CN110671577A - 一种非开挖式管道修复方法及管道修复设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管道修复技术领域，公开了一种非开挖式管道修复方法及管道修复设备，包括动力组件、推进组件、卡挡组件、导向组件和多组修复短管，卡挡组件套设于修复短管的一侧端部外壁上，动力组件与推进组件相连接，为推进组件提供动力支持，导向组件包括导向限位环和导向滑轨，导向限位环固定于多组修复短管前端，导向滑轨放置于修复短管下部提供导向。本发明的修复方法的操作简单，无须开挖路面，可减小施工量降低修复成本以及减小对地面交通的影响；并且可彻底解决管道大面积破损修复后其他位置的破损问题，对管道的修复更加彻底完整。

Description

一种非开挖式管道修复方法及管道修复设备

技术领域

本发明涉及管道修复技术领域，具体涉及一种非开挖式管道修复方法及管道修复设备。

背景技术

城市的地下管道为城市排水系统是用于处理和排除城市污水和雨水的工程设施系统，是城市公用设施的组成部分。随着使用时间的推延排水管道都会出现不同程度老化或管道壁破裂，管道接口断裂发生沉降坍塌等问题，当管道破损后会影响城市排水，需要及时修复。

当管道出现大面积破损坍塌时，一般需要将所有管道挖出进行替换，而此开挖式的作业方式施工量大费用高，需要开挖路面，会对地面交通造成影响；非开挖方式对管道的修复具有无需开挖路面，施工量小，并且不会对地面交通造成影响的优势。但现有的非开挖管道修复方式多为使用管道修复发泡筒针对性的对破损处进行的小面积小范围的修复。当遇到管道发生大面积破损时，用运此常规法进行修复时操作繁复较为费工费时，另外通常由于管道破损面太大会影响到整体的管道的结构强度等其他结构特性，即使对破损处进行了针对修复，但是在修复后的使用过程中发现在原破损处附近的其他位置的管道也非常容易会发生剥落、破裂坍塌等问题。所以针对性的小范围得修复并不能彻底解决大面积管道破、损坍塌的修复问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种非开挖式管道修复方法及管道修复设备，该装置及方法可对大面积破损后的管道进行修复，且操作简单，费用低，解决问题更加彻底。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种非开挖式管道修复方法，其特征在于，所述一种非开挖式管道修复方法包括如下步骤：

步骤一：首先通过管道钻铣设备对管道内壁附着的硬质凝结物或下沉的管道壁进行钻铣清理疏通，形成新的顺畅待修复管道；

步骤二：利用高压冲洗设备对管道内的淤泥和凋落杂物进行冲洗排出；

步骤三：修复短管选择管径按照以下公式进行：修复短管外径＝修复管道内径-150mm；

步骤四：将一组修复短管穿入待修复管道端口处并由推进机构施加一定压力将修复短管向待修复管道内部推顶；

步骤五：向推入一定深度的前一组修复短管的尾部套接下一组修复短管，并由推进机构将后续修复短管推入待修复管道内部，并使两组相邻的修复短管相互卡接锁死；

步骤六：一直重复步骤五的操作，直至多组首尾连接的修复短管，贯穿整个待修复管道：

步骤七：向多组修复短管和待修复管道之间的缝隙注入封堵浆料；

步骤八：清理现场，完成施工。

在本发明中，优选的，所述管道钻铣设备钻铣刀头由硬质合金构成。

在本发明中，优选的，所述推进机构可设为两组，所述封堵浆料为水泥填浆，进行所述注入封堵浆料的操作时由待修复管道两端同时注入。

另外，本发明还提供了一种管道修复设备，所述一种管道修复设备包括动力组件、推进组件、卡挡组件、导向组件和多组修复短管，所述卡挡组件固定套设于修复短管的一侧端部外壁上，所述动力组件与推进组件相连接，为推进组件提供动力支持，所述导向组件包括导向限位环和导向滑轨，所述导向限位环固定设置于多组修复短管前端，所述导向滑轨放置于修复短管下部提供导向；

所述导向限位环包括卡接主环和扣紧压环，所述扣紧压环一端转动设置于卡接主环上，且该扣紧压环的另一端通过调节螺钉与卡接主环相连接，所述导向限位环外壁面上均布固定有多组限位卡臂。

在本发明中，优选的，所述推进组件包括推进油缸和推进卡盘，所述推进卡盘旋设固定于推进油缸的活塞杆端部。

在本发明中，优选的，所述推进油缸外侧壁上套设有固定架，所述固定架设置为井字型固定架，所述固定架的中间方孔外接于推进油缸的外侧圆周壁。

在本发明中，优选的，所述导向卡盘套设于推进短管上，所述导向卡盘包括套接柱筒和导向挡盘，所述套接柱筒固定设置于导向挡盘中间位置，所述导向挡盘上均布固定有多组限位块。

