CN107420681A - 螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置，其包括机架、驱动机构、压辊组件以及定位组件，所述机架能够在呈筒状的行走框架上沿所述行走框架的环形轮廓行走，所述驱动机构设置于所述机架上且能够驱动所述机架沿所述行走框架移动，所述压辊组件设置于所述机架上且能够从编织管道的径向将条状的型材压接于所述编织管道上，所述定位组件设置于所述机架上，所述行走框架从所述压辊组件与所述定位组件之间穿过。本发明采用编织管道不动而编管装置行走的编管方式，编管装置的整体体积小，不需要较大扭矩使编织管道移动，动力需求小，可轻松实现在待修复管道内部进行的原位非开挖修复。

Description

螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置

技术领域

本发明涉及管道施工技术领域，尤其涉及一种螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置。

背景技术

地下管道在使用过程中出现的破裂、渗漏、腐蚀等情况会严重影响管道的正常功能，传统的维修方式是开挖地面再对管道进行更换或修复。但是，这种施工方式对交通、环境和社会经济影响较大，尤其是在繁华城市区域，此外，开挖施工还可能造成管道周围地上、地下构筑物的损坏。此时，采用螺旋缠绕非开挖修复技术，由于不需要开挖地面，对交通、环境和社会经济的影响较小。

螺旋缠绕制管技术通过螺旋缠绕机将条状的PVC、PE或PP等型材缠绕成型制成管道，再将缠绕形成的管道放置于待修复管道内部，来修复原管道的破损处。由于螺旋缠绕制管技术具备强度大、可现场缠绕制管、运输方便等优势，自从21世纪以来取得了快速发展，目前已经在排水管道领域取得了良好的市场应用。制管时可将螺旋缠绕机放置于工厂或施工现场，但由于整个设备体积较大，不能通过窨井进入原管道来进行非开挖原位缠绕修复，而且管道编织伸长过程中需要较大扭矩才能进行长距离管道编织，对设备的动力要求比较高。

因此，有必要提供一种新的螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种结构灵巧且动力需求小的螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置。

为实现上述目的，本发明提出的螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置包括：

机架，所述机架能够在呈筒状的行走框架上沿所述行走框架的环形轮廓行走；

驱动机构，所述驱动机构设置于所述机架上且能够驱动所述机架沿所述行走框架移动；

压辊组件，所述压辊组件设置于所述机架上且能够从编织管道的径向将条状的型材压接于所述编织管道上；以及，

定位组件，所述定位组件设置于所述机架上，所述行走框架从所述压辊组件与所述定位组件之间穿过，其中，所述行走框架上设置有沿所述机架的行走方向延伸的条状的限位部，所述定位组件包括与所述限位部适配且能够沿所述限位部移动的定位部。

优选地，所述驱动机构包括设置于所述机架上的电机以及固定连接于所述电机的输出轴上的链轮，所述行走框架上设置有与所述链轮适配的链条。

优选地，所述压辊组件包括与所述电机的输出轴固定连接的压辊轴以及设置于所述压辊轴上的辊筒。

优选地，所述压辊轴为伸缩杆，或者，所述辊筒能够沿所述压辊轴的轴向滑动。

优选地，所述限位部为限位槽或者限位棱，所述定位部为与所述限位槽适配的定位块或者与所述限位棱适配的定位槽。

优选地，所述螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置还包括设置于所述机架上的导向机构，所述导向机构用于将所述型材引导至所述编织管道的预定位置。

优选地，所述导向机构包括从所述机架延伸出的安装座、设置于所述安装座上且与所述行走框架的延伸方向平行的导向杆以及设置于所述导向杆上的多个导向块，所述型材能够布置于相邻的所述导向块之间。

优选地，所述导向机构还包括设置于所述导向杆上且用于对所述型材进行刷胶的胶刷。

优选地，所述螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置还包括设置于所述行走框架上且用于检测所述型材的压接状况的视频采集器。

优选地，所述螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置包括多组间隔设置的机架，所述机架上均设置有所述驱动机构、所述压辊组件以及所述定位组件。

在上述技术方案中，机架在驱动机构的驱动下能够在呈筒状的行走框架上行走，以使得压辊组件在机架的移动过程中，能够从编织管道的径向将条状的型材压接于编织管道上。在编管过程中，编织完成的编织管道相对于待修复管道保持不动而使编管装置相对于待修复管道移动，编管装置能够在编管过程中自动行走并完成编管动作。此外，压辊组件与定位组件设置于行走框架的相对两侧，将行走框架夹设于两者之间，以保持机架与行走框架的相对定位，从而保证编管装置在行走过程中的稳定性。本发明采用的是编织管道不动而编管装置行走的编管方式，编管装置的整体体积小，不需要较大扭矩使编织管道移动，动力需求小，可轻松实现在待修复管道内部进行的原位非开挖修复。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施方式的螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置的主视示意图；

图2为图1的俯视示意图；

图3为本发明一实施方式的螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置在沿行走框架行走时的结构示意图；

