非开挖修复新突破：机械制螺旋缠绕内衬技术的工程应用及前景展望​

在城市地表之下，纵横交错的排水管道如同城市的 “血管”，年复一年、日复一日地承担着污水与雨水的排放重任，维系着城市的正常运转。然而，随着时间的流逝，这些 “血管” 不可避免地会出现破裂、渗漏等问题。以往，传统的开挖修复方式就像给城市 “开膛破肚”，不仅耗时耗力、成本高昂，还会造成交通拥堵、环境污染等一系列 “并发症”。如今，一项名为机械制螺旋缠绕内衬法的 “黑科技” 横空出世，让管道修复无需 “大动干戈”，就能使老旧管道重新焕发新生。

一、机械制螺旋缠绕内衬法：非开挖修复界的“明日之星”

机械制螺旋缠绕内衬法，作为当下前沿的非开挖修复技术，其原理极具创新性。该技术借助缠绕机的精密操作，将特制的带状型材送入旧管道内部，带状型材在管道内通过螺旋旋转的方式缠绕，从而形成一条全新的管道。而带状型材两边独特的公母锁扣设计，在螺旋旋转过程中能够紧密互锁，最终实现新管连续无缝的效果。凭借着可带水作业、占地面积小、移动迅速等显著优势，这项技术特别适合在复杂地理环境下开展工作，对于长距离的管道修复更是游刃有余，堪称城市排水管道的 “微创手术专家”。

（一）技术原理深度剖析

从技术原理层面来看，机械制螺旋缠绕修复技术本质上是将带状型材置入原有管道，通过螺旋缠绕的方式形成连续内衬，并根据实际需求，对新形成的内衬与原有管道之间的空隙进行填充的一种修复方法。目前，该技术拥有固定式、行走式、扩张法和贴壁式四种工法，每种工法都有其独特的适用场景和优势。

螺旋缠绕管主要分为独立结构管和复合管两种类型。独立结构管，顾名思义，新管完全不依靠原有的管道，能够单独承担所有的荷载；复合管则是螺旋缠绕管承担一部分荷载，另一部分荷载由新、旧管之间的结构注浆共同承担。

在实际应用中，由于型材厚度的影响，原管道口径通常会缩小 5% - 10%。但值得一提的是，修复后的管道内壁变得十分光滑，粗糙系数大幅降低，因此整体过水能力损失并不大。并且，该技术能够在通水的情况下进行作业，一般来说，当管道充满度达到 30% 时，仍可正常开展修复工作。新管道与原有管道之间既可以选择不注浆，也可以根据实际情况进行注浆处理。在排水管道非开挖修复过程中，该技术通常会与土体注浆技术联合使用，以达到更好的修复效果。

（二）核心技术优势尽显

适用范围广，大小管径皆可修：这项技术的适用范围超乎想象，能够修复 DN600 - DN5000 的大口径管材，涵盖了钢筋混凝土管、钢管、塑料管等多种常见管材类型。无论是大型的市政排水主干管，还是一些特殊材质的管道，机械制螺旋缠绕内衬法都能 “对症下药”，提供有效的修复方案。

带水修复强，排水不停工：其带水修复能力堪称一绝，在水位 1 米以下、流速不高于 1m/s 的条件下，依然能够照常施工。这一特性对于城市排水系统至关重要，因为城市排水管道往往不能轻易停水，一旦停水，将会给居民生活和城市运行带来诸多不便。而机械制螺旋缠绕内衬法很好地解决了这一难题，在修复过程中不影响城市正常排水，保障了城市的 “生命之源” 顺畅流淌。

施工灵活，不影响交通：该技术无需大片操作面，施工人员可以直接利用现有的人孔井进入管道内部进行施工，完全不受工作井面积的限制。而且，施工过程可以随时中断，PVC 型材可随时截断或再连接，施工团队能够根据实际情况灵活安排进度。这种灵活性使得该技术特别适合在城市交通繁忙区域施工，最大程度减少对交通的影响。例如，在遇到抢险、降雨、道路管控等突发情况时，施工可以临时中断，待情况恢复后再继续，有效避免了因长期施工导致的交通拥堵。

质量稳定，抗震性能佳：采用工厂预制带材、施工现场制管的模式，从源头上保证了材料和施工的质量稳定性。并且，现场机械制螺旋缠绕形成的新管具有良好的抗震性，能够在一定程度上抵御地震等自然灾害对管道的破坏，为城市排水系统的长期稳定运行提供了可靠保障。

成本与工期优势显著：与传统的开挖修复方式相比，机械制螺旋缠绕内衬法在成本和工期方面展现出巨大的优势。据统计，采用该技术可节约 30% - 50% 的修复成本，同时将工期缩短 50% 以上。这不仅大大减轻了城市建设和维护的经济压力，还能让城市基础设施更快地恢复正常运行，减少对居民生活和城市经济发展的影响。

