CN111411680A - 一种管井喷涂修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管井喷涂修复方法，包括以下步骤：S1，将固定装置固定安装在管井内；S2，通过控制系统启动注浆系统，通过控制系统控制定位器移动，定位器带动旋喷装置到达管井病害位置；S3，通过控制系统启动检测装置，通过检测装置对病害位置进行检测；S4，检测装置将对病害位置的检测信息反馈给控制系统，控制系统对检测信息进行分析；S5，控制系统根据对检测信息的分析结果计算出喷涂参数；S6，控制系统根据喷涂参数控制旋喷装置对管井病害处进行修复；S7,重复步骤S3至S6，直至管井修复作业完成。能够准确获取管井的病患位置；能够协调控制，自动化程度高；可以对管井进行预防性的养护。本发明应用于管井修复技术领域。

Description

一种管井喷涂修复方法

技术领域

本发明涉及管井修复技术领域，具体涉及一种管井喷涂修复方法。

背景技术

管井作为排水系统的重要组成部分，数量庞大，在城市随处可见，据不完全统计全国城市市政管井数量约1278万口，其中约650万口检查井使用寿命超过了十年，由于建设及设计部门历来将检查井作为排水管道的附属设施，未给予足够的重视，管井很多的是采用红砖砌筑，很大一部分甚至连砂浆抹面都没有做，加之城市基础设施在急速发展的作用下，早先建设的很多管道设施已经承受不了当前环境下的各类荷载，很大一部分管井在没有达到设计使用年限时就已经发生破坏。管井的破损在路面往往表现为在井口路面破坏，周边沉降坑，甚至井盖破坏；井室的破坏常表现为井壁漏水、井体结构破坏等，轻则造成地下水进入排水管或井内污水渗入周边土体，造成土体污染，严重的则引发井外土体流失，导致地层及检査井的坍塌破坏。对交通行人及地下管道造成严重的安全隐患。

目前关于管井的维修常常采用人工再次砌筑及清洗后再抹面的方式，尚未机械化的维修设备和方法，技术的滞后性与我国大规模的城市发展严重不符。

申请号为CN104358267A的专利文件公开了一种污染场地原位水土快速修复的真空管井降水及回灌方法，该方法的步骤为：在受污染区域内设置降水管井，在降水管井内设置真空泵抽气系统、潜水泵抽水系统以及药剂注入管；在受污染区域内设置回灌井，该回灌井与潜水泵抽水系统相连接；启动真空泵抽气系统，使土体内污染水流入降水管井中；向药剂注入管持续加入修复药剂，与进入降水管井中的污染水发生反应；反应一段时间后，启动潜水泵抽水系统，并将抽出的水输送至回灌井中，回灌井中的水重新渗透入土体中，如此反复，待水土取样检测达标后，修复结束。

上述专利文件中对于管井病害处缺乏检测，对于管井修复的质量有待提高，对于管井修复的自动化控制程度不高，因此，上述专利文件的方案并不很适用于管井修复。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种管井喷涂修复方法，能够准确获取管井的病患位置；能够协调控制，自动化程度高；可以对管井进行预防性的养护。