在本发明中，优选的，所述套接柱筒和导向挡盘之间设置有多组加强肋板。

在本发明中，优选的，所述修复短管的前端设置为穿接端后端设置为套接端，多组所述修复短管可通过穿接端与套接端相配合依次首尾连接，所述穿接端上开设多组凹槽，且该穿接端上还一体成型有多组齿状连接卡齿，所述套接端内侧壁上开设多组卡槽。

在本发明中，优选的，所述导向滑轨包括两组支撑滑轨和多组连接横柱，两组所述支撑滑轨平行排列，多组所述连接横柱固定连接于两组支撑滑轨之间，两组所述支撑滑轨的顶部一体成型有截面为三角形的滑道。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过在待修复管道内穿设多组首尾相连接的新的修复短管，并在修复短管和待修复管道之间充填封堵浆料来对地下管道出现的大面积破损进行修复，该修复方法的操作简单，无须开挖路面，可减小施工量降低修复成本以及减小对地面交通的影响；并且可彻底解决管道大面积破损修复后其他位置的破损问题，对管道的修复更加彻底完整。同时多组修复管道前后端的卡套结构的设置可进一步保证多组管道之间的连接强度，另外此结构可方便工作人员在地下修复管道和人井的交合处进行操作。

附图说明

图1为本发明使用状态结构示意图。

图2为本发明中导向限位环的结构示意图。

图3为本发明中导向卡盘的总体结构示意图。

图4为本发明中两组修复短管卡合示意图

图5为本发明中导向滑轨的总体结构示意图。

图6为本发明中固定架与推进油缸的连接结构示意图。

附图中：1、推进油缸；11、推进卡盘；2、修复短管；21、连接卡齿；22、凹槽；23、密封圈；24、卡槽；3、待修复管道；4、导向限位环；41、卡接主环；42、扣紧压环；43、限位卡臂；44、调节螺钉；5、固定架；6、导向卡盘；61、导向挡盘；62、套接柱筒；63、加强肋板；64、限位块；7、封堵浆料；8、人井；9、导向滑轨；91、水泥支撑台；92、支撑滑轨；93、连接横柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请同时参见图1至图6，本发明一较佳实施方式为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种非开挖式管道修复方法，其特征在于，一种非开挖式管道修复方法包括如下步骤：

步骤一：首先通过管道钻铣设备对管道内壁附着的硬质凝结物或下沉的管道壁进行钻铣清理疏通，形成新的顺畅待修复管道3；当待修复管道3的内壁存在坚硬的附着物将待修复管道3堵塞或由于管道坍塌沉降造成管道之间的错位问题时，需要通过管道钻铣设备对管道进行钻铣，从而去除待修复管道3内壁的附着物或去除部分已沉降的管道壁，从而形成新的待修复管道3，此通道用于后期将修复短管2穿入其中。同时如果待修复管道3内壁的附着物基本为污泥，可通过卷扬机配合机械拉堵对待修复管道3进行疏通。

步骤二：利用高压冲洗设备对管道内的淤泥和凋落杂物进行冲洗排出；通过利用高压冲洗设备将待修复管道3中的杂物清除干净，方便后期的穿管作业。

步骤三：修复短管2选择管径按照以下公式进行：修复短管2外径＝修复管道3内径-150mm；另外也可以按照保证修复短管2外径与修复管道3内径之间的单边间隙在75mm以上的方法进行选择相对应的修复短管2的规格也可以。修复短管2的外径小于待修复管道3可方便修复短管2的穿入，另外通过留有缝隙可方便后期浆料喷头将封堵浆料7填充到其中。

步骤四：将一组修复短管2穿入待修复管道3端口处并由推进机构施加一定压力将修复短管2向待修复管道3内部推顶；然后在其尾部处套设导向限位环4并将导向限位环4的一部分推入待修复管道3内，并通过螺钉来调节扣紧压环42对修复短管2的夹紧力，此夹紧力恰好用来抵消穿入下一组修复短管2时，两组修复短管2的锁紧力。

步骤五：向推入一定深度的前一组修复短管2的尾部套接下一组修复短管2，并由推进机构将后续修复短管2推入待修复管道3内部，并使两组相邻的修复短管2相互卡接锁死；在进行此步操作前，需要在人井8底部的位置处修筑水泥支撑台91，此水泥支撑台91用于放置导向滑轨9，在完成后可实现放置在导向滑轨9上的修复短管2恰好与前一组修复短管2共轴线，由此当推进油缸1向前推顶时，后部的修复短管2恰好穿入前端的修复短管2内并进行卡合锁死。

