CN109630803A - 一种管道修复装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种管道修复装置、系统及方法，管道修复装置包括：包括气囊、柔性止水带和注浆管，其中，气囊的一端设置有充气口，气囊的外周套设有多圈柔性止水带，柔性止水带沿与气囊的截面平行的方向均匀布置有多个注浆管固定孔，注浆管沿气囊的轴向穿设在多圈柔性止水带对应位置的注浆管固定孔中，注浆管与柔性止水带固定连接；注浆管的侧壁上沿轴向均匀开设有多个注浆孔。管道修复系统包括管道修复装置、牵引绳、卷扬机、注浆机和空压机。本申请利用气囊作为注浆的内膜，可使修复后的管道内壁光滑，粗糙系数小，有利于提升管道过流能力，本申请利用浆液固化后能与柔性止水带形成一条新的内衬管，有效提高了管道的密封性与稳固性。

Description

一种管道修复装置、系统及方法

技术领域

本申请涉及管道施工技术领域，尤其涉及一种管道修复装置、系统及方法。

背景技术

由于排水管道内腐蚀性气体较多，加之运营维护不当，致使混凝土类管渠存在较严重腐蚀、渗漏等缺陷，不仅影响管渠正常排水功能，而且易导致地面塌陷等事故的发生，解决管渠腐蚀、渗漏等缺陷的方法主要包括开挖换管或管道喷涂修复。

开挖换管需要对道路进行管道开挖施工，导致严重的交通堵塞问题，另外，管道开挖施工易受地下复杂环境的影响(地下水位高、管道周边其他地下管线密集等)，具有施工成本高、工期长等缺点。

管道喷涂修复通常是指利用携带喷嘴的喷涂支架进入到管道中，对管道进行喷涂，在管道内壁上形成内衬层。由于管道存在错口、脱节缺陷等原因，对喷涂支架喷嘴的稳定性控制较为困难，喷涂形成的内衬层均匀性难以保障，喷涂修复后的管道内表面粗糙系数较大，影响管道过流能力，另外，目前的喷涂技术通常是对整段管道进行修复，修复后的内衬层为长距离整体结构，一旦管道受到外部荷载作用发生扰动，则会导致旧管接口处等位置发生喷涂内衬层开裂。

发明内容

本申请提供了一种管道修复装置、系统及方法，以解决管道修复效果不佳的问题。

第一方面，本申请提供了一种管道修复装置，所述装置包括：包括气囊、柔性止水带和注浆管。

所述气囊的外壁为光滑外壁，所述气囊的一端设置有充气口，所述气囊的外周套设有多圈所述柔性止水带，所述柔性止水带沿与所述气囊的截面平行的方向均匀布置有多个注浆管固定孔，所述注浆管沿所述气囊的轴向穿设在多圈所述柔性止水带对应位置的所述注浆管固定孔中，所述注浆管与所述柔性止水带固定连接；

所述注浆管的侧壁上沿轴向均匀开设有多个注浆孔。

可选地，所述柔性止水带的截面包括从两端到中部逐渐变窄的对称结构，所述柔性止水带的其中一端垂直设置在所述气囊外侧壁上，所述注浆管固定孔设置在所述柔性止水带的中部。

可选地，所述柔性止水带设置在所述气囊对应管道接口处或所述气囊对应管道渗漏处。

可选地，所述注浆管与所述柔性止水带胶接。

可选地，所述注浆管靠近所述气囊的一侧和远离所述气囊的一侧均设置有所述注浆孔。

可选地，所述柔性止水带上的注浆管固定孔数量包括4-8个。

可选地，所述气囊与所述柔性止水带可拆卸连接。

第二方面，本申请还提供了一种管道修复系统，所述系统包括牵引绳、卷扬机、注浆机、空压机和权利要求上述方案任一项所述的管道修复装置，其中，所述牵引绳一端与所述管道修复装置的气囊连接，另一端缠绕并固定在所述卷扬机上，所述空压机与所述气囊的充气口连通，所述注浆机与所述管道修复装置的注浆管可拆卸连接。

