工法特点

一、在旧燃气管道改造更新施工中，该工法强调采用定向钻机等动力设备，在不开挖路面的情况下实现旧燃气管道的改造。

二、在非开挖管道更新施工中，如采用定向钻机可在PE管牵引过程中对回拖力进行监视和控制，确保回拖力在PE芯管允许的强度范围内。

三、该工法要求在完成穿管后，对内外管道间隙的注浆施工工艺，确保内插PE芯性管的稳定性、安全性和可靠性，以有效延长管线的使用寿命，满足管线的运行性能。

四、采用新型的专用燃气管PE材料敷设在原有管道内，不但具有优越的防腐性能和优良弯曲性能，而且通过外层旧管道的保护，具有抗击多重破坏应力的影响，能保证燃气管道安全运行，同时能使燃气管道的运行压力和输送能力都得到有效提高。

五、采用该工法进行施工，能有效减低施工现场的噪声、扬尘和污水的排放，与传统管道改造技术相比，减轻了对施工周围环境的影响。

六、该工法能将施工对道路的破坏程度降低到最小，减轻对周围道路交通的影响，基本保证道路的通畅能力，省去了由于大量开挖道路所花费的时间和费用，缩短了施工周期，节约了施工成本，特别适合在繁华的闹市中心进行管道改造更新。

工艺原理

从下图1和下图2的施工原理图中可知，燃气PE管的内插入工法是基于不破坏地面结构的非开挖穿管技术、燃气管道输配技术、聚乙烯燃气管的施工技术、PE材料的应用技术及地下管线探测技术为一体的综合性施工工艺。

通过对燃气PE管材料的屈服强度和允许的最小曲率半径，管材的口径、长度和自重，弯管处的受力分布，穿管时产生的摩擦阻力等物理参数，结合地下管线位置图和对管线位置走向的探测，明确管线垂直落差大小，进行综合分析比较，确定所采用的定向钻机的规格型号，同时完成燃气管道弯管、集水器等零件的定位，开挖并取出弯管集水器等配件，根据PE管允许的曲率半径开挖中间作业过渡坑。

清除旧管道内的杂物，旧管口界面的处理，在完成焊接后的PE管道上使用保护环/套，以防燃气PE管在穿过旧管道时与旧管壁产生摩擦而损伤。根据施工现场的交通和场地的影响，确定每段PE管材的长度并进行焊接和强度试验，在回拖两端开挖入出土坑实施穿管作业，完成拖管后在两层管壁间灌注浆液以固定内管，提高管道的稳定性和运行的安全性。

注图2：1一旧管；2一盖板；3一浆液；4—PE管；5一PE保护环；6一柔性封堵；7一黄沙。

工艺流程

《非开挖燃气旧管道改造—PE管内插法施工》的施工工艺流程如下：

施工准备→工作坑开挖→旧管道处理→管道清洗→PE芯管回拖牵引→管内注浆→管道试验。具体的施工流程详见下图。

旧管内插PE管改造施工流程图

操作原理

《非开挖燃气旧管道改造—PE管内插法施工》的操作要点如下：

一、工作坑开挖：

根据PE管的允许弯曲半径和旧管道埋设深度，计算设定穿管工作坑和中间过渡工作坑的长度，确保穿管操作在大于PE管的允许弯曲半径条件下进行，避免芯管过度弯曲工作坑计算长度见下表。

二、旧管道处理：

1、切断气源，排除旧管内燃气并进行吹扫，取样合格。

2、根据旧管道附属设备和零件情况，将旧管道上的集水器、阀门、弯管、三通等割除，割除长度以使PE芯管能顺利通过该割除点为宜。

3、利用管道爬行器（CCTV）对管线内的杂质及零件进行检查，并根据穿管要求进行清理。

三、旧管道清洗：

1、方法一：利用管道爬行器，在爬行器尾部带入一根有长度标记的尼龙绳，尼龙绳从另一端穿出后将清管球固定在尼龙绳后端，将尼龙绳回拖，对旧管道内的固体杂物进行清扫。若爬行器遇堵不能前进，可确定堵塞位置，开挖后进行处理。

2、方法二：在利用定向钻机作为动力设备时，在钻杆端部安装专用清管器，利用钻杆旋转对旧管道进行清管。清洗过程中应密切注意钻杆的晃动情况和返出冲洗液中携带物的情况，判断清洗情况。以冲洗液量的大小决定管内清洗后的沉渣是否能被水流冲出，清洗过程中转速应尽量放慢，控制在每分钟10转左右。管道清洗二次，至管内无垃圾清出为止，最后一次清管采用皮碗式橡胶清管器进行。

3、旧管道清洗结束后，采用管道爬行器（CCTV）对内壁情况进行检查，合格后进入下一工序。

四、芯管保护：

1、PE芯管安装和回拖时，采用专用滚轮支架，防止PE芯管划伤。

2、PE芯管回拖时，在芯管上隔一段距离设置保护环/套（间距见下表），防止芯管在回拖时与旧管内壁过度摩擦而损伤PE芯管。

3、在旧管的插入端口安装内衬耐磨橡胶的漏斗形导滑口。在插入的PE管端部焊上拉管头，并在拉管头上安装用于牵引的套环。

4、为确保PE芯管在回拖过程中不被旧管内壁划伤，在各管段正式回拖前先进行一段3~4米的、与芯管同口径的PE管的预穿越，预穿越后仔细检查原金属管对PE管外表面的损伤情况，若发现有严重的划伤应重新对原管道内壁进行清理，用组合式原油管道清蜡器去清除那些突出的毛刺、焊渣等，直至预穿越合格。

5、芯管回拖后，对工作坑内的PE管采取两侧砌砖墙灌砂并加盖水泥盖板的措施进行保护。

五、芯管回拖：

1、把准备插入的PE管按设计要求进行强度试验。在芯管的一端设置拖管头后与定向钻机或其他动力设备连接牢固。

2、将拉管头插入导滑口内1-3=1-1*9/10+2*9-7=3，通过动力设备的缓慢牵引将芯管插入旧管道中。根据定向钻机上的拉力显示，对牵引力的大小进行控制。拉力不能超出下表列出的数值。

3、在牵引PE管时，沟上PE管段应间隔放置专用滚轮支架，其他机械设备也可辅助推插PE管。

六、管内注浆

1、注浆工作坑几何尺寸按管道的埋设深度和口径大小确定。管口两端密封采用充气密封，即在内管上紧固一只挡板及挡板外圈安装充气气带的组合装置，将组合装置放至管口以内30厘米处，进行充气膨胀密封。每个注浆段的铸铁管管口位于顶部放置一根50的注浆钢管，两端各设一根。一根用来检测管内的注浆量，另一根用来向管内注浆。

2、注浆浆液主要为混合水泥浆液，浆液初凝时间为4~5小时，要求流动性好，并且保证总压浆时间短于初凝时间。

3、将各种配浆材料按照设计要求的配比进行配制，严格控制配比。注浆时将注浆泵的注浆压力控制在0.4兆帕以内。当管内浆液溢出管顶内插的钢管时，即可停止注浆。

七、验收

1、各施工段施工后，进行管段间电熔焊接。并在插入管与原管道的端口采用“O”形橡胶圈、塑料密封套或其他柔性填缝材料密封。

2、按照设计要求对内插芯管进行强度试验和严密性试验。