• 城镇老旧管网检测评估及修复施工技术研究 返回首页
  • 成果详情
  • 成果名称
    城镇老旧管网检测评估及修复施工技术研究
  • 成果类型
    基础研究
  • 评价机构
    山东省建设科技与教育协会
  • 完成单位
    临沂市政集团有限公司
  • 合作单位
    临沂市市政工程建设管理服务中心 、临沂市政众信建材有限公司 、山东北斗检测科技有限公司
  • 完成人
    朱文杰 、来首泽 、鲁统伟 、李 鹏、 韩 慧 、薛江儒 、咸景太 、赵庆涛 、高 洋 、秦贞伟 、沈庆军 、吴仕锋 、徐 智 、孙海洋 、马迎雪 、刘瑞利 、吴 斌、 党正霞 、张艳娟
  • 知识产权
    临沂市政集团有限公司
  • 项目所在地
    临沂市
  • 成果水平
    国内领先
  • 评价日期
    2024年8月13日
  • 推荐单位地市
    临沂市
  • 专家委员会名单
    王崇杰、李海峰、崔玉理、许守磊、张永生
  • 成果简要说明
  • 一、任务来源
    本项目为企业自选进行研究的项目。
    二、应用领域和技术原理
    排水系统是城市运行的重要一环,它关乎着一个城市的运作,影响着人民的生活,其重要性可想而知,而排水系统检测在维护排水系统健康运行中起着相当大的作用,但是随着运行年限增长,管道内部容易出现沉积、结垢等功能性缺陷,以及破裂、变形等结构性缺陷,从而引起地面坍塌等安全事故。排水系统检测是进行修复和合理养护的前提,其目的是要先了解排水系统管道内的情况,根据实际情况,来判断排水系统管道是否需要进行修复,修复过程中需要采取哪些方案,只有进行相关的检测才能制定出合理的方案。在传统的检测、维护中,大部分依靠人工进入管道内部查看的方式进行,存在危险系数大,局限性强等问题。
    为解决以上问题,我公司成立研发团队,结合北城重点路段雨污水管网整治(检测、修复施工)总承包项目工程,通过引进相关检测设备并研发出配套的检测装置,研究形成不同环境下多种设备联合检测关键技术以及基于多种井下安全防护装置、切割器具和对接工具的成套修复技术。该关键技术具备新颖性,经临沂市市政行业协会组织评价该技术关键技术达到国内领先水平,具有较强的推广应用价值。通过本课题研究在确保工程施工安全、质量及工期目标的前提下,达到提高施工效率、节约资源,绿色施工的目的,并为今后类似工程提供借鉴,进一步推动管网检测修复的施工技术进步。
    如今管道检测方法可根据现场的具体情况和检测设备的适应性进行选择。当一种检测方法不能全面反映管道状况时,可采用多种方法联合检测。其中包含CCTV管道机器人检测、QV管道潜望镜检测、电法测漏检测、声纳检测等检测方式。为尽量减少干扰民生,原位固化法,螺旋缠绕法,折叠内衬法和短管内衬法等非开挖管道修复加固技术得到广泛应用。但在管道施工过程中,较长管道的转运较为困难,效率低下。既有管网管道的切割效率低下,缺少专用设备。
    三、与国内外同类技术比较
    紫外光固化管道修复技术起源于欧洲,属于CIPP修复技术之一。他是一种采用拉入方式将浸有光固化树脂的玻璃纤维软管拉入待修复管道,在充气膨胀后经紫外光照射固化形成内衬新管的技术。省去了搭翻转架、温水循环加热等多个环节,且具有内衬固化时间短、施工设备少,有效降低碳排放和废水排放的优点。目前该技术在欧美和日本等国家应用,国内东部沿海地区也有应用案例。但是此技术在国内修复管道应用中也遇到了些许问题:1)我国紫外光修复技术起步晚,经验不足;2)紫外光固化内衬修复技术主要依靠原有管道形状进行内衬修复,由于管道内部情况复杂,变形、破裂、探险结构缺陷较多,紫外光固化使用场景受限。
    本项目主要研究内容包括:
    1.城镇老旧管道清洗施工技术研究。
    2.管道缺陷搜寻及定位施工技术研究。
    3.管道局部修复及加固施工技术研究。
    4.管道修复质量、安全措施创新技术研究。
    四、成果创造性、先进性
    本项目创新点为:
    1.通过高压水枪冲洗老旧管道,保证cctv机器人的检测顺利。
    2.根据CCTV管道机器人、管道潜望镜检测等技术确定管道缺陷及位置,精准制定修复方案。
    3.检测修复一体,根据修复方案采用局部树脂固化法修复、钢套环加固技术、不锈钢快速锁局部修复技术、紫外光固化技术、内衬修复旧管道技术、检查井喷涂等方式进行修复。
    4.修复过程中使用自研的安全爬梯、安全防坠网、管道转运装置、夹具、纠偏装置、对接装置等工具、方法提高施工效率。
    本课题将依托北城重点路段雨污水管网整治(检测、修复施工)总承包项目工程,通过引进相关检测设备并研发出配套的检测装置,研究形成不同环境下多种设备联合检测关键技术以及基于多种井下安全防护装置、切割器具和对接工具的成套修复技术,研究紫外光固化新设备。
