论文部分内容阅读
随着现代工业以及现代城市的发展,管道作为现代生活不可缺少的建筑设施,显得越来越重要了。一般来说,城市埋地管道投入使用15~20年后,就进入事故高发期。因此,对现代城市已损管道和即将达到使用寿命的各类埋地管道进行修复,是城市发展过程中不可回避的问题。相比较采用全线开挖手段进行网管改造所带来的环境问题、交通问题、社会负面影响及对居民生活的影响,采用纺织复合材料作为内衬管实现对旧管道的修复具有更加明显的经济效益和社会效益。本文对利用非开挖翻衬技术修复排水等大管径埋地管道的内衬修复材料进行了整体性研究、设计与开发,并且对翻衬修复工艺过程作了全面探讨。具体研究内容与结论如下:
1、在设计适用于管道修复的管状非织造布复合材料之前,参考利用管状纺织复合材料修复燃气管道时管道内衬材料承受压力作用的基础上,根据内衬复合材料的使用目的和性能要求,利用材料力学和工程流体力学的知识对排水管道在翻衬和工作过程中的受力情况进行了系统的分析,得出管道内压作用在内衬材料上的横向应力是纵向应力2倍的结论,并在此基础上,推导出了管状非织造布复合内衬软管的横、纵向强度和厚度的计算方法。
根据强度和厚度的计算方法,设计和制备出了符合要求的加筋非织造布,并且针对单层非织造布管不能满足超大管径管道修复(1400mm及以上)的情况,提出了双层非织造布复合内衬软管的设计方法。
2、根据内衬材料对防渗膜的要求,对防渗膜的原料进行了选择;设计了覆膜工艺流程,并针对在不同的覆膜压力、温度和时间的作用下,非织造布的强度和尺寸变化不同的情况,对覆膜工艺参数进行了优化设计;对覆膜非织造布的缝合工艺进行了探讨和设计,并利用局部覆膜的方法对缝合处进行了覆膜操作:最后还对缝合处的强度进行了测试和分析。
3、对在前面综合分析设计下的覆膜非织造布管状小样进行了相关物化性能的系统测试与分析,主要包括强度、厚度、粘附性能、密封性能以及防腐蚀性能,得出满足性能要求的非织造布复合内衬软管,为进一步的理论设计提供了实验参考。
4、根据应用非开挖翻衬技术修复排水管道时对树脂的使用要求,选择了粘结力强、耐热、耐腐蚀性、耐酸碱性能良好、固化收缩率较低以及具有综合机械强度的环氧树脂;利用手糊工艺对树脂的浸渍过程进行了模拟,经过剥离试验得出了树脂与模拟管壁之间的粘结力超过了树脂本身的剪切力的结论,表现出了良好的剥离强度,满足修复工艺中对树脂的性能要求;最后对整个翻衬施工工艺进行了全面的阐述,为系统施工的实施提供了参考。
5、最后在本课题的研究结论基础之上,对全文的研究工作进行了简要的回顾与总结,并为进一步的研究工作提出了自己的设想。