非开挖技术在城市管网工程中的应用
非开挖技术在城市管网工程中的应用
地下管线惯性定位仪（管线惯性陀螺仪）是零偏科技具有自主知识产权的地下管道定位设备，采用航天器的自主导航技术—惯性导航技术，利用组合导航以及基于IMU/里程/运动特征/环境特征的多传感器信息融合和误差在线补偿技术，能够精准可靠地获取城市复杂环境下的地下管线三维信息。全自主知识产权、厘米级测量精度、全口径测量范围40mm-1500mm，地下管线惯性定位仪解决了传统技术存在的受埋深、地质条件、电磁干扰等因素影响造成测试结果不可靠的问题。可以为石油、燃气、电力、热力、水务、通信等客户提供管道普查、施工前详查、竣工验收、应急抢修等管道三维定位服务，为城市地下空间的规划、设计和施工提供安全可靠的数据，同时有效防止国家管道信息的泄漏。
城市管排水管网在现代城市中是不可或缺的重要基础设施，担负着城市排涝防涝的重要职责，对于城市经济发展有着重要的意义。在城市基础建设中，城市排水管网担负着重要的输送作用。随着城市化建设的不断发展，城市地下管线错综性复杂性，日益给排水管道的修复带来了困难，因此对于城市排水管道非开挖修复技术加大研究力度，总结出非开挖管道修复技术的各项施工要点并发挥其优越性，在城市排水管网的管理过程中，能够起到很大的推动作用。
一个城市是否现代化，城市排水管网的管理和修复技术是重要的标志。随着城市化发展，城市地下管网日益复杂和多元化，因此进行城市排水管网的修复也承担着越来越多的重要任务，大量的施工集中在地下管线的处理上，技术问题成为重要的需要功课的难题。非开挖铺管修管和换管技术，具有效率高、不破坏地下管网整体设施，而且不影响地上交通等优势。因此受到地下管网行业管理部门的重视。
一、地下管道的非开挖修复技术优势
当前进行非开挖管道修复，在国外技术已经处于先进领域，在我国还需要进行现代化技术水平的提升。随着HDPEP型管材的应用，在更新和修复上逐渐广泛应用，在给排水管道的翻新改造中，以非开挖管道修复技术优势，非开挖管道修复，工程安全，施工速度快，采用液压设备进行局部开挖，在工作坑的挖掘上数量较小，对公共交通影响较小，能够减少工程的额外投资，还减少了拆迁麻烦和对环境的破坏，社会效益明显提高，有助于设施的后期养护，因此在进行排水管道工水管和天然管道革新工程上，大大降低了经费的投入[1]。
二、非开挖管道修复技术工艺
（一）软管内衬法修复技术，软管内衬法修复方法，形成与旧管道紧密配合的薄层管，在管道断面上没有损失。在旧有的管道内壁上衬起一层镜子，液态热固性树脂，利用热气紫外线热水进行加热，使其固化翻转浸渍树脂软管内乘法和拉入法术之内，身法在软政法的施工中较为常见，能够大大改善管道的断面流动性，能翻转浸渍树脂软管内衬法形成一层膜，紧贴管内壁上，具有防腐和防渗功能的坚硬衬底，利用水压和气压，使软衬管浸有树脂，在内层翻转上与旧管的内壁连连。当软衬管到达终点时，向管内注入热水，固化蒸汽树脂，使用软管一边翻转的方式，在待修复管道的入口处进行夹具固定，最终形成与圆管一致，内径比圆管稍小的新管[2]。
拉入法树脂内衬法达到修复的目的是经树脂充分浸渍之后，采用有防渗薄膜的无纺毡软管，利用检查作业的方式是持技术适应原有就管。这种方式能够得到坚固光滑的新管一旧管粘合的做作状态。通过软管内衬修复方法，在城市中交通拥挤，地面设施占用比较严重的情况，通常采用常规开挖的方式无法修复，因此采用软管内衬法能够及时处理多种材质的地下管道，包括铁管钢管混凝土管，尤其是在燃气管道和污水管道的修复中较为常见。在该修复施工中应可以进行全天候施工，但是对管道清洗的要求较高，树脂固化时间在5小时以上，可适用管径的范围在50-2000毫米之间，拥有非源性修复断面和弯曲的管道修复优势[3]。