为实现上述目的，本发明提出了一种管井喷涂修复方法，包括以下步骤：

S1，将固定装置固定安装在管井内；

S2，通过控制系统启动注浆系统，通过控制系统控制定位器移动，所述定位器带动旋喷装置到达管井病害位置；

S3，通过控制系统启动检测装置，通过检测装置对病害位置进行检测；

S4，所述检测装置将对病害位置的检测信息反馈给控制系统，所述控制系统对检测信息进行分析；

S5，所述控制系统根据对检测信息的分析结果计算出喷涂参数；

S6，所述控制系统根据喷涂参数控制旋喷装置对管井病害处进行修复；

S7,重复步骤S3至S6，直至管井修复作业完成。

进一步改进的，所述喷涂参数包括注浆压力、注浆料量、注浆时间和旋转装置的转速。能够准确的对管井的病患处进行修复。

进一步改进的，所述固定装置固定在管井的中心。

进一步改进的，在步骤S1前，清洗管井内壁以对管井病害处进行预处理；将调配好的非水反应高聚物盛放在注浆系统内。非水高聚物材料能填充管井内壁空洞，在井壁上形成一层高聚物涂层，修复管井及井室结构性的破损，恢复管井及井室使用功能。形成的高聚物涂层，能防止井室内水外渗污染周边土体，又可以防止外部土体流失到井室内造成淤积及引起管井周边沉陷。非水反应高聚物为环保材料，不对周边环境造成污染。非水高聚物材料不需要水参与化学反应，能和混凝土基层粘接牢固且不流挂。高聚物材料反应时间可从几秒到几分钟，终凝时间可调配，养生期可控，对比传统水泥浆效率显著提高。非水反应高聚物材料终凝后，无侧限抗压强度最高可达30Mpa，且强度可以根据设计调整。

进一步改进的，所述注浆系统的喷射压力不低于3Mpa。

进一步改进的，所述控制系统包括显示屏；步骤S5中，控制系统根据检测信息的分析结果通过显示屏显示。能够适时监测管井的修复情况。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果：

本发明的管井喷涂修复方法，在控制系统的统一控制下，通过固定装置固定在管井内，通过检测装置对管井的病患处进行检测，能够准确的获取管井的病患位置，通过定位器带动旋喷装置在管井内移动，并将旋喷装置带到管井的病患处，通过注浆系统输送非水反应高聚物，通过旋喷装置将非水反应高聚物对管井的病患处进行修复。

本发明的管井喷涂修复方法，能够准确获取管井的病患位置；能够协调控制，自动化程度高；可以对管井进行预防性的养护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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例，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为管井喷涂修复设备的结构示意图；

图2为旋喷系统的结构示意图；

图3为图2的侧视图；

图4为控制系统的原理图；

图5为控制系统的控制界面图。

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的一部分实施例，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作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，本发明实施例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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，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，本发明各个实施例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5，一种管井喷涂修复方法，包括以下步骤：

S1，将固定装置31固定安装在管井4内；

S2，通过控制系统2启动注浆系统1，通过控制系统2控制定位器34移动，所述定位器34带动旋喷装置32到达管井4病害位置；

S3，通过控制系统2启动检测装置33，通过检测装置33对病害位置进行检测；

S4，所述检测装置33将对病害位置的检测信息反馈给控制系统2，所述控制系统2对检测信息进行分析；

S5，所述控制系统2根据对检测信息的分析结果计算出喷涂参数；控制系统2中对对检测信息的分析软件为Pipesight。

S6，所述控制系统2根据喷涂参数控制旋喷装置32对管井4病害处进行修复；

S7,重复步骤S3至S6，直至管井4修复作业完成。

本实施例中，作为上述技术方案的进一步改进，所述喷涂参数包括注浆压力、注浆料量、注浆时间和旋转装置的转速。能够准确的对管井4的病患处进行修复。

本实施例中，作为上述技术方案的进一步改进，所述固定装置31固定在管井4的中心。

本实施例中，作为上述技术方案的进一步改进，在步骤S1前，清洗管井4内壁以对管井4病害处进行预处理；将调配好的非水反应高聚物盛放在注浆系统1内。非水高聚物材料能填充管井内壁空洞，在井壁上形成一层高聚物涂层，修复管井及井室结构性的破损，恢复管井及井室使用功能。形成的高聚物涂层，能防止井室内水外渗污染周边土体，又可以防止外部土体流失到井室内造成淤积及引起管井周边沉陷。非水反应高聚物为环保材料，不对周边环境造成污染。非水高聚物材料不需要水参与化学反应，能和混凝土基层粘接牢固且不流挂。高聚物材料反应时间可从几秒到几分钟，终凝时间可调配，养生期可控，对比传统水泥浆效率显著提高。非水反应高聚物材料终凝后，无侧限抗压强度最高可达30Mpa，且强度可以根据设计调整。

