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随着城市的发展,我国城市排水管道建设长度逐年增加,管网规模也在不断扩大。由于铺设年代较为久远,许多排水管道相继达到使用年限,出现了不同程度的损伤。另一方面,一些新铺设的排水管道也因施工质量原因开始出现病害情况,道路塌陷、行洪不畅等问题屡见不鲜,这严重影响了城市的排水管网的正常运行,甚至危害人们的生命财产安全。对于管道修复,传统上采用开挖方法,但这极大的破坏交通,而非开挖技术不需开挖路面,仅在管井处施工,周期短且修复快捷,近年来得到了快速发展。但是,我国非开挖修复所用到的材料大部分来自进口,限制了我国非开挖技术的发展。本文针对排水管渠原位修复内衬管的产业化进行研究,对比国内外标准,提出软管质量要求,并就软管制备及性能进行了研究,为实现内衬管的国产化奠定理论基础。针对国内外非开挖施工标准进行分析,从软管结构、分类、软管基材、防渗膜及接缝材料进行归纳总结;对软管的外观、尺寸、力学性能的要求进行了界定,提出了软管质量及性能的基本要求,其中,软管和接缝横向与纵向抗拉强度不低5 MPa,且应能承受施工的拉力、压力和固化温度,多层软管各层的接缝应错开,接缝连接应牢固;外层PU膜厚度不低于0.4 mm,为本文的后续研究及软管产品标准的建立提供参考和依据。基材的力学性能和使用性能对软管的质量起决定作用,针对进口软管进行测试表明,其无纺布规格为800 g/m2,其轴向和环向抗拉强度分别可达4.42 MPa和8.06 MPa,渗透率为0.479× 10-7m2/m2,采用热塑性聚氨酯弹性体(TPU)作为防渗膜,防渗膜规格为1000 g/m2,其黏流温度为175℃;本课题所选无纺布规格为:800 g/m2,其轴向和环向抗拉强度分别为4.47 MPa、6.36 MPa,渗透率为0.436× 10-7 m2/m2,TPU膜规格为1000 g/m2,其黏流温度为167℃,经研究表明:覆膜后整体材料的力学性能有所提高,整体抗拉强度高于5 MPa。采用自制接缝机对基材进行热焊接处理,优化热焊接工艺参数,并就接缝的力学性能进行测试。结果表明:内、外接缝最佳复合温度分别为340℃和380℃,内、外接缝处抗拉强度分别为9.14 MPa和29.6 MPa;随着使用温度的不断升高,内外接缝抗拉强度呈现先升高后下降的趋势,其抗拉强度都有不同程度的衰减;检测数据表明:外接缝强度高于内接缝,双侧接缝抗拉强度优于单侧接缝。基于固化管表观形貌和初始结构性能要求,对软管结构进行优化,并进行了系列固化实验。结果表明:对于修复DN400管道所用软管材料,内、外层幅宽分别为116 cm和112 cm时,软管经固化后无褶皱;经对比,德国软管、某国产软管和自制软管固化的固化管的弯曲模量分别为2038 MPa、1881 MPa、2103 MPa;弯曲强度分别为59.7 MPa、62.2 MPa、39.6 MPa;抗拉强度分别为 17.9 MPa、18.9 MPa、19.7 MPa;热变形温度分别为93.0℃、89.7℃和90.3℃。