墊襯修復(fù)技術(shù)是一種將速格墊安裝到新的管道中,將速格墊與原管道之間的環(huán)狀間隙進(jìn)行灌漿填充,不需進(jìn)行土石方開挖的管道修復(fù)方法,也稱為剛性錨固塑料內(nèi)襯法。目前,墊襯法修復(fù)管道基本靠實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)決定,缺乏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論與計(jì)算方法,因此,本文對(duì)墊襯法修復(fù)管道設(shè)計(jì)理論進(jìn)行了深入研究,研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:(1)總結(jié)了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的非開挖管道修復(fù)方法,討論了不同非開挖管道修復(fù)方法的適用性,比較分析了不同方法的適用范圍、優(yōu)勢(shì)與不足。研究了現(xiàn)有的非開挖管道修復(fù)設(shè)計(jì)理論,為墊襯法修復(fù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析提供了理論基礎(chǔ)。(2)分析了墊襯法修復(fù)工程的工藝原理、材料設(shè)備、以及相應(yīng)的檢修驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),研究了墊襯法修復(fù)工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容及主要參數(shù)計(jì)算,對(duì)管道運(yùn)行過(guò)程中的主要荷載以及修復(fù)的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了分析計(jì)算,重點(diǎn)討論了管道壁厚的選取方法,針對(duì)結(jié)構(gòu)性修復(fù)和半結(jié)構(gòu)性修復(fù)的內(nèi)襯層壁厚進(jìn)行了公式推導(dǎo),并根據(jù)實(shí)際案例進(jìn)行了計(jì)算分析。(3)基于彈性力學(xué)以及國(guó)內(nèi)外管道修復(fù)規(guī)范,根據(jù)管道損壞程度存在的差異,推導(dǎo)出了墊襯法修復(fù)管道的計(jì)算模型,針對(duì)分析的計(jì)算模型,選取案例進(jìn)行分析計(jì)算。此外,針對(duì)國(guó)外實(shí)驗(yàn)研究?jī)?nèi)容,利用計(jì)算模型進(jìn)行演算,并將其與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)兩者總體趨勢(shì)一致,且誤差范圍較低,驗(yàn)證了計(jì)算模型的可靠性。針對(duì)理論計(jì)算值總體低于實(shí)驗(yàn)值這一現(xiàn)象,分析了主要原因是由于計(jì)算過(guò)程中部分參數(shù)取值較為保守,且實(shí)驗(yàn)過(guò)程未考慮內(nèi)水壓以及真空壓力的作用,與實(shí)際條件存在一定的誤差所造成的。(4)采用Abaqus有限元分析軟件,研究了墊襯法修復(fù)舊混凝土管和灌漿層上的應(yīng)力分布情況,分別對(duì)存在不同類型缺陷的混凝土管道進(jìn)行有限元分析,其中缺陷包括均勻腐蝕、腐蝕穿孔和含軸向裂紋。計(jì)算修復(fù)前后管道的應(yīng)力與變形情況,并建立了不同修復(fù)厚度的有限元模型,進(jìn)一步探討了灌漿層厚度對(duì)修復(fù)效果的影響。
【學(xué)位單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U178;TU990.3
【部分圖文】：

圖 1-1 近二十年全國(guó)給排水管道里程增長(zhǎng)曲線-1 可知，我國(guó)近二十年來(lái)給排水管線總里程呈現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)的趨勢(shì)，計(jì)大約 40 萬(wàn)公里，其中供水管道占 31.9%、排水管道占 22.5%，大設(shè)計(jì)使用年限。前期施工的地下管線在役時(shí)間長(zhǎng)，信息缺乏完整度行過(guò)程中具有安全隱患。此外，隨著管道使用時(shí)間的增加，周圍環(huán)

加重污水處理廠的運(yùn)行負(fù)擔(dān)，一旦管道排放量高于污水廠負(fù)擔(dān)容量時(shí)放，致使環(huán)境破壞，此外，還會(huì)使管道周圍的水土流失，造成地面沉地面塌陷（如圖 1-3 所示）。目前，我國(guó)眾多地下管道均存在不同程度蝕和泄漏引發(fā)的各種事故時(shí)有發(fā)生，這無(wú)疑對(duì)城市的穩(wěn)定運(yùn)行存在安

從而達(dá)到對(duì)老舊的管道維護(hù)修復(fù)處理的作用，如圖1-4 所示。1—速格墊；2—安裝鋼架；3—速格墊與鋼絞線接口；4—鋼絞線；5—卷?yè)P(yáng)機(jī)；6、7—滑輪圖 1-4 墊襯法施工示意圖1.2.2.2 噴涂法噴涂方法是指通過(guò)噴涂一層薄膜來(lái)修復(fù)舊管道的內(nèi)部。由于涂層較薄，一般只用于防腐處理。根據(jù)噴涂材料的不同，可分為水泥砂漿噴涂、有機(jī)化學(xué)泥漿噴涂、地質(zhì)聚合物噴涂等。水泥砂漿噴涂宜采用機(jī)械噴涂。當(dāng)管徑較大時(shí)，可用手工涂抹；環(huán)氧樹脂可采用離心噴涂和氣體噴涂。噴涂法施工示意圖如圖 1-5。圖 1-5 噴涂法施工示意圖1.2.2.3 纏繞法纏繞法是指在舊管道內(nèi)或檢查井內(nèi)，將帶鎖扣的 PVC、PE 或 UPVC 帶螺旋纏繞成管道形狀，然后在纏繞管與舊管道之間的環(huán)形間隙內(nèi)進(jìn)行灌漿，以達(dá)到修復(fù)舊管道的目的。為了使條帶的剛度提高，通過(guò)在條帶上增設(shè)“T”形肋骨突起的方式，使條帶在纏繞后變成新的襯管外表面，如圖 1-6 所示。插入井

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