步骤六：一直重复步骤五的操作，直至多组首尾连接的修复短管2，贯穿整个待修复管道3：

步骤七：向多组修复短管2和待修复管道3之间的缝隙注入封堵浆料7；

步骤八：清理现场，完成施工。

管道钻铣设备钻铣刀头由硬质合金构成。由于管道内壁的附着物或需要去除的沉降管道壁本身硬度大，所以需要更加坚硬的钻铣刀头来进行钻铣。

所述封堵浆料7为水泥填浆，进行所述注入封堵浆料7的操作时由待修复管道3两端同时注入。由此使水泥填浆从两端逐渐填满整个间隙。该水泥填浆为一般的水泥浆。

另外，本发明还提供了一种管道修复设备，包括动力组件、推进组件、卡挡组件、导向组件和多组修复短管2，所述卡挡组件固定套设于修复短管2的一侧端部外壁上，所述动力组件与推进组件相连接，为推进组件提供动力支持，所述导向组件包括导向限位环4和导向滑轨9，所述导向限位环4固定设置于多组修复短管2前端，所述导向滑轨9放置于修复短管2下部提供导向；动力组件包括发电机组和多组液压站，多组液压站和发电机组电性连接，通过发电机组为液压站提供电力，液压站通过液压管道与推进油缸1相连接，然后再通过人工控制液压站为推进油缸1提供动力，控制推进油缸1的活塞杆的伸出和缩回。

导向限位环4包括卡接主环41和扣紧压环42，扣紧压环42一端通过销轴转动设置于卡接主环41上，且该扣紧压环42的另一端通过调节螺钉44与卡接主环41相连接，导向限位环4外壁面上均布焊接有多组限位卡臂43。通过螺钉的调节可以调节导向限位环4的内径的大小从而对内部卡接的修复套管进行夹紧，限位卡臂43搭接在人井8壁上用于限位。

推进组件包括推进油缸1和和推进卡盘11，推进卡盘11一侧一体成型有轴套，轴套内部开设螺纹槽，推进油缸1的活塞杆端部设于螺纹，由此通过螺纹将推进卡盘11旋设固定于推进油缸1的活塞杆端部。通过推进油缸1带动推进卡盘11来推动修复短管2前进。

推进油缸1外侧壁上套设有固定架5，固定架5设置为井字型固定架5，固定架5的中间方孔外接于推进油缸1的外侧圆周壁。固定架5用于为推进油缸1提供限位，防止其在进行推进时无处受力而失效。

导向卡盘6套设在推进短管上，并且此导向卡盘6位于多组连接至一体的修复短管2的最前端，通过导向卡盘6为修复短管2提供导向，可防止位于最前端的修复短管2的端口与待修复管道3的内壁产生摩擦，不利于修复短管2的推进。

导向卡盘6包括套接柱筒62和导向挡盘61，套接柱筒62焊接固定于导向挡盘61中间位置，在导向挡盘61的圆周方向上均布焊接固定有多组限位块64。多组限位块64的外侧壁恰好与推进短管的内壁相贴合。

套接柱筒62和导向挡盘61之间焊接有多组加强肋板63。依次加强套接柱筒62和导向挡盘61之间的连接强度。

修复短管2的前端设置为穿接端后端设置为套接端，多组修复短管2可通过穿接端与套接端相配合依次首尾连接，穿接端上开设多组凹槽22，凹槽22用于放置密封圈23，且该穿接端上还一体成型有多组齿状连接卡齿21，套接端内侧壁上开设多组卡槽24。当后端的修复短管2的穿接端插入前端修复短管2的套接端内时，卡齿与卡槽24扣合至一体，从而实现紧固连接。

导向滑轨9包括两组支撑滑轨92和多组连接横柱93，两组支撑滑轨92平行排列，多组连接横柱93焊接固定连接于两组支撑滑轨92之间，两组所述支撑滑轨92的顶部一体成型有截面为三角形的滑道。此导向滑轨9用于放置后续新安装的修复短管2，首先在人井8底部修建水泥支撑台91，再将导向滑轨9放置固定在水泥支撑台91上，并且要保证放置在导向滑轨9上的修复短管2与前端的修复短管2共轴线，由此可方便后续修复短管2的推入锁合。