（二）内衬HDPE管修复技术，这种技术也被称为管中管复合修复。使用HDPE管挤压成U型暂时捆绑时进行直径减小，通过牵引机将HDPE管穿入旧管道，采用通软体球和水压水器的方式再打开，恢复到原先的直径。此时HDPE管贴在旧管道的内壁上，以旧管道紧密贴合，形成了HDPE管的防腐性能和原管道机械合二为一的状态，与圆管内壁紧密贴合，适用于结构破坏不严重的直圆形管道，适用范围在75-2000mm，该技术过流断面损失，小便型适用范围较大，能广泛应用在排水相关管道的管网的修复工作中[4]。
短管内衬法修复方法，将新旧管道之间间隙注浆并填满，在水流量较低的情况下较为适用。这种方法在我国使用较早，对于管道修复断面损失较大，目前已经逐渐被其他新工艺替代。
（三）破碎管网修复方法，将管网设备内部破碎和割裂的部位进行土体形挤入，并同步拉入新管道，进行更新，这种方法适用于不加钢筋混凝土，石棉、水泥塑料、铸铁的旧管道，更新适用范围在75-2000MM.螺旋缠绕法修复技术，这一工艺目前较为广泛[5]。
使用该技术进行修复之后，管道内壁较为光滑，过水能力比修复前好，材料占地面积较小，适合较长距离的施工管道，通过螺旋传热的方法，在旧管道内部将带状型材料，通过压制卡口不断前进，形成新的管道。这种技术方法可以在通水30%的情况下进行施工。
（四）不锈钢内衬修复方法，这种方法轻便简洁，使用不锈钢内衬的方式，阻止管道内壁发生腐蚀，增加水的过流量，也不会使内衬厚的管壁出现过于粗糙的情况。通过旧管道内穿插内衬薄壁不锈钢，将不锈钢采用卷材形式在地下管道内部进行焊接，达到防渗漏腐蚀的目的，整体成型。技术适应强，质量较可靠。
三、非开挖修复工艺施工难点
采用地下管道修复技术在选择使用非开挖修复工艺后，要进行中心城区排水管道的修复，更新后逐渐使用管道修复技术，依据管道重要病害情况，损害状态以及翻修的目标进行核实施工工艺的选择，考虑到地下管网施工所在区域的重要程度和社会影响，综合勘察地表和地下障碍，不影响道路和交通的情况下，满足城市建设中市容和环保要求。
当前我国采用非开挖技术还存在一定的问题，例如没有统一的非开挖施工技术规范，政府支持，在低水平竞争的状态状态下，容易采用无准入制度，导致一些约束缺失。跨部门控行业的非开挖技术的推广，在难度上较大，发展规划和规范的制定还不够完善，缺乏地下管网改造完整的非开挖技术施工规范，在非开挖设计施工质量、检验工程管理、定额编制等方面还缺少完善的制度保障，缺少推动非开挖科技发展的完善的政策法规和环境，给非开挖技术操作带来一定的难度。在施工质量和隐患上，由于燃气管和光损破损的事故经常发生，因此在管道修复过程中需要采用需要相应的专业人才，按照各种开发规范非开发规范，保证施工质量，防范安全事故发生，因此说，阻挡非开挖技术进一步发展的原因，与人才素质不高有直接的关系。
四、结束语
当前非开挖管网修复技术是一项技术含量较高的行业，目前非开挖技术市场效益不稳，非开发专业人士相对匮乏，人员流动性较大，地下设施缺乏科学规划和有效监管的问题还有待解决。因此应投入较多的资金，以政府主导为主，开拓更加明确可靠的资金渠道，保证非开挖技术的连续性和系统性。作为非开发技术的一个重要分支，地下管道非开挖技术在解决城市地下管网旧管道改造上发挥着重要的作用。与国外先进技术相比，我国的管道修复技术还存在一定的距离，应尽早制定实用的标准和范围，在经济成本环境成本社会成本说给予一定的支持，使其能够拥有广泛的发展空间，期待在不远的将来能看到管道非开挖修复技术，更加规范化、标准化和科学化。