（三）主要材料与设备详解

在施工过程中，机械制螺旋缠绕内衬法所使用的带状型材是一种以 PVC 加工成型的产品，它具有不同的宽度和高度规格，里层光滑，外层带有肋条状纹理，通过公母锁扣能够互相紧密连接，从而在旧管道内形成连续无缝的新管。除了带状型材外，施工还会用到密封粘结剂和注浆材料，这些材料在保障新管密封性和结构稳定性方面发挥着重要作用。

此外，施工所需的设备也十分丰富多样，包括 CCTV 检测设备、发电机、鼓风机、空气压缩机、液压动力装置、密封剂泵、专用缠绕机组、缠绕笼模具、电子自动控制设备、输送型材装置、拉钢线设备、电动滚筒和支架、钢带机、电动提升机（吊车）、三相水泵以及其他辅助设备等。这些设备各司其职，共同协作，确保整个修复施工过程顺利进行。

其中，CCTV 检测设备是施工前的 “眼睛”，通过它可以对管道内部的状况进行全面检测和评估，为制定合理的修复方案提供准确依据；专用缠绕机组则是施工的核心设备，它能够精准地将带状型材在旧管道内螺旋缠绕成新管；而电子自动控制设备则负责对整个施工过程进行精确控制和监测，确保施工质量和安全。

二、应用范围：多场景、多管材的 “全能选手”

机械制螺旋缠绕内衬法的应用范围十分广泛，能够适应多种复杂的管道修复需求。

（一）适用管材类型

适用于母管管材为球墨铸铁管、钢筋混凝土管和其他合成材料的雨污排水管道的局部和整体修复。无论是年代久远、出现老化破损的钢筋混凝土管，还是材质特殊的合成材料管道，该技术都能有效修复，恢复管道的正常使用功能。

对于大型的矩形箱涵和多种不规则排水管道，机械制螺旋缠绕内衬法同样适用，能够对其进行局部和整体修复。这一特性在处理一些特殊形状或结构的排水设施时，具有无可比拟的优势，打破了传统修复技术在这方面的局限性。

（二）适用管径与工法选择

扩张法适用于管径 DN200 - DN600mm 排水管道的整体修复，在较小管径的管道修复中发挥着重要作用；固定式工法适用于管径为 DN600 - 3000mm 排水管道局部和整体修理，对于中等及较大管径的管道修复效果显著。施工团队可以根据实际的管径大小和修复需求，灵活选择合适的工法，以达到最佳的修复效果。

当管道结构性缺陷呈现为破裂、变形、错位、脱节、渗漏、腐蚀，且接口错位小于等于 3cm，同时管道基础结构基本稳定、管道线形没有明显变化时，机械制螺旋缠绕内衬法能够发挥良好的修复作用。此外，该技术还适用于对管道内壁局部沙眼、露石、剥落等病害的修补，以及管道接口处在渗漏预兆期或临界状态时的预防性修复。

（三）不适用场景

尽管机械制螺旋缠绕内衬法优势众多，但也存在一些不适用的场景。例如，当管道基础断裂、管道破裂严重、管道脱节呈倒栽状、管道接口严重错位、管道线形严重变形等结构性缺陷损坏过于严重时，该技术无法达到理想的修复效果；同时，对于严重沉降、与管道接口严重错位损坏的窨井，也不适合采用此技术进行修复。在实际应用中，施工前必须对管道状况进行全面准确的评估，判断是否适合采用该技术，以避免不必要的资源浪费和修复效果不佳的问题。

三、质量控制：修复效果的坚实保障

质量控制是确保机械制螺旋缠绕内衬法修复效果的关键环节，贯穿于整个施工过程。在施工过程中，施工团队需严格遵循一系列相关规范，如《城镇排水管渠与泵站运行、维护及安全技术规程》CJ68 - 2016、《城镇排水管道检测与评估技术规程》CJJ 181 - 2012、《城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程》CJJ/T 210 - 2014 和《城镇排水管道非开挖修复技术标准》DG/TJ 08 - 2354 - 2021 等。这些规范对施工的各个环节都做出了详细而严格的规定，为施工质量提供了明确的标准和指导。

施工质量控制主要涵盖安装质量控制、检测质量控制和质量验收标准三个方面。在安装质量控制方面，从带状型材的安装精度到公母锁扣的连接紧密程度，每一个细节都需要严格把控，确保新管的安装质量符合要求；检测质量控制则要求在施工过程中，利用先进的检测设备对管道修复情况进行实时监测，及时发现并解决潜在的质量问题；质量验收标准则对修复后的管道性能进行全面评估，包括管道的密封性、承压能力、过水能力等指标，只有当各项指标都达到或超过规定标准时，才视为合格。

此外，安全措施在施工过程中也不容忽视。施工团队必须严格遵守国家现行标准，制定并落实完善的安全管理制度和操作规程，为施工人员提供必要的安全防护设备，确保施工安全万无一失。只有在保障施工安全和质量的前提下，才能真正实现机械制螺旋缠绕内衬法的修复目标，为城市排水系统的稳定运行提供可靠保障。

四、成功案例：用事实证明实力

机械制螺旋缠绕内衬法在实际应用中已经积累了众多成功案例，这些案例充分展示了该技术在复杂工况下修复地下管道的强大能力，为城市的地下排水系统修复提供了宝贵的经验和可靠的解决方案。