第三方面，本申请还提供了一种管道修复方法，所述方法包括：

利用卷扬机将管道修复装置放入待修复管道；

通过空压机向所述管道修复装置内进行充气，直至所述管道修复装置内的气压达到预设压力值；

通过注浆机向所述管道修复装置的注浆管注入浆液，直至所述管道修复装置的气囊与所述待修复管道之间的空隙填充完毕。

可选地，所述方法还包括：

根据所述浆液固化形成稳定内衬层，将所述气囊从所述待修复管道内剥离。

本申请提供的管道修复装置、系统及方法的有益效果包括：

本申请提供的管道修复装置，利用光滑的气囊作为注浆的内膜，注浆管与柔性止水带固定连接，在浆液固化后能与柔性止水带形成内衬层，从而在待修复管道内部构成一条新的内衬管，可使修复后的管道内壁光滑，粗糙系数小，有利于提升管道过流能力；利用均匀布置的注浆管和注浆管上均匀布置的注浆孔，可保障管道修复的均匀性；利用柔性止水带使得管道接口位置处的稳定内衬层不开裂，还能针对管渠渗漏缺陷，在气囊压力的作用下，对渗漏位置进行压实密封，阻止地下水、河水等渗入，增强了管道密封性。本申请实施例提供的管道修复系统，可以方便、快捷地对管道进行修复，通过选择不同内径气囊和不同厚度止水带，可控制注浆内衬层的厚度。本申请实施例提供的管道修复方法，修复快捷、有效，得到的稳定内衬层平顺度好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种管道修复装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种管道修复系统的结构示意图；

图3为图2的A方向剖面示意图；

图4为图2中B的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种管道修复方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

参见图1，为本申请实施例提供的一种管道修复装置的结构示意图，如图1所示，本申请实施例提供的管道修复装置，包括气囊1、柔性止水带2和注浆管3。

气囊1可选用橡胶、塑料等材质，表面光滑。修复管道时，需要将气囊1探入到待修复管道内，因此，气囊1的形状与待修复管道的形状相匹配，根据待修复管道的形状，气囊1的形状可以为圆柱形、长方体形、拱形或其他形状。

气囊1的外周套设有多圈柔性止水带2，柔性止水带2可选用橡胶、塑料等材质。柔性止水带2中均匀穿设有注浆管3，注浆管3与气囊1相平行，注浆管3上均匀设置有多个注浆孔6。气囊1的一端还设置有充气口4。

为了介绍本申请实施例提供的管道修复装置是如何使用的，本申请实施例还提供了一种管道修复系统，参见图2，为本申请实施例提供的一种管道修复系统的结构示意图，如图2所示，本申请实施例提供的管道修复系统，除了上述实施方式中介绍的管道修复装置，还包括牵引绳7、卷扬机8、注浆机9和空压机10。

牵引绳7可选为钢丝绳，牵引绳7的一端与气囊1固定连接，另一端缠绕并固定在卷扬机8上，利用卷扬机8可对牵引绳7进行自动收放。

空压机10通过风管连接到气囊1的充气口4，可对气囊1进行充气，使气囊1膨胀起来。

注浆机9与注浆管3可拆卸连接，可选为套接，或卡扣连接，注浆机9与注浆管3连接好后，可以向注浆管3注入浆液，浆液经注浆管3上的注浆孔6均匀流洒出来，布满气囊1和待修复管道11之间的空隙，将柔性止水带2和注浆管3都包裹起来。

参见图3，为图2的A方向剖面示意图，如图3所示，柔性止水带2上均匀布置了多个注浆管固定孔5，图1中的注浆管3穿设在注浆管固定孔5中。一个柔性止水带2上注浆管固定孔5的数量可为4-8个，图3中为4个，注浆管固定孔5的数量越多，则可在气囊1表面上设置的注浆管3越多，注浆管3越多，则喷洒的浆液会越均匀。当注浆管固定孔5的数量为4个时，4个注浆管固定孔5呈正方形排列，当注浆管固定孔5的数量为6个时，6个注浆管固定孔5呈正六边形排列，当注浆管固定孔5的数量为8个时，8个注浆管固定孔5呈正八边形排列，以此类推。

每个注浆管3均需要与注浆机9连接，可选用一对多的接口，接口较粗的进口端与注浆机连通，较细的多个出口端分别与多个注浆管3连通。

注浆管3上的注浆孔6也会影响喷洒的浆液的均匀性。注浆孔6需要在注浆管3上均匀设置，可选为轴向间隔一定距离设置，并且，注浆管3在靠近气囊1的一侧和靠近待修复管道11的一侧均需要间隔一定距离设置，保障浆液喷洒的均匀性。注浆孔6的形状可选为梅花孔等形状，提高了喷洒处的浆液均匀性。梅花孔的直径、间距可根据浆液、注浆压力等进行设置。

浆液可为灰浆类材料、环氧树脂等液体材料，在被喷洒出一段时间后能够固化变硬。

参见图4，为图2中B的结构示意图，如图4所示，本申请实施例中，柔性止水带2的截面为从两端到中部逐渐变窄的对称结构，柔性止水带2的一端贴合在待修复管道11的待止漏位置12处，将待止漏位置12堵住，柔性止水带2的另一端垂直贴合在气囊1的外侧壁上。柔性止水带2的中部穿设有注浆管3，即注浆管固定孔5设置在柔性止水带2的中部。