图4为本发明另一实施方式的包括多个机架的螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图作进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施方式中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应作广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参照图1至图3，在本发明的一种实施方式中，螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置包括机架110、驱动机构120、压辊组件140以及定位组件150。机架110能够在呈筒状的行走框架210上沿行走框架210的环形轮廓行走，其中，筒状可以为方筒状、圆筒状或者横截面为多边形或椭圆形的结构，其均由环形筒壁围设而成，在筒状结构的延伸方向上，筒状结构的两端均形成为开口端。并且，驱动机构120设置于机架110上且能够驱动机架110沿行走框架210移动，压辊组件140设置于机架110上且能够从编织管道的径向将条状的型材300压接于编织管道上，从而完成编织管道的螺旋编织。

需要注意的是，当编织管道为圆管时，本文中的“径向”是指与编织管道的轴向垂直的方向，而当编织管道为方管或者其他多边形管道时，本文中的“径向”是指与编织管道的管壁垂直的方向。其中，编织管道是由型材300螺旋缠绕形成，编织管道上相邻的型材300之间相互压紧固定，从而形成筒状的管道，保证流体不能从筒壁泄漏到编织管道的外部。在使用时，编织管道设置于待修复的管道内，并且，编织管道与待修复管道相叠加，编织管道能够覆盖待修复管道上的破裂、渗漏、腐蚀等部位，从而解决待修复管道存在的流体泄漏问题。

并且，在上述实施方式中，参见图1，定位组件150设置于机架110上，行走框架210从压辊组件140与定位组件150之间穿过，其中，行走框架210上设置有沿机架110的行走方向延伸的条状的限位部，定位组件150包括与限位部适配且能够沿限位部移动的定位部。通过限位部与定位部的配合，保证机架110在行走框架210上行走时，能够沿限位部所限定的轨迹稳定地行走。

在上述技术方案中，机架110在驱动机构120的驱动下能够在呈筒状的行走框架210上行走，以使得压辊组件140在机架110的移动过程中，能够从编织管道的径向将条状的型材300压接于编织管道上。在编管过程中，已编织完成的编织管道相对于待修复管道保持不动，而使编管装置相对于待修复管道移动，即，编管装置能够在编管过程中自动行走并完成编管动作。此外，压辊组件140与定位组件150设置于行走框架210的相对两侧，将行走框架210夹设于两者之间，以保持机架110与行走框架210的相对定位，从而保证编管装置在行走过程中的稳定性。本发明采用的是编织管道不动而编管装置行走的编管方式，编管装置的整体体积小，不需要较大扭矩便可以使编织管道移动，动力需求小，可轻松实现在待修复管道内部进行的原位非开挖修复。

其中，上述实施方式中的驱动机构120可以为多种形式的结构，例如，电机与链轮的组合，电机与齿轮的组合，马达与链轮的组合，或者，马达与滚筒的组合等，只要能够驱动机架110沿行走框架210行走即可。在优选的实施方式中，驱动机构120包括设置于机架110上的电机121以及固定连接于电机121的输出轴上的链轮122，行走框架210上设置有与链轮122适配的链条211，电机驱动链轮122转动，以使得链轮122相对于链条211移动，从而带动机架110沿行走框架210的环形轮廓行走。并且，相对于齿轮组件，链轮122与链条211的组合具有更好的适应性，链条211可以根据行走框架210的环形轮廓设置成不同形状，而且链轮122与链条211之间的定位精度要求较低，便于驱动机构120的装配。而且，电机121还可以根据需要进行正转或者反转，以控制编管装置的行走方向。

如图1和图2所示，压辊组件140包括与电机121的输出轴固定连接的压辊轴141以及设置于压辊轴141上的辊筒142。压辊组件140设置于编织管道的外侧，压辊轴141跟随电机121的输出轴一起转动，从而能够从编织管道的外侧沿径向压紧型材300以完成编织动作。在其他的实施方式中，辊筒142还可以相对于压辊轴141旋转，以尽量减小辊筒142与型材300之间的摩擦力，从而既能够保证具有足够的压紧力，又能够尽量减小编管装置在行走过程中的阻力。并且，辊筒142可以更换，以适应不同编织管道的规格和尺寸。

此外，考虑到编织管道由型材300螺旋缠绕制成，辊筒142的作用位置也需要沿编织管道的延伸方向适应性地移动一定的距离，因此，在优选的实施方式中，可以将压辊轴141设置为伸缩杆，或者，使辊筒142能够沿压辊轴141的轴向滑动，从而使得辊筒142能够适应编织管道的螺旋轨迹，将待压接的螺旋分布的型材300压紧于编织管道上。

进一步地，参见图1，在优选的实施方式中，行走框架210上的限位部可以为限位槽或者限位棱，定位部为与限位槽适配的定位块151或者与限位棱适配的定位槽。具体地，定位块151可以设置在定位杆152上，且定位杆152安装于机架110上。定位块151能够在限位槽内沿限位槽的延伸方向(即行走框架210的环形轮廓)滑动，定位块151与辊筒142从相对两侧夹紧行走框架210，从而能够防止机架110从行走框架210上脱离，保证编管装置能够在行走框架210上稳定行走。