本实施例中，作为上述技术方案的进一步改进，所述注浆系统1的喷射压力不低于3Mpa。

本实施例中，作为上述技术方案的进一步改进，所述控制系统2包括显示屏；步骤S5中，控制系统2根据检测信息的分析结果通过显示屏显示。能够适时监测管井4的修复情况。

本实施例的注浆系统1可以采用申请号为201310124851.2的专利文件中的集成式高聚物注浆系统，该集成式高聚物注浆系统中有发电机、空压机，为整个集成式高聚物注浆系统设备提供电力、注浆压力及其余动压力；控制系统2为PLC控制模块控制。请参照图4，图4为控制系统2的示意图，S1为PLC控制系统开关；S2为PLC控制模块LCD显示屏；D1为定位器编码器；D2为动力编码器；D3为压力调节编码器；D4为时间编码器；K1为设备仓正向旋转控制器；K2为设备仓反向旋转控制器；K3为定位器上升控制阀；K4为定位器下降控制阀；J1为设备仓转速电位计；J2为定位器速度电位计；Q1为定位器上升开关；Q2为定位器下降开关；C1为设备仓正向旋转开关；C2为设备仓反向旋转开关。图4中1-22数字只是代表接线数量。

其中S1，PLC控制系统开关控制PLC控制模块的开启与关闭，注浆系统1连接集成式高聚物系统内的发电机，电压为220V；S2，PLC控制模块LCD显示屏显示的内容为编码器编译内容；D1定位器编码器，用于检测定位定位器34移动高度与速度；D2动力编码器用于检测设备仓321的旋转角度和转速；D3压力调节编码器用于监测旋喷压力，使得旋喷作业时可以保持恒压状态；D4时间编码器用于调节控制旋喷工作的时间；Q1定位器上升开关，控制K3定位器上升控制阀，从而控制定位器34的上升；Q2定位器下降开关，控制K4定位器下降控制阀，从而控制定位器34的下降；C1设备仓正向旋转开关，控制K1旋喷仓正向旋转控制器，从而控制设备仓321的正向(顺时针)旋转；C2设备仓反向旋转开关，控制K2旋喷仓反向旋转控制器，从而控制设备仓321的反向(逆时针)旋转；J1设备仓转速电位计，通过PLC控制模块，控制流入K1或者K2控制器的流量，从而控制设备仓321的旋转及旋转速度；J2定位器速度电位计，通过PLC控制模块，控制流入K3或K4控制阀的流量，从而控制定位器34的上升、下降以及速度。

请参照图5，图5为控制系统2的控制界面，图5中，A1为定位器上下移动控制按钮；A2为旋喷设备仓旋转控制旋钮；A3为旋喷系统紧急按钮；A4为旋喷系统设备开关；A5为旋喷系统转速调节控制按钮；A6为旋喷系统高清触摸显示屏；A7为红外仪工作控制面板；A8为旋喷设备与集成式注浆系统通信连接开关；A9为旋喷系统喷涂作业控制按钮。控制系统2通过通信连接线控制旋喷系统3的启停和工作；定位器上下移动控制按钮A1通过通信连接线控制定位器34的上下移动；旋喷设备仓旋转控制旋钮A2通过通信连接线控制设备仓321的旋转定位，使得8喷头旋转至合适的作业位置；23旋喷系统喷涂作业控制按钮通过通信连接线控制旋喷头322的喷涂工作；旋喷系统紧急按钮A3通过通信连接线接入旋喷系统3和注浆系统1，控制旋喷系统3和注浆系统1的急停；旋喷系统设备开关A4通过通信连接线控制旋喷系统3的启动及停止；旋喷系统3与注浆系统1之间的通信连接线、料管35从注浆系统1接入，向设备仓321输送非水反应高聚物，并且通信连接线连接至旋喷系统3；其中固定底座311的底面为平面，从而可以保证固定底座311能够稳定的固定在管井4的底部，保证旋喷系统3的安装稳定性。

本实施例的管井喷涂修复方法，在控制系统2的统一控制下，通过固定装置31固定在管井4内，通过检测装置33对管井4的病患处进行检测，能够准确的获取管井4的病患位置，通过定位器34带动旋喷装置32在管井4内移动，并将旋喷装置32带到管井4的病患处，通过注浆系统1输送非水反应高聚物，通过旋喷装置32将非水反应高聚物对管井4的病患处进行修复。