（一）合流管道应急抢修工程：攻克难题保排水

该排水管道抢修工程位于新光复、叶家宅排水系统，属于合流制排水系统。此次修复的管段为 DN2400 的合流管道，修复长度 30m，管材为钢筋混凝土管。根据 CCTV 检测评估结果显示，管道存在 3 级破裂和多处渗漏、腐蚀、错口等现象，结构性缺陷十分严重。此外，该待修复路段管道有接近 20° 的转角，管内水位较高，无法完全封堵，在半封堵状态时，最低水位 0.7 米，最高水位 1.4 米，流速达到 1m/s，修复难度极大。而且，该修复路段处于建成区，交通繁忙、地下管线密集，根本不具备开挖修复的条件。同时，由于管道口径大且不能断水，修复方案的选择面临巨大挑战。

面对如此复杂的工况，设计团队对多种方案进行了反复论证和比选，最终选用固定式钢塑复合加强型机械制螺旋缠绕内衬法对该管道进行非开挖带水修复。在施工过程中，施工团队充分发挥该技术的优势，克服了水位高、流速快、管道转角大等重重困难，成功完成了修复任务，保障了城市排水系统的安全稳定运行，避免了因管道问题可能引发的城市内涝等灾害。

（二）雨水总管修复工程：超大口径修复创罕见案例

包头路（开鲁路 - 嫩江路）道路排水管道修复工程涉及到一根管径 DN2460，长度为 32 米的雨水管道。该管道位于上海市交通繁忙路段，地下管线密集，开挖修复不仅成本高昂，还会对交通造成长时间的严重影响，因此不具备开挖修复条件。而且，该管道在运行过程中不能断水施工，工况复杂程度极高。

要知道，管径大于 2 米的超大口径管道修复成功案例在国内极为罕见，修复难度可想而知。针对以上工况难点，施工团队结合多次工艺模拟，经过反复论证后，果断采用机械制螺旋缠绕修复技术。在施工过程中，施工人员凭借精湛的技术和丰富的经验，严格按照施工规范和流程操作，最终成功完成了这一高难度的修复工程。此次修复不仅展示了机械制螺旋缠绕内衬法在超大口径管道修复方面的卓越能力，也为国内类似工程提供了宝贵的借鉴经验。

（三）污水管道修复工程：夜间带水作业护主干管

上海市某区污水管道修复工程中的管道是该区的污水主干管，本次修复的管道口径 DN800，原管为混凝土管道，长度共 40 米，最大埋深 5 米，管道自身坡度较大，修复难度较高。根据 CCTV 检测评估结果，管道顶部有严重腐蚀，并有多处接口渗漏现象，结构强度存在严重损坏。由于该段主管道承担着区域内大部分污水的排放任务，不能断流，施工团队只能利用夜间水位低峰时进行修复，并且必须带水作业。

面对时间紧迫、施工条件艰苦等问题，施工团队采用机械制螺旋缠绕内衬法，精心制定施工方案，合理安排施工进度。在夜间施工过程中，施工人员克服了光线不足、作业环境复杂等困难，严格把控施工质量和安全。经过不懈努力，最终成功完成了修复任务，有效恢复了污水主干管的结构强度和排水功能，保障了城市污水排放系统的正常运行，为城市的环境卫生和居民生活提供了有力保障。

五、行业前景：引领城市基础设施维护新方向

随着城市的不断发展和扩张，地下排水管道的规模也在日益增大，管道老化、损坏等问题逐渐凸显。传统的开挖修复方式已难以满足现代城市建设和发展的需求，非开挖修复技术凭借其独特的优势，正迎来前所未有的发展机遇。而机械制螺旋缠绕内衬法作为非开挖修复技术中的佼佼者，凭借其先进的技术原理、广泛的适用范围、显著的技术优势以及众多成功案例，必将在未来城市基础设施维护领域发挥越来越重要的作用。

在未来，随着技术的不断创新和完善，机械制螺旋缠绕内衬法有望在更多领域得到应用和推广。例如，在工业管道修复、燃气管道修复等领域，该技术也具有一定的应用潜力。同时，随着智能化、自动化技术的不断发展，该技术的施工效率和质量控制水平也将进一步提高，为城市基础设施的高效、安全、可持续发展提供更强大的技术支撑。

此外，机械制螺旋缠绕内衬法的发展还将带动相关产业的协同发展，包括材料生产、设备制造、技术服务等产业，形成一个完整的产业链条，为城市经济发展注入新的活力。

城市的 “血管” 健康，关乎城市的生命活力。机械制螺旋缠绕内衬法以其创新的技术、卓越的性能和丰富的实践成果，为城市排水管道修复开辟了一条全新的道路。它不仅有效解决了传统开挖修复带来的诸多弊端，更为城市排水系统的稳定运行提供了可靠保障。相信在不久的将来，这项技术将在城市建设和发展中绽放更加耀眼的光芒，持续守护城市 “血管” 的健康，助力城市迈向更加美好的未来！