而這些管網(wǎng)從技術(shù)上講完全可以采取內襯修復的工藝進(jìn)行解決。非開(kāi)挖修復方法整體優(yōu)勢在于修復的負面影響小，修復所占用場(chǎng)地比較少，對地面、交通、環(huán)境以及周?chē)叵鹿芫€(xiàn)的影響很小。因此推廣應用非開(kāi)挖修復技術(shù)勢在必行。
內襯非開(kāi)挖修復管道的成本現在約為新建管道的40％ ～60％ ，費用還是比較高的，這成為技術(shù)推廣的一大阻力，使得許多中小城市望而卻步。其實(shí)綜合考慮開(kāi)挖對周?chē)芫€(xiàn)的影響，市民的生活質(zhì)量，交通等等因素，非開(kāi)挖修復的費用是可以接受的，而且費用高的主要原因在于內襯材料完全依賴(lài)進(jìn)口，使得修復費用大大提高。隨著(zhù)內襯修復技術(shù)的進(jìn)一步提高及推廣應用，內襯材料在國內批量生產(chǎn)，修復費用也會(huì )相應降低。

國內的管網(wǎng)由于歷史原因造成的許多問(wèn)題都急需內襯修復技術(shù)去解決?，F在采用的開(kāi)挖更換方法對老城市是不適用的，但目前由于缺少高水平的施工開(kāi)發(fā)企業(yè)，造成國內的管網(wǎng)改造工程不得不沿用開(kāi)挖更新的傳統做法。管道修復技術(shù)不論在經(jīng)濟成本、社會(huì )成本還是環(huán)境成本方面都有著(zhù)非常大的優(yōu)勢，具有廣泛的應用空間。內襯管道修復技術(shù)在國內仍然處于起步階段，還沒(méi)有從事內襯修復設計的專(zhuān)業(yè)人員對管道內襯材料、方式進(jìn)行研究，也沒(méi)有相應的技術(shù)標準，專(zhuān)業(yè)從事管道修復的施工企業(yè)也很少。國內管道修復技術(shù)發(fā)展落后于市場(chǎng)巨大需求形成了鮮明的對比。隨著(zhù)研究人員及施工單位越來(lái)越多介入，技術(shù)越來(lái)越完善，內襯非開(kāi)挖管道修復技術(shù)必將得到廣泛應用。