工作原理：

首先根据待修复管道3内部的破损情况和附着物的堆积情况来判断是否需要管道钻铣设备来钻铣出新的修复通道，然后清理内部的淤泥和废物，然后将第一组修复短管2通过推进油缸1和推进卡盘11的配合推入修复通道内，然后再将导向限位环4卡套在此修复短管2上并调节好夹紧力，接着在人井8底部修建水泥支撑台91，再将导向滑轨9通过螺钉固定在水泥支撑台91上，接着依次将新的修复短管2放置在导向滑轨9上并推入待修复管道3内，直至将所有修复短管2全部推入到待修复通道中，然后再从两端同时向修复短管2和待修复管道3之间的缝隙注入水泥填浆进行最终的密封填充即可。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (10)

1.一种非开挖式管道修复方法，其特征在于，所述一种非开挖式管道修复方法包括如下步骤：

步骤一：首先通过管道钻铣设备对管道内壁附着的硬质凝结物或下沉的管道壁进行钻铣清理疏通，形成新的顺畅待修复管道(3)；

步骤二：利用高压冲洗设备对管道内的淤泥和凋落杂物进行冲洗排出；

步骤三：修复短管(2)选择管径按照以下公式进行：修复短管(2)外径＝修复管道(3)内径-150mm；

步骤四：将一组修复短管(2)穿入待修复管道(3)端口处并由推进机构施加一定压力将修复短管(2)向待修复管道(3)内部推顶；

步骤五：向推入一定深度的前一组修复短管(2)的尾部套接下一组修复短管(2)，并由推进机构将后续修复短管(2)推入待修复管道(3)内部，并使两组相邻的修复短管(2)相互卡接锁死；

步骤六：一直重复步骤五的操作，直至多组首尾连接的修复短管(2)，贯穿整个待修复管道(3)：

步骤七：向多组修复短管(2)和待修复管道(3)之间的缝隙注入封堵浆料(7)；

步骤八：清理现场，完成施工。

2.根据权利要求1所述的一种非开挖式管道修复方法，其特征在于，所述管道钻铣设备钻铣刀头由硬质合金构成。

3.根据权利要求1所述的一种非开挖式管道修复方法，其特征在于，所述封堵浆料(7)为水泥填浆，进行所述注入封堵浆料(7)的操作时由待修复管道(3)两端同时注入。

4.一种管道修复设备，其特征在于，所述一种管道修复设备包括动力组件、推进组件、卡挡组件、导向组件和多组修复短管(2)，所述卡挡组件固定套设于修复短管(2)的一侧端部外壁上，所述动力组件与推进组件相连接，为推进组件提供动力支持，所述导向组件包括导向限位环(4)和导向滑轨(9)，所述导向限位环(4)固定设置于多组修复短管(2)前端，所述导向滑轨(9)放置于修复短管(2)下部提供导向；

所述导向限位环(4)包括卡接主环(41)和扣紧压环(42)，所述扣紧压环(42)一端转动设置于卡接主环(41)上，且该扣紧压环(42)的另一端通过调节螺钉(44)与卡接主环(41)相连接，所述导向限位环(4)外壁面上均布固定有多组限位卡臂(43)。

5.根据权利要求4所述的一种管道修复设备，其特征在于，所述推进组件包括推进油缸(1)和推进卡盘(11)，所述推进卡盘(11)旋设固定于推进油缸(1)的活塞杆端部。

6.根据权利要求5所述的一种管道修复设备，其特征在于，所述推进油缸(1)外侧壁上套设有固定架(5)，所述固定架(5)设置为井字型固定架(5)，所述固定架(5)的中间方孔外接于推进油缸(1)的外侧圆周壁。

7.根据权利要求5所述的一种管道修复设备，其特征在于，所述导向卡盘(6)套设于推进短管上，所述导向卡盘(6)包括套接柱筒(62)和导向挡盘(61)，所述套接柱筒(62)固定设置于导向挡盘(61)中间位置，所述导向挡盘(61)上均布固定有多组限位块(64)。

8.根据权利要求7所述的一种管道修复设备，其特征在于，所述套接柱筒(62)和导向挡盘(61)之间设置有多组加强肋板(63)。

9.根据权利要求4所述的一种管道修复设备，其特征在于，所述修复短管(2)的前端设置为穿接端后端设置为套接端，多组所述修复短管(2)可通过穿接端与套接端相配合依次首尾连接，所述穿接端上开设多组凹槽(22)，且该穿接端上还一体成型有多组齿状连接卡齿(21)，所述套接端内侧壁上开设多组卡槽(24)。

10.根据权利要求4所述的一种管道修复设备，其特征在于，所述导向滑轨(9)包括两组支撑滑轨(92)和多组连接横柱(93)，两组所述支撑滑轨(92)平行排列，多组所述连接横柱(93)固定连接于两组支撑滑轨(92)之间，两组所述支撑滑轨(92)的顶部一体成型有截面为三角形的滑道。

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