本实施例的管井喷涂修复方法，能够准确获取管井4的病患位置；能够协调控制，自动化程度高；可以对管井进行预防性的养护。

一种管井喷涂修复方法采用的管井喷涂修复设备，包括注浆系统1、控制系统2和旋喷系统3；

所述旋喷系统3包括固定装置31、旋喷装置32、检测装置33和定位器34，所述定位器34设在固定装置31上，所述旋喷装置32设在定位器34上，所述检测装置33设在旋喷装置32上；所述旋喷装置32通过料管35和注浆系统1连通，所述注浆系统1、旋喷装置32、检测装置33、定位器34与控制系统2分别通过信号相连。

本实施例中，作为上述技术方案的进一步改进，旋喷装置32包括设备仓321和旋喷头322，所述设备仓321设在固定装置31上，所述旋喷头322设在设备仓321上，所述检测装置33设在旋喷头322上，所述设备仓321和控制系统2通过信号相连。旋喷头322可实现不同转速下旋转，能够喷射非水反应高聚物在井内壁实现修复。旋喷装置32可以参照天津聚强公司型号为sp30旋喷钻机的结构。

本实施例中，作为上述技术方案的进一步改进，所述检测装置33为红外仪，红外仪能够对管井4的病患处进行检测。

本实施例中，作为上述技术方案的进一步改进，所述定位器34为电磁驱动元件，可以带动旋喷头322上下移动。

本实施例中，作为上述技术方案的进一步改进，所述固定装置31包括固定底座311和支撑杆312，所述固定底座311设在支撑杆312底端，所述支撑杆312上对称设有两根可沿支撑杆312径向伸缩的固定顶杆313，通过设置可伸缩的固定顶杆313可以对支撑杆312的径向进行固定，具体的，固定顶杆313位于设备仓321的上方。

本实施例中，作为上述技术方案的进一步改进，两固定顶杆313通过螺纹可伸缩连接在支撑杆312上，通过固定顶杆313和支撑杆312之间的螺纹，可以调节固定顶杆313的伸长长度，从而可以使固定顶杆313顶紧在管井4的侧壁上或从管井4的侧壁拆下。

本实施例中，作为上述技术方案的进一步改进，所述固定顶杆313的末端设有固定爪314，通过固定爪314使固定顶杆313更加牢固的顶在管井4的侧壁上。

本实施例中，作为上述技术方案的进一步改进，所述固定爪314远离固定顶杆313的一面设有凹槽315。

本实施例中，作为上述技术方案的进一步改进，所述凹槽315底面为花纹板面316，能够增加凹槽315底面与管井4之间的摩擦力，便于固定顶杆313的固定。

本实施例中，作为上述技术方案的进一步改进，所述料管35上设有高压旋转接头36，本实施例的旋喷装置32在sp30旋喷钻机的基础上增加了高压旋转接头36，料管35靠近注浆系统1的一部分保持不动，料管35靠近旋喷系统一端可以旋转，能够使废水反应高聚物喷涂的更加均匀。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，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 (6)

1.一种管井喷涂修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将固定装置固定安装在管井内；

S2，通过控制系统启动注浆系统，通过控制系统控制定位器移动，所述定位器带动旋喷装置到达管井病害位置；

S3，通过控制系统启动检测装置，通过检测装置对病害位置进行检测；

S4，所述检测装置将对病害位置的检测信息反馈给控制系统，所述控制系统对检测信息进行分析；

S5，所述控制系统根据对检测信息的分析结果计算出喷涂参数；

S6，所述控制系统根据喷涂参数控制旋喷装置对管井病害处进行修复；

S7,重复步骤S3至S6，直至管井修复作业完成。

2.根据权利要求1所述的管井喷涂修复方法，其特征在于，所述喷涂参数包括注浆压力、注浆料量、注浆时间和旋转装置的转速。

3.根据权利要求1所述的管井喷涂修复方法，其特征在于，所述固定装置固定在管井的中心。

4.根据权利要求1所述的管井喷涂修复方法，其特征在于，在步骤S1前，清洗管井内壁以对管井病害处进行预处理；将调配好的非水反应高聚物盛放在注浆系统内。

5.根据权利要求1所述的管井修复方法，其特征在于，所述注浆系统的喷射压力不低于3Mpa。

6.根据权利要求1至5任一项所述的管井修复方法，其特征在于，所述控制系统包括显示屏；步骤S5中，控制系统根据检测信息的分析结果通过显示屏显示。

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