用纖維複合材料布加固管道的方法
2023-09-23 22:04:25 1
專利名稱：用纖維複合材料布加固管道的方法
技術領域：
本發明涉及管道加固方法，更具體地說，本發明涉及一種用纖維複合材料布加固鋼筋混凝土管道的方法。
背景技術：
在基礎建設中，特別是在水工建築物中，如引水排水管道、壩內埋管、電站的引水管、抽水站的抽水管、倒虹吸管、輸水涵洞等均採用鋼筋混凝土圓形管道。其受力性能好、彎矩小、水流條好、施工方便，且易於批量預製，對於高壓管道更偏向於採用圓形截面鋼筋混凝土管道。然而長時間使用，管道難免損壞，諸如管道出現管道裂縫，引起滲漏及管道裂縫處鋼筋鏽蝕等。管道的損壞會危及水庫、大壩和管道覆蓋區的安全。因此，對有安全隱患的重要結構管道，需定期進行檢查，並及時修復或更新。目前國內管道修復的技術方法有 大開挖更換管道；非開挖插入套管法；CIPP翻轉技術；內襯不鏽鋼法等。這些加固維修方法由於受周圍環境、設計結構、使用年限等諸多因素影響，實施起來存在許多困難和不足，主要表現以下幾點一，施工難度大；二，成本費用高；施工周期長，工期壓力大，尤其是對於搶險工程；四，安全風險高，可能影響到周圍其他管線和建造物；五，對周圍環境影響大，尤其在城市施工，管道修復施工對交通、環境影響甚大。為此，本發明提供一種新型的管道加固維修方法，即採用非開挖技術、使用纖維複合材料布加固的方、法，使管道的強度、防滲漏、耐腐蝕等功能得到進一步提聞。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術不足，提供一種用纖維複合材料布加固管道的方法。本發明發明的目的是通過以下技術方案實現的
一種用纖維複合材料布加固管道的方法，所述的管道為員工能進入管內作業的大直徑鋼筋混凝土管道，所述方法分七個步驟實施
第一步，清理管道內壁破損部位，對裸露的鋼筋作除鏽防腐處理，
根據破損程度補設鋼筋網片，然後用聚合物砂漿或環氧砂漿進行填實抹平，恢復結構原有尺寸；
第二步，對出現的管道裂縫進行修復加固，對於管道裂縫寬度小於I. 5mm的，採取表面修補膠封閉處理，管道裂縫寬度大於I. 5mm的採取壓力注漿修復補強；
第三步，對管道內壁進行表面打磨處理，做到平整光潔，後用丙酮對表面進行除塵清
洗；
第四步，均勻塗刷樹脂膠，不能有明顯的流痕，保證塗刷樹脂膠後的管道表面平整光潔；
第五步，根據需要和設計尺寸，裁製纖維複合材料布，並用滾筒將樹脂膠均勻塗刷在纖維複合材料布表面；
第六步，待樹脂膠初凝後，將纖維複合材料布環向粘貼在管道內壁上，並用滾筒反覆碾壓，確保纖維複合材料布與管道壁粘貼緊密；
第七步，纖維複合材料布粘貼好後，在其表面塗刷防護膠，或採用珍珠巖粉或石英砂與樹脂膠混合配置的防護層，均勻塗刷在纖維複合材料布表面， 並壓實抹光。所述的第四步、第五步、第六步和第七步粘貼的纖維複合材料布為一層或多層。所述的纖維複合材料布為玻璃纖維材料布、芳綸纖維材料布或玻璃纖維材料布與芳綸纖維材料布混合編織布。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果
I.在輸水管道內壁使用纖維複合材料布粘貼，具有較強的粘結力。經過一年多的泡水試驗，其粘結正拉強度平均值可達3. 86MPa，滿足《碳纖維片材加固混凝土結構技術規程》不小於2. 5 MPa的要求。在空管外水壓力作用下，可抵抗250m 以上水頭的剝離力。2.在纖維複合材料布的表面塗抹防護膠，其抗衝磨強度可達C40
混凝土的兩倍，滿足14m/s的過程流速，防護膠和纖維複合材料布層的抗滲能力與鋼板相同，防護膠塗刷後洞壁的糙率係數O. 007，與玻璃相似。3.珍珠巖粉或石英砂與樹脂膠混合配製而成的防護層，其表面
抗衝磨強度為可達C40混凝土的I. 5^1. 8倍，塗抹完成後表面光潔度高於原有混凝土管道。4.解決了纖維複合材料布與洞壁混凝土變形協調、聯合工作問
題。通過鋼筋混凝土圓管模型試驗、線性和非線性有限元計算和輸水管現場應變檢測結果表明，鋼筋混凝土輸水管內的鋼筋、混凝土和粘貼在管壁混凝土表面纖維複合材料布上的應力與應變關係基本上一致。理論和實踐都表明本發明的材料和工藝粘結，纖維複合材料布與輸水管道結構變形協調、共同受力、聯合工作。5.解決了纖維複合材料布對破損管道修復加固的作用機理和效
果問題，通過鋼筋混凝土圓管模型試驗和混凝土輸水管道的三維有限元計算，了解混凝土管道在和用纖維複合材料布加固的混凝土管道水壓力作用下管道結構變形、裂縫產生和破壞的全過程。從理論計算和實驗結果都表明纖維複合材料布對混凝土輸水管道具有明 顯的加固效果。管壁混凝土開裂荷載可提高25%左右，極限承載力可提高擴10倍，並具有優良的防滲漏、防腐蝕的功能。6.具有良好的社會效益和經濟效益。因採用非開挖施工方法，