另外，在更优选的实施方式中，螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置还包括设置于机架110上的导向机构160，导向机构160用于将型材300引导至编织管道的预定位置。在编管过程中，待压紧的型材300到达待压紧位置后，压辊组件140直接进行压紧动作，从而能够提高编管装置的效率，并提升编织管道的质量。

其中，导向机构160可以为多种形式的结构，例如，导向方框或者工字槽等。当导向机构160为导向方框时，型材300从导向方框中穿过，从而通过导向方框对型材300进行梳理和导向。或者，如图2所示，在优选的实施方式中，导向机构160可以包括从机架110延伸出的安装座161、设置于安装座161上且与行走框架210的延伸方向平行的导向杆162以及设置于导向杆162上的多个导向块163，型材300能够布置于相邻的导向块163之间。导向块163对型材300进行梳理后，能够使型材300到达预定的压紧位置，紧随于导向机构160之后的压辊组件140能够更顺利地完成对型材300的压接，从而保证编织管道的压接质量。

进一步地，为了防止编织管道的管壁泄漏流体，导向机构160还包括设置于导向杆162上且用于对型材300进行刷胶的胶刷(未图示)，胶刷能够将粘接胶涂抹到待压接的型材300上，从而是编织管道上相邻的型材300之间的压接更严密且更可靠，并防止编织管道上相邻的型材300之间存在缝隙，提升管壁的防漏效果。当采用该编织管道对待修复的管道进行覆盖时，编织管道能够更加可靠地达到防泄漏的目的。

此外，由于待修复管道内通常空间狭小，操作人员不能直观地检测和监控编管装置的编管进度和编管质量，因此，在优选的实施方式中，螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置还包括设置于行走框架210上且用于检测型材300的压接状况的视频采集器(未图示)，其中，视频采集器可优选为红外摄像机，其能够在光线昏暗的环境中完成拍摄任务。视频采集器所拍摄到的影像资料可以传输到地面的显示装置上，以便于操作人员进行实时监控。

另外，如图4所示，为了确保型材300压接到位，在优选的实施方式中，螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置可以包括多组间隔设置的机架110，机架110上均设置有驱动机构120、压辊组件140以及定位组件150。通过多组压辊组件140依次对型材进行多次压接作业，从而可以保证型材300压接的可靠性，以提升编织管道的质量。其中，多组机架110上的驱动机构120(具体可为电机121)均与控制器130连接，从而使驱动机构120能够保持同步转动状态。电机121与控制器130之间可以是电连接，也可以是信号连接，只要保证多组机架110能够在行走框架210上同步行走即可。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置，其特征在于，所述螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置包括：

机架，所述机架能够在呈筒状的行走框架上沿所述行走框架的环形轮廓行走；

驱动机构，所述驱动机构设置于所述机架上且能够驱动所述机架沿所述行走框架移动；

压辊组件，所述压辊组件设置于所述机架上且能够从编织管道的径向将条状的型材压接于所述编织管道上；以及，

定位组件，所述定位组件设置于所述机架上，所述行走框架从所述压辊组件与所述定位组件之间穿过，其中，所述行走框架上设置有沿所述机架的行走方向延伸的条状的限位部，所述定位组件包括与所述限位部适配且能够沿所述限位部移动的定位部。

2.根据权利要求1所述的螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置，其特征在于，所述驱动机构包括设置于所述机架上的电机以及固定连接于所述电机的输出轴上的链轮，所述行走框架上设置有与所述链轮适配的链条。

3.根据权利要求2所述的螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置，其特征在于，所述压辊组件包括与所述电机的输出轴固定连接的压辊轴以及设置于所述压辊轴上的辊筒。

4.根据权利要求3所述的螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置，其特征在于，所述压辊轴为伸缩杆，或者，所述辊筒能够沿所述压辊轴的轴向滑动。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置，其特征在于，所述限位部为限位槽或者限位棱，所述定位部为与所述限位槽适配的定位块或者与所述限位棱适配的定位槽。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置，其特征在于，所述螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置还包括设置于所述机架上的导向机构，所述导向机构用于将所述型材引导至所述编织管道的预定位置。

7.根据权利要求6所述的螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置，其特征在于，所述导向机构包括从所述机架延伸出的安装座、设置于所述安装座上且与所述行走框架的延伸方向平行的导向杆以及设置于所述导向杆上的多个导向块，所述型材能够布置于相邻的所述导向块之间。

8.根据权利要求7所述的螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置，其特征在于，所述导向机构还包括设置于所述导向杆上且用于对所述型材进行刷胶的胶刷。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置，其特征在于，所述螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置还包括设置于所述行走框架上且用于检测所述型材的压接状况的视频采集器。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置，其特征在于，所述螺旋缠绕非开挖修复径向编管装置包括多组间隔设置的机架，所述机架上均设置有所述驱动机构、所述压辊组件以及所述定位组件。