柔性止水带2设计成从两端到中部逐渐变窄的对称结构，且靠近待修复管道11的一端可设置为内凹形结构，使柔性止水带2能够利用负压牢固地贴合在待修复管道11上，不会脱落，从而达到对待止漏位置12止漏的效果。待止漏位置12通常为管道的连接处或管道破损处，待止漏位置12可通过提前对待修复管道11进行勘测得出。柔性止水带2与气囊1的连接为临时的固定连接，即可拆卸连接，当气囊1未送入待修复管道11前，需要将柔性止水带2临时固定在气囊1在待修复管道11对应待止漏位置12处，当气囊1送入待修复管道后，将气囊1充满气，使柔性止水带2能在气囊1的压力下压在待止漏位置12处，对待止漏位置12进行压实密封。当喷洒的浆液固化形成稳定内衬层后，能够将从气囊1从稳定内衬层上剥离。在实际实施中，柔性止水带2与气囊1可选为粘接，粘接强度要达到没有外力作用下，柔性止水带2能够不脱落。

柔性止水带2与注浆管3为固定连接，具体可选为胶接，连接要牢固，保障稳定内衬层稳定。

为对本申请实施例提供的管道修复装置及管道修复系统的使用方法做进一步说明，本申请实施例还提供了一种管道修复方法，参见图5，本申请实施例提供的管道修复方法，包括以下步骤。

步骤S100：将管道修复装置上的柔性止水带设置在待修复管道预设止漏位置的对应位置。

在管道修复之前，可以利用相关技术预先对待修复管道进行检测，获取待修复管道的管道接口位置、管道破损位置和其他需要止漏的预设止漏位置，这些预设止漏位置在后续步骤中利用止水带进行密封。得到预设止漏位置后，根据气囊在待修复管道的位置，在气囊上标记预设止漏位置的对应位置，将柔性止水带临时固定在对应位置。

本申请实施例中，管道修复装置还可以通过现场组装得到。组装方法包括：在柔性止水带中间均匀布置注浆管固定孔；将柔性止水带临时固定在气囊的对应位置；将注浆管穿设进柔性止水带的注浆管固定孔内，注浆管可选为柔性注浆管，便于穿设进柔性止水带内时，不会对气囊造成损伤；将注浆管与柔性止水带的连接位置进行胶接。

步骤S110：利用卷扬机将管道修复装置放入待修复管道。

将待修复管道内部进行疏通、清洗等预处理工作完成后，将钢丝绳一端连接气囊，另一端连接卷扬机，打开待修复管道上方两端的井盖，从一端井盖下放钢丝绳，将钢丝绳穿入到待修复管道内，在卷扬机的作用下将管道修复装置拉入待修复管道，在另一端井盖下观察气囊是否到达待修复管道的预设位置，使柔性止水带的位置位于预设止漏位置的对应位置，此处预设位置可为待修复管道的端部，当气囊到达待修复管道的端部时，可控制卷扬机停止输送钢丝绳。

步骤S120：通过空压机向管道修复装置内进行充气，直至管道修复装置内的气压达到预设压力值。

将气囊的充气口连通空压机，通过空压机向气囊进行充气，使气囊内的气压达到预设压力值。当然，也可在步骤S110中，将气囊与空压机提前连接好。气囊的充气口可以与气囊连接卷扬机的一端为相同端，也可与气囊连接卷扬机的一端为不同端，当充气口与气囊连接卷扬机的一端为相同端时，充气和注浆时可以只打开一个井盖，当充气口与气囊连接卷扬机的一端为不同端时，充气和注浆时需要打开两个井盖。

预设压力值可以根据待修复管道能够承受的压力进行设计，预设压力值要小于待修复管道能够承受的最大压力，还要使柔性止水带能够抵住预设止漏位置，实现对预设止漏位置的密封。

将气囊充气至预设压力值后，柔性止水带对预设止漏位置实现密封，柔性止水带密封后，能够防止在外力作用下，后续步骤中形成的稳定内衬层开裂。气囊与待修复管道之间的间距均匀，这个间距就是稳定内衬层厚度。

步骤S130：通过注浆机向管道修复装置的注浆管注入浆液，直至管道修复装置的气囊与待修复管道之间的空隙填充完毕。

将注浆管与注浆机连通，通过注浆机向管道修复装置的注浆管注入浆液，直至管道修复装置的气囊与待修复管道之间的空隙填充完毕。当然，也可在步骤S130中，将注浆管与注浆机提前连接好。

