黃宇陽 韓德宏
深圳市自來水（集團）有限公司

　　隨著城市的發展，城市給水管網的規模也不斷擴大，大批的給水管道由于鋪設的時間久遠，缺少維護而漏捉拿嚴重；同時，由于內壁腐蝕、結垢等原因，管道的過水面積減少，輸水能力降低，并且嚴重地污染的水質，因此，有必要對給水管道進行分期分批地改造，以改善水質，降低漏耗，增加過水能力。
　　傳統的改造技術是開挖鋪設一條新的給水管道，報廢舊的給水管道。由于開挖需要大面積施工場地，在建城區實施存在相當的難度，為解決這一問題，不開挖修復、更新管道技術應運而生。由于不開挖技術具有施工場地小，施工簡單，造價較低等優點，所以很快得到了廣泛的應用。
　　不開挖技術（Trenchless Technology)首先興起于石油、開然氣行業，主要進行油、氣管線的更新改造，以后逐步引入到自來水行業，隨首PE管等新管材的應用而得到很大的推廣。不開挖技術進行管道更新的方法很多，綜合起來有：內襯管滑（拉）入襯裝、管道翻襯、爆（碎）管襯裝、定（導）向鉆技術、管內壁噴涂等五大類，各類方法中按內襯管材、施工條件等不同而衍生了一些不同的施工技術，這些技術稍有差異。以下對這五類方法做一簡要的介紹。

一、幾種常用的不開挖管道更新方法介紹

1、內襯管滑（拉）入襯（Slip Lining)
　　該方法是將一條新的PE管拉入到耐用消費品有舊管道中。具體的施工方法如下：對于小管徑PE管，首先在工廠中用對熔焊機將PE管焊接好，利用管道盤輪運到施工現場。對于大管徑PE管，可將一根根的PE管（一般為十幾米長）運至施工現場，再在管線拉入前利用對熔焊機將管道連起來。然后利用卷揚機將PE管道拉入原有管道（見示意圖la）。原有管段端部要加裝PE管保護圈，以防PE管拉入時被劃傷，內襯PE管前端要裝圓錐擴管頭，以便克服原有管線的阻力。PE管拉入后，要在前后端部原有管道與PE管之間灌注水泥砂漿，以固定內襯PE管，一次拉入的長度可達幾百米，在支管接入、消火栓、閥門等處要挖工作坑，人工在PE管上開口。
圖la 內襯管滑（拉入）襯裝

　　內襯PE管的辦法隨著優質PE管材的逐漸推廣而得到廣泛應用。一般內襯PE管的管徑總是小于原有管道的管徑，襯入PE管后，雖然管道的摩擦阻力系數變小，但管道的橫截面積也會變小，有資料表明，綜合以上兩個因素，管道的過水能力實際最大可能下降30%，為了解決這個問題，又出現了新的PE管內襯施工辦法——無縫襯裝。
　　無縫襯裝（Close-Fit Lining)是將直徑大于或等于原有管道管徑的PE管襯入管道的方法，所使用的PE管一般為低、中密度的薄壁聚乙烯管材。其施工的過程與滑（拉）入襯裝基本相同（見示意圖lb），不同點在于管道襯裝前要想辦法減小管的截面積。截面變化的變形可以是彈性的、也可以是半永久的塑性的，方法有兩種，一種是將PE管拉長，以減小管徑，從而減小截面積，有資料表明，在管壁厚度不變的情況下，某種PE管道拉長4%，管徑將縮小規模%。PE管襯入后，由于不再受拉力的作用，長度將縮短，管徑將變大，復原后內襯管線將與原有管線緊緊套在一起，兩層管線之間不再需要灌水泥沙漿固定。

　　減小內襯管截面積的另一種方法是將管道橫截面變形，可在PE管出廠前通過專用的設備將橫截面變為“U”或“C”字形，也可以在施工現場拉入PE管前將PE管沿管壁圓周方向扭曲，從而達到變形的目的。變形后的管道可以按滑（拉）入襯裝的方法由卷揚機拉入，然后再利用水壓或高溫水的作用將變形的管線復原。
　　管道拉入襯裝的方法占地少，施工簡單，材料來源廣，施工工期短，但由于各支管開口處需開挖，因此施工工程量較大，PE管襯入后，會減小過水能力，而無縫襯裝需要較高的技術水平，要精確計算內襯PE的管的橫截面變化情況，同時，PE管襯裝還需要對接熱熔焊機及特制的內襯管縮徑鋼模或扭曲鋼模等特殊的設備。
2、管道翻襯（Cured-In-Place Lining)
　　管道翻襯的內襯材料一般是由較柔韌的聚合物、玻璃纖維布或無紡纖維等多孔材料做骨架，飽和浸漬樹脂材料而成，材料的外層一般覆蓋一層隔水膜，翻轉襯入管道后，該隔水膜成為新管道的內層，主要起止水作用。翻轉的過程見示意圖形控制，在水壓、氣壓或卷揚機拉力的作用下，內襯材料反轉進入管道的內壁，完成后，在熱水水溫或氯溫的作用下，樹脂固化，內襯材料形成堅硬的管道內壁，成為管道骨架的一部分。
　　管道翻襯的特點是施工簡單，占地少，無須投入專用的設備，一次翻襯的長度可達幾百米，翻襯完成后，在支管、消火栓、閥門等處要挖工作坑進行人工開孔，也可通過專用設備開口。但翻襯施工的工期較長，且由于給水管道中的水質要求較高，用于給水管道上的內襯骨架材料和樹脂是有限制的，應加以慎重選擇。

3、爆（碎）管襯裝（Bursting Lining)
　　該方法主要適用于原有管線為易脆管材，如灰口鑄鐵管等，且管道老化嚴重的情況。新管的管徑可以比原有管道管徑大，具體施工方法（見示意圖3）是將碎管設備放入舊管中，由卷揚機拉動沿舊管前進，沿途由碎管設備將舊管破碎，在碎管設備后連著擴管頭，擴管頭的管徑比原有舊管大，負責將破碎的舊管壓入到周圍的土壤中，緊跟著是內襯管線，一般為PE管材，管徑小于擴管頭，在卷揚機的拉動下拖入原有管道的管位。
　　礦井管設備有許多種，大致可以分為三類，一類為氣動碎管設備、一類為液壓碎管設備，一類為刀具切割碎管設備。其中以美國發展的刀具切割碎管設備較為常用，其結構由半徑大于原有管道的切割圓周向的切割刀具構成，在切割刀具后面緊接襯裝新管。
碎管襯裝完全擺脫了PE管內襯時減小過水能力的缺點，其施工工期較短，一次安裝的長度可達幾百米，在支管、消火栓、閥門等處需要局部開挖。對于埋深較淺的管線，碎管設備的震動可能會對地面造成影響。