    项目团队由临沂市政集团一公司技术骨干和集团总工办研究人员参与,与临沂市政众信建材有限公司、山东北斗检测科技有限公司合作,团队人员具有丰富的项目施工和相关技术研发经验,成员梯队搭配合理。
    在本成果的研究中,团队对本研究项目进行整体策划、组织和研究部署,主要对既有管道的检测技术、设备进行研究,对施工等重点难点部位,做好关键节点的方法创新、工艺优化及质量控制,并负责主体结构相关工程的施工和技术的应用;同时负责病害管道修复方式创新技术的研究与实施。
    该技术解决了城市老旧管网修复需开挖施工的难题,通过cctv等检测手段对缺陷部位准确定位,制定合理方案进行非开挖施工,保证管道施工质量,提高了施工效率,有效的降低施工成本,同时具有安全高效的特点。受到了建设单位、监理单位的一致好评,重点工程也被地方媒体多次报道。。依托修复工程参编的《城镇排水管道检测与评估规程》获得“山东土木建筑科学技术奖”一等奖。基于紫外光固化技术,成立QC小组,其QC成果《缩短紫外光固化修复时间》获2021年度全国市政工程建设优秀质量管理小组一等奖。基于本次课题,公司总结并申报专利多项:《一种井下检查安全防护爬梯》、《一种市政施工用PE管道转运装置》、《一种管道转运夹具》、《一种市政施工用手掘式顶管顶进和纠偏装置》、《一种市政用井盖一体式检查井安全防坠篦网》、《一种用于检查井的新型污水管对接装置》、《一种市政给排水管道切割机》。该技术为临沂市这种滨河城市的老旧城区配套管网设施改造提升,城市内涝积水的整治以及黑臭水体的污水截流治理问题,供了有效的施工技术保障,也为以后革新同类型施工方法积累夯实了创新的基础。
    采用此技术,有利于土地资源的节约和利用,对于城市建设及既有的城市基础设施可以进行有效保护。对城区老、旧给排水管道设施的改造,有效地减少了拆迁数量,局部开挖工作井施工,减少对既有道路及对公共设施的破坏。采用的液压设备噪声低,符合环保要求,减少对周边的居民生活的影响。
  • 推广应用前景与措施
  • 一、推广应用前景
    随着我国国民经济的快速发展和城市化进程的不断加速,城市地下管线扩建和改造工程的数量也在稳步增加,越来越多的管线接近许可使用寿命.我国每年需新建10万km管道,达到使用年限的30万km(未计天然气管道和煤气管道)市政管道急需修复和更新。近年来,随着我国城镇化进程的持续推进,部分城镇老旧管道在长期高负荷运作下已出现部分质量问题,进一步发展会影响整体系统运行,对老旧管道的监测评估及修复势在必行本研究以北城重点路段雨污水管网整治(检测、修复施工)总承包项目为依托,针对老旧管道的检测评估与修复,研发一系列施工关键技术,并进行工程实践,对管道出现的质量隐患加以改进,在保证安全、质量的同时,提高施工效率,降低成本、节约资源,将对我国工程建设发展具有重要的促进作用,对后续工程的 顺利进行具有重大意义,同时也为相关技术的产业化打下基础,且对于日后类似工程起到了重要的指导意义,具有较广阔的应用前景。
    二、推广应用措施
    1.本技术形成标准化工艺,在临沂市政集团内部施工的管道新建、修复、清淤工程中推广应用,同时申请相关专利。
    2.临沂市政集团有限公司与山东北斗检测科技有限公司合作参与编写山东省工程建设标准《城镇排水管道检测与评估技术规程》(DB37/T 5107-2018),并在全省推广实施。
    3.该技术已在临沂市政集团有限公司承建的北城重点路段雨污水管网整治(检测、修复施工)总承包项目、北城一期管网检测修复工程一标段、临沂市涑河两岸原有截污管网修复工程、北城一期供水管网改造提升工程等工程施工过程中采用,此技术可行性强,效果良好,能够对病害位置病害类型准确判断并制定修复方案,同时提高管道修复质量、加快工程进度同时提高了施工的安全性,对类似工程施工具有指导意义,取得了良好的经济效益。
    4.依托修复工程参编的《城镇排水管道检测与评估规程》获得“山东土木建筑科学技术奖”一等奖。基于紫外光固化技术,成立QC小组,其QC成果《缩短紫外光固化修复时间》获2021年度全国市政工程建设优秀质量管理小组一等奖。基于本次课题,公司总结并申报专利多项:《一种井下检查安全防护爬梯》、《一种市政施工用PE管道转运装置》、《一种管道转运夹具》、《一种市政施工用手掘式顶管顶进和纠偏装置》、《一种市政用井盖一体式检查井安全防坠篦网》、《一种用于检查井的新型污水管对接装置》、《一种市政给排水管道切割机》。该技术为临沂市这种滨河城市的老旧城区配套管网设施改造提升,城市内涝积水的整治以及黑臭水体的污水截流治理问题,供了有效的施工技术保障,也为以后革新同类型施工方法积累夯实了创新的基础。
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