一、技术应用背景
中国城市基础建设快速发展至今已超过二十年，紧随着城市道路交通建设的不断延伸拓展，城市地下管网也在期间其实现了跨越式的大发展。但在“地上”建设飞速发展、管理及技术水平不断提升的同时，“地下”城市市政管网的建设和管理相比之下仍旧滞后，与欧美发达国家也存在差距。
针对过去几年频发的管线泄漏爆炸、城市暴雨内涝、路面坍塌等地下管网问题，国务院总理李克强于今年7月在国务院常务会议上，专门对推进城市地下综合管廊建设进行了部署，长远来看，有望解决城市地下管网比较突出的“各自为政”及“马路拉链”等问题。
但在短期内，甚至在未来十年到二十年间，地下老旧管线更新改造问题仍会非常突出，特别是在基础设施完备、交通压力巨大而管廊建设暂时无法全面推进的一、二线城市中心区域，则需要运用其他绿色施工技术手段进行解决。
非开挖管道更新修复技术作为一项城市地下管网改造的重要手段，因其环保性也慢慢为民众所了解。该技术领域也在过去二十年间不断发展提升，特别是翻转内衬修复技术在历经数次换代升级后，逐渐成为欧美国家地下压力管道的一项主要修复技术手段，其工程应用也在国内慢慢推广开来。
二、技术操作流程
非开挖翻转内衬修复技术的技术原理如下：用压缩空气或高压水为动力，将浸渍过粘合剂的管状复合内衬材料翻转推入清理过的旧管道，在粘合剂固化后，形成一层与管道内壁紧密结合的内衬层，最终达到修复管道的目的。
翻转内衬修复技术目前主要运用于压力管道，即燃气和自来水管道，并且在欧美已取得权威技术检验机构的相关认证证书（修复压力范围认证、卫生认证等）。其主要技术参数（见表）所示：
三、技术推广优势
（一）适用范围广
翻转内衬修复技术是目前世界上唯一一项可用于燃气高压管道修复的非开挖管道修复技术，可修复运行压力最高至3.0MPa的燃气管道和至4.0MPa的自来水管道；因其过弯能力，技术也特别适用于难以开挖或无法开挖的城市中心区域地下管线。
（二）修复后管道性能佳
翻转内衬修复技术可有效延长管道运行年限达30年以上；且因内衬材料厚度比其它修复材料（比如PE管）相比大大降低，仅为2mm至3.5mm修复后管道输送能力基本不变；修复后管道中的内衬材料与原管道内壁紧密结合，也避免了以PE管作为修复材料进行修复后管道一旦泄露后无法迅速确定漏点并进行及时抢修的短板。
（三）技术可行性强
对比明开挖换管，翻转内衬修复技术实施所需的土方开挖量可降低97%以上，并且可以最大限度避免在桥区、路口、地铁、铁路、河道、繁华商业区进行开挖；施工过程中占地面积小，无须像其它修复技术在施工现场占用PE管预先焊接的空间；施工所需开挖的路面工作坑也可于白天以钢板覆盖并恢复正常交通通行。
因此，翻转内衬修复技术工程实施的行政审批难度也大大降低，至今在国内一线城市如北京、广州等地的翻转内衬修复工程均是当年申报、当年施工、当年重新投入运行。
（四）技术实施的经济效益和社会效益高
翻转内衬修复技术土方开挖量的降低，使管线修复过程中破坏周边其它市政管线的风险也成比例下降，工程实施的拆迁补偿成本仅为明开换管施工的10%至20%。以北京为例，翻转内衬修复工程的经济成本对比明开换管可降低20%左右。
该技术实施期间噪音低、扬尘小，对周边居民正常的工作、生活及交通通行影响小，且单位长度管线修复碳排放量可降低90%以上，凸显技术实施的社会效益。
四、技术效果范例
非开挖翻转内衬修复技术于上世纪90年代末，开始运用于国内中低压燃气管网，期间技术及材料的研发也取得突破性进展并获得DVGW德国燃气与水工业协会技术认证。2011年北京市在国内率先运用这一技术修复高压燃气管道，修复后管道在实际运行中也验证了其安全稳定性和在中国的适用性。
