施工员提出了一套完整的针对大口径柔性管道发生变形塌陷后的非开挖修复工艺。该工艺首先通过使用国外先进的止水材料H100和土体固化材料H40对塌陷变形管道周围的土体进行止水加固然后将注浆区域的破损管道及管周固化土体切割掉,同时用预制钢片替代切割的管道使用紫外光固化技术形成新的内衬管。

因为其无可替代的优势逐渐被广泛推广应用。而非开挖修复过程中,塌陷土体的固化是预处理过程中关注的焦点之一。通过对管道周围塌陷土体的注浆,可有效地降低后期修复过程中土体二次的风险。同时通过聚氨酯的止水作用,可以保证内衬管道的施工工艺和施工质量。虽然目前排水管道非开挖修复已经大面积开始推广应用,但是由于非开挖修复注浆环境与传统煤矿、大型隧道工程等注浆环境不同,排水管道周围土体的注浆工艺因为其特有的注浆环境和要求,针对排水管道的预处理研究仍然处于起步阶段。本文以排水管道非开挖修复预处理工艺中处理塌陷土体为研究对象,以流体力学、渗流力学为基础,结合影响注浆效果的因素,研究了聚氨酯浆液加固土体的物理过程和化学机理,结合渗流力学中球形扩散理论,对以聚氨酯为代表的有机系浆液注浆机理进行研究。

采用管道注浆模型模拟浆液的渗透平面单向流,采用砂箱试验模拟实际工程中注浆的渗透形态,对注浆量、固结体渗透半径、固结体沿渗透方向抗压强度变化进行研究。主要结果如下:1.分析了聚氨酯反应机理,通过文献研究和试验论证,提出聚氨酯浆液渗透过程中“四阶段”理论。2.研究了含水率对注浆效果的影响。得出聚氨酯注浆形成的固结体抗压强度和土体含水率之间存在佳比例,含水率过高过低都会影响固结体的性能。确定了不同含水率情况下,固结体的抗压强度及抗压强度随浆液渗透半径的变化曲线。3.推导出非开挖修复预处理注浆量理论计算公式4.分析推导出排水管道注浆后固结体的受力状态,确定排水管道非开挖修复时竖向荷载区域;提出了管道内衬修复后,固结体与内衬管道的“双保险”模式。