注浆机设置有注浆泵，通过注浆泵以一定压力向注浆管注入浆液，注浆泵的注浆压力值根据管道修复致密性要求来设置，要保障注浆后浆液形成的稳定内衬层密实度良好。

浆液经注浆管上的注浆孔洒落出来，填满气囊与待修复管道之间的空隙。注浆完成后，将注浆管与注浆机拆开。

步骤S140：根据浆液固化形成稳定的稳定内衬层，将气囊从待修复管道内剥离。

浆液经过一段时间后会固化，形成稳定内衬层，注浆管和柔性止水带包裹在稳定内衬层中。将气囊与空压机断开连接，气囊气压降低，与稳定内衬层之间的附着压力变小。利用卷扬机回收钢丝绳，可将气囊从稳定内衬层上剥离下来。

将气囊进行回收，以便下次管道修复时使用。

通过上述实施例可见，本申请实施例提供的管道修复装置，利用气囊作为注浆的内膜，可使修复后的管道内壁光滑，粗糙系数小，有利于提升管道过流能力；利用柔性止水带使得管道接口位置处的稳定内衬层不开裂，还能针对管渠渗漏缺陷，在气囊压力的作用下，对渗漏位置(一般渗漏点为管道接口位置，如若在管道气体位置发生渗漏，可在气囊与渗漏位置临时固定止水带)进行压实密封，阻止外水(地下水、河水等)渗入，增强了管道密封性；注浆管与柔性止水带固定连接，在浆液固化后能与柔性止水带形成一条新的内衬管。本申请实施例提供的管道修复系统，可以方便、快捷地对管道进行修复，通过选择不同内径气囊和不同厚度止水带，可控制注浆内衬层的厚度。本申请实施例提供的管道修复方法，修复快捷、有效，得到的稳定内衬层平顺度好。

由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分、有益效果互相参见即可。在此不再详细阐述。

需要说明的是，在本说明书中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种管道修复装置，其特征在于，包括气囊(1)、柔性止水带(2)和注浆管(3)，其中，

所述气囊(1)的外壁为光滑外壁，所述气囊(1)的一端设置有充气口(4)，所述气囊(1)的外周套设有多圈所述柔性止水带(2)，所述柔性止水带(2)沿与所述气囊(1)的截面平行的方向均匀布置有多个注浆管固定孔(5)，所述注浆管(3)沿所述气囊(1)的轴向穿设在多圈所述柔性止水带(2)对应位置的所述注浆管固定孔(5)中，所述注浆管(3)与所述柔性止水带(2)固定连接；

所述注浆管(3)的侧壁上沿轴向均匀开设有多个注浆孔(6)。

2.如权利要求1所述的管道修复装置，其特征在于，所述柔性止水带(2)的截面包括从两端到中部逐渐变窄的对称结构，所述柔性止水带(2)的其中一端垂直设置在所述气囊(1)外侧壁上，所述注浆管固定孔(5)设置在所述柔性止水带(2)的中部。

3.如权利要求1所述的管道修复装置，其特征在于，所述柔性止水带(2)设置在所述气囊(1)对应管道接口处或所述气囊(1)对应管道渗漏处。

4.如权利要求1所述的管道修复装置，其特征在于，所述注浆管(3)与所述柔性止水带(2)胶接。

5.如权利要求1所述的管道修复装置，其特征在于，所述注浆管(3)靠近所述气囊(1)的一侧和远离所述气囊(1)的一侧均设置有所述注浆孔(6)。

6.如权利要求1所述的管道修复装置，其特征在于，所述柔性止水带(2)上的注浆管固定孔(5)数量包括4-8个。

7.如权利要求1所述的管道修复装置，其特征在于，所述气囊(1)与所述柔性止水带(2)可拆卸连接。

8.一种管道修复系统，其特征在于，包括牵引绳(7)、卷扬机(8)、注浆机(9)、空压机(10)和权利要求1-7任一项所述的管道修复装置，其中，所述牵引绳(7)一端与所述管道修复装置的气囊(1)连接，另一端缠绕并固定在所述卷扬机(8)上，所述空压机(10)与所述气囊(1)的充气口(4)连通，所述注浆机(9)与所述管道修复装置的注浆管(3)可拆卸连接。

9.一种管道修复方法，基于权利要求1-7任一项所述的管道修复装置，其特征在于，包括：

利用卷扬机将管道修复装置放入待修复管道；

通过空压机向所述管道修复装置内进行充气，直至所述管道修复装置内的气压达到预设压力值；

通过注浆机向所述管道修复装置的注浆管注入浆液，直至所述管道修复装置的气囊与所述待修复管道之间的空隙填充完毕。

10.如权利要求9所述的管道修复方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述浆液固化形成稳定内衬层，将所述气囊从所述待修复管道内剥离。