北京市的燃气管线建设始于1958年。1997年，陕甘宁天然气进京，拉开了北京城市燃气管网建设迅猛发展的序幕。然而随着城市建设的加快，燃气管线大面积施工的条件限制不断增加，尤其城市核心区地上建筑密集，地下管线纵横交错，且占压情况严重；而且明开施工对社会、交通、环境影响极大，施工中破坏周边或上方非法占压管线的风险很高；在使用了几十年的老旧管线隐患频发的情况下，地上、地下条件都已不允许“开膛破肚”明挖修复，采用非开挖进行管道内衬修复更势在必行。因此，北京市在全国率先引进国际领先的非开挖技术进行高压管道修复。
为此，承担北京城市燃气管网运行建设的北京市燃气集团从2008年起，就与德国燃气及具有百年管道施工经验的德国KARL WEISS公司不断交流论证，探索引进高压燃气管道翻转内衬技术的可行性。2010年10月，北京市燃气集团确定引进德国KARL WEISS公司高压翻转内衬技术应用于北京市，并把东三环（老虎洞-华威桥）800多米高压燃气管线改造项目作为该项技术的实验工程，列入2011年集团技术改造工程。德方项目经理来京现场考察后，细化施工方案，并根据管网现状进行了喷砂清理、带压开孔等相关实验，以满足北京市燃气高压管网现状的修复要求。
为配合新技术的引进实施，更好了解掌握该技术，检验修复效果、解决修复后管线运行管理中的问题及积累原始数据，北京市燃气集团旗下高压管网分公司与天环燃气公司共同合作建设成立了国内燃气行业首个“管道修复技术实验中心”对实验工程开展筹备工作。
2011年9月11日夜间，北京东三环老虎洞-华威桥老旧燃气高压管道修复实验工程开始实施。修复现场800多米老旧管道沿线已分段挖好近六个深浅、大小不同的工作坑。在工作坑内技术人员首先对断开的老旧管道内部进行高压水清理和机械清理，随后再对管道内壁进行喷砂清理，以达到100%除锈效果。修复现场德国KARL WEISS公司技术人员将专用喷砂打磨机器放入已用水清理技术清理过的DN500燃气管道内，连接大型真空吸砂机后开启电源，管内小型专用喷砂打磨机在管内通过压缩空气驱动旋转喷砂，对锈蚀管道内壁进行打磨清理，瞬间夹杂着锈斑和各种杂质的废砂从管道另一头被全部吸出。管道内壁清理干净后，通过专用数控压力翻转设备，以压缩空气作为动力，将浸渍高强度粘合剂的复合气密性内衬软管翻转推入管道中，待粘合剂固化后，套入管道中的内衬软管将与管道内壁紧密贴合，管道由此得到修复。
实验工程完成后，经国外权威检测机构检测证实，该技术完全适用于中国老旧高压燃气管道的修复。在试验修复后的燃气管道成功通过冬供高峰运行后，北京市燃气集团又应用这一技术对建于1988年，已经运行24年的西三环航天桥至劲松桥约27公里次高压燃气老旧管线进行整体修复。修复后的燃气管道使用寿命将延长30年。
该工程不仅填补了国内高压燃气管道非开挖修复领域的空白，实现了该工艺从中低压管道到高压管道修复的跨越，也标志着北京燃气管网在城市高压管道修复工程技术上已处于世界领先地位。
其中，于2013年实施的北京西三环高压燃气管线修复工程，因工程投入了世界领先的非开挖管道修复技术（翻转内衬修复技术），且工程实施的地理位置特殊，工程实施难度大、周期短，为国内单项管道技术改造工程投资额最高的案例，被中国非开挖协会评选为2013年年度非开挖优秀工程。
这项技术目前也是广州燃气集团在DN400及以上管径老旧管道修复的首选技术手段。仅在2014年，广州燃气集团运用该技术就修复了广州市区两大东西主干道中山大道及黄埔大道DN500中压管线2.1公里。
五、结语
非开挖翻转内衬修复技术作为一项城市地下老旧管道的消隐改造技术手段，对比其它老旧管网技改手段，其技术优势明显，经济和社会效益高。但作为非开挖管道修复技术领域的一项顶尖技术，目前在中国仍不为众多市政管网运营商所认知。
随着国内城市建设的继续深入和地下空间集约化管理制度的逐渐完善，非开挖翻转内衬修复技术的优势将日益明显，其应用范围和规模与欧美发达国家的差距也将慢慢减小，成为中国老旧地下市政管线改造的一项重要技术措施。
（责任编辑：徐春芳）