不會對周圍環境和城市交通造成任何影響；與現有技術相比，施工簡單、易於操作、工期縮短，工程造價可降低30% 40%。7.加固後基本不改變管道斷面尺寸，加固段水流量不減少。
圖I為用纖維複合材料布加固管道的方法端面剖視圖2為用纖維複合材料布加固管道的方法縱向剖視圖；圖3為用纖維複合材料布加固管道的方法斷面局部圖。圖中管道1，聚合物砂漿或環氧砂漿2，纖維複合材料布3，防護膠4，管道裂縫5， 鋼筋網片6。
具體實施例方式下面將結合附圖和具體實施方式
對本發明的實質性內容作進一步詳細的描述 如圖I、圖2、圖3所示一種用纖維複合材料布加固管道的方法，管道I為員工能進入
管內作業的大直徑鋼筋混凝土管道1，所述方法分七個步驟實施
第一步，清理管道I內壁破損部位，對裸露的鋼筋作除鏽防腐處理，根據破損程度補設鋼筋網片6，然後用聚合物砂漿或環氧砂漿2進行填實抹平，恢復結構原有尺寸；
第二步，對出現的管道裂縫5進行修復加固，對於管道裂縫5寬度小於I. 5mm的，採取表面修補膠封閉處理，管道裂縫5寬度大於I. 5mm的採取壓力注漿修復補強；
第三步，對管道I內壁進行表面打磨處理，做到平整光潔，後用丙酮對表面進行除塵清
洗；
第四步，均勻塗刷樹脂膠，不能有明顯的流痕，保證塗刷樹脂膠後的管道I表面平整光潔；
第五步，根據需要和設計尺寸，裁製纖維複合材料布3，並用滾筒將樹脂膠均勻塗刷在纖維複合材料布3表面；
第六步，待樹脂膠初凝後，將纖維複合材料布3環向粘貼在管道 I內壁上，並用滾筒反覆碾壓，確保纖維複合材料布3與管道I壁粘貼緊密；
第七步，纖維複合材料布3粘貼好後，在其表面塗刷防護膠4，
或採用珍珠巖粉或石英砂與樹脂膠混合配置的防護層，均勻塗刷在纖維複合材料布3 表面，並壓實抹光。第四步、第五步、第六步和第七步粘貼的纖維複合材料布3，視管道I破損情況和施工設計要求決定粘貼一層或多層。纖維複合材料布3為玻璃纖維材料布、芳綸纖維材料布或玻璃纖維材料布與芳綸纖維材料布混合編織布。
權利要求
1.一種用纖維複合材料布加固管道的方法，所述的管道為員工能進入管內作業的大直徑鋼筋混凝土管道，其特徵在於，所述方法分七個步驟實施第一步，清理管道內壁破損部位，對裸露的鋼筋作除鏽防腐處理，根據破損程度補設鋼筋網片，然後用聚合物砂漿或環氧砂漿進行填實抹平，恢復結構原有尺寸；第二步，對出現的管道裂縫進行修復加固，對於管道裂縫寬度小於I. 5mm的，採取表面修補膠封閉處理，管道裂縫寬度大於I. 5mm的採取壓力注漿修復補強；第三步，對管道內壁進行表面打磨處理，做到平整光潔，後用丙酮對表面進行除塵清洗；第四步，均勻塗刷樹脂膠，不能有明顯的流痕，保證塗刷樹脂膠後的管道表面平整光潔；第五步，根據需要和設計尺寸，裁製纖維複合材料布，並用滾筒將樹脂膠均勻塗刷在纖維複合材料布表面；第六步，待樹脂膠初凝後，將纖維複合材料布環向粘貼在管道內壁上，並用滾筒反覆碾壓，確保纖維複合材料布與管道壁粘貼緊密；第七步，纖維複合材料布粘貼好後，在其表面塗刷防護膠，或採用珍珠巖粉或石英砂與樹脂膠混合配置的防護層，均勻塗刷在纖維複合材料布表面， 並壓實抹光。
2.根據權利要求I所述的一種用纖維複合材料布加固管道的方法，其特徵在於，所述的第四步、第五步、第六步和第七步粘貼的纖維複合材料布為一層或多層。
3.根據權利要求I所述的一種纖維複合材料布加固管道的方法，其特徵在於，所述的纖維複合材料布為玻璃纖維材料布、芳綸纖維材料布或玻璃纖維材料布與芳綸纖維材料布混合編織布。
全文摘要
本發明公開了一種用纖維複合材料布加固管道的方法。方法分七個步驟實施清理修復破損部位、修復加固管道裂縫、管道內壁打磨清洗、塗刷樹脂膠、裁製纖維複合材料布並塗刷樹脂膠、將纖維複合材料布環向粘貼管道內壁上、在纖維複合材料布上塗刷防護膠或塗刷用珍珠巖粉或石英砂與樹脂膠混合配製的防護層。加固好的管道提高了管壁的強度、抗裂、抗滲、耐腐蝕、長壽命等性能，提高管道的承載能力；採用非開挖技術，不會對周圍環境和城市交通造成任何影響；施工簡單，易於操作，可以縮短工期，降低工程成本；加固後基本不改變管道斷面尺寸，加固段水流量不減少。
文檔編號F16L55/162GK102691851SQ201210197959
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月15日 優先權日2012年6月15日
發明者宋志遠, 邵文康 申請人:上海久堅加固工程有限公司