[发明专利]一种纤维布复合材料修复加固地下圆形大管道的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纤维布复合材料修复加固地下圆形大管道的方法，属于地下管道加固技术领域。

背景技术

我国水资源短缺，人均水资源占有量约为2100立方米，为世界平均水平的四分之一。但是，最近针对国内408个大中城市的统计表明，其供水系统的管网漏损率平均为21.5%，最高漏损率达70%以上，水资源浪费巨大。而发达国家的管网漏损率早已低于10%，例如日本大阪1990年已为6.6%。由于中国多年来热火朝天的城市化建设，城镇人口迅速增加，供水管道压力增大，管壁承载力不足，管道老化腐蚀，管材质量不过关，建设标准低，缺乏维护，重地上建设、轻地下规划等原因，导致爆管和漏水频率较高。供水管道的劣化漏损不仅增加了断水几率、漏损率和养护工作量，还影响管道寿命和供水水质。

对管道漏损，目前采用的方法或多或少都存在一些缺陷：重新开挖改设较大管径的管道，需要大工程量的开挖作业，施工复杂；新设环氧树脂衬里法仅仅起防渗隔断作用，并没有起到多大地加固管道的作用，加固程度有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种纤维布复合材料修复加固地下圆形大管道的方法，它解决了目前使用环氧树脂衬里法加固地下大管道仅能起到防渗隔断的作用，不能显著提高管壁承载力，加固程度有限的问题。

本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：

一种纤维布复合材料修复加固地下圆形大管道的方法，它包括以下步骤：

（1）先对圆形大管道内壁的缺陷及原防腐料进行清理、清洗；

（2）再对管道内壁缺陷处进行打磨、修补；

（3）然后将月牙形块体材料粘贴并锚固到管道内壁的相应部位，将管道内壁断面由圆形改造成卵形；

（4）最后利用潮湿固化的无毒环氧树脂胶，将加固用纤维布复合材料沿环向粘贴到管道内壁上。

作为优选实例，所述步骤（3）中月牙形块体材料在加固钢制管道时采用钢材，在加固混凝土管道或其他种类管道时采用环氧砂浆或聚合物砂浆。

作为优选实例，所述步骤（3）中月牙形块体材料分别粘贴并锚固到管道内壁的顶部、左下45度、右下45度位置，将管道内壁断面由圆形改造成卵形，使管道内力更加均匀合理，从而达到提高地下管道承载力的目的。

作为优选实例，所述步骤（4）中无毒环氧树脂胶采用的是市售可以在水下固化并在水中保持良好强度的无毒环氧树脂胶。

作为优选实例，所述步骤（4）中纤维布复合材料为纤维布浸渍环氧树脂胶组成的复合材料，其中，纤维布采用碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维或混合编织纤维布中的任意一种。

本发明的有益效果是：

（1）钢筋混凝土管道模型试验和有限元模拟分析结果表明，卵形钢筋混凝土管道承载力较圆形管道大，这是由于卵形更加符合地下埋设管道的合理受压轴线，所以在管道壁内力中弯矩较小，而以环向受压为主；根据有限元模拟分析表明，采用相同材料、相同荷载状态、相同输水面积的卵形管道的承载力较圆形管道的大得多，而且卵形管道断面下部曲率小，水流速度快，有利于冲走管道中固体物质，减少堵管的概率；

（2）纤维复合材料加固内壁，其粗糙率系数与玻璃类似，有利于减小水阻力，增加水流量和压力；且纤维复合材料抗渗能力与钢板相同，减少输水损失；此外，纤维复合材料具有较好的防腐性能；

（3）所采用的潮湿固化的无毒环氧树脂胶，可以在水下固化，可以用做饮用水管道的加固，无污染；

（4）这种加固方式为非开挖施工方法，不会对环境和城市交通造成压力，施工简单，易于操作，工期较短。

附图说明

图1为本发明实施后的结构效果图。

图中：待加固管道1，月牙形块体材料2，锚固件3，纤维复合材料4。

具体实施方式

为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。

如图1所示，待加固管道1内壁的顶部、左下45度、右下45度部位通过胶水和锚固件3粘贴并锚固有月牙形块体材料2，在月牙形块体材料2和管道内壁表面使用无毒环氧树脂胶粘贴纤维复合材料4。

具体实施方法：

一种纤维布复合材料修复加固地下圆形大管道的方法，它包括以下步骤：

（1）先将管道内壁破损处进行清理、清洗；