CN111810760A - 一种管道非开挖修复装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种管道非开挖修复装置及工艺，包括小车支架、驱动组件、卷盘组件、推进组件与安装臂；所述安装臂包括前臂与后臂；所述前臂上设置有用于排线的导线管，且前臂的端部设置有辅助轮；所述前臂与后臂之间设置有用于改变安装臂整体长度的弹性伸缩装置，所述弹性伸缩装置将前臂朝外弹性顶出。根据不同管道的直径，通过弹性伸缩装置能够调节安装臂的整体长度，使安装臂在转动时保持辅助轮抵在管线的内壁上，从而准确定位导线管的出线端与管道内壁之间的距离，提高线材铺设的均匀性，减少线材出现空隙与堆积的现象。

Description

一种管道非开挖修复装置及工艺

技术领域

本申请涉及管道修复的技术领域，特别涉及一种管道非开挖修复装置及工艺。

背景技术

地下管道受到来自周围环境的外部压力和来自其携载的水的内部压力会引起管道破裂和渗漏，而为了维修管道，通常会移除出现问题的那一段管道，这需要整体中断并破坏管道上方的交通和结构，例如道路或建筑物，且这种维修还需要消耗大量的时间和资源，成本较高。

目前，现有技术中授权公告号为CN102971134B的中国专利文件公开了一种用可内部螺旋缠绕的抗拉加强件对管道进行维修和加固的系统和方法，包括可移动车，安装于可移动车上的卷盘、安装臂与推进器，随着可移动车于管道内运动，利用推进器将卷盘上的加强线材输送至安装臂的一端开口内，而安装臂不断的转动，使得从安装臂另一端开口输出的加强线材能够沿螺旋状铺设于管道内壁上形成复合衬层，从而对管道进行修复和加固。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：不同用处的管道其直径通常不相同，而安装臂的长度固定不变，因此当可移动车在不同尺寸的管道内移动时，安装臂转动过程中其端部离管道内壁之间的距离会不断变化；又因为加强线材从安装臂端部开口输出的速率固定不变，则会导致加强线材在离安装臂较近的管道内壁处出现堆积、在离安装臂较远的管道内壁处出现空隙的现象，导致铺设的复合衬层出现缺口。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本申请提供一种管道非开挖修复装置及工艺，能够在不同直径的管道内铺设加强线材，且具有减少加强线材空隙与堆积现象的效果。

本申请提供的一种管道非开挖修复装置及工艺采用如下的技术方案：

一种管道非开挖修复装置，包括小车支架、驱动组件、卷盘组件、推进组件与安装臂；所述小车支架上沿驱动方向设置有供线材穿过的中心管；所述安装臂沿中心管的轴心线转动连接于小车支架上并沿垂直于管道轴心线的方向延伸；所述驱动组件包括驱动电机与滚轮，所述驱动电机驱动滚轮与安装臂同步转动；所述安装臂包括前臂与后臂；所述后臂转动连接于小车支架上；所述前臂上设置有用于排线的导线管，且前臂的端部设置有辅助轮；所述前臂与后臂之间设置有用于改变安装臂整体长度的弹性伸缩装置，所述弹性伸缩装置将前臂朝外弹性顶出。

通过采用上述技术方案，当要对管道内部进行修复时，将小车支架放入管道内，驱动电机控制滚轮与安装臂同步转动，使滚轮带动小车支架沿管道运动，而卷盘组件上的加强线材在推进组件的作用下通过中心管进入导线管中并从导线管的另一端输出，再随着安装臂的转动沿螺旋状铺设在管道内壁上进行修复与加固，形成复合衬层。且根据不同管道的直径，通过弹性伸缩装置能够调节安装臂的整体长度，使安装臂在转动时保持辅助轮抵在管线的内壁上，从而准确定位导线管的出线端与管道内壁之间的距离，提高线材铺设的均匀性，减少线材出现空隙与堆积的现象。

优选地，所述弹性伸缩装置包括导向杆与挤压弹簧，所述导向杆固定连接于前臂朝向后臂的端部上，且所述后臂上设置有与导向杆滑动配合的导向孔；所述挤压弹簧套的两端分别连接在前臂与后臂相对的端部上。

通过采用上述技术方案，利用挤压弹簧将前臂朝外顶出，实现安装臂的长度可调节性，而导向杆与导向孔配合能够保证前臂与后臂之间的伸缩导向性。

优选地，所述导线管包括分别设置于前臂与后臂上的前管与后管；所述后管与中心管相连通；所述前管与后管之间设置有衔接管，所述衔接管使前管与后管在安装臂伸缩时能够保持连通。

通过采用上述技术方案，利用导线管对线材进行导向与保护，而衔接管能够避免线材在经过前臂与后臂之间的伸缩段时暴露在外界。

优选地，所述衔接管为呈U型或S型的弹性管；所述衔接管的长度大于弹性伸缩装置的伸缩行程。

通过采用上述技术方案，利用具有弹性的衔接管来衔接前管与后管，相比较可伸缩的管件，能够在前臂缩回时为线材提供容纳空间。

优选地，所述辅助轮的轴心线平行于管道的轴心线；所述辅助轮上沿自身轴心线固定连接有输送轮，所述输送轮的直径小于辅助轮的直径；所述导线管的一侧设置有供输送轮的边缘进入的缺口；所述输送轮的周向侧壁与导线管内相对输送轮的一侧内壁将线材挤压在两者之间。

通过采用上述技术方案，安装臂在转动时利用弹性伸缩装置将辅助轮挤压在管道内壁上，而辅助轮转动则会带动输送轮同步转动，从而利用输送轮能够带动线材从导线管均匀朝外排出；且输送轮的挤压对线材具有限位效果，使得线材能够随着安装臂的长度变化而实现距离调节，保证排线速度与辅助轮运动速度的一致性。

优选地，所述导线管的端部沿输送轮的外边缘呈圆弧形延伸，所述缺口同样沿圆弧方向设置；所述导线管的端部到中心管的最大距离小于辅助轮的表面到中心管的最大距离。

通过采用上述技术方案，圆弧形的缺口增大了输出轮表面与线材之间的挤压面积，提高对线材的输出与限位效果；且导线管的端部不会与管道内壁接触，避免辅助轮与管道内壁之间产生空隙，影响转动。

优选地，所述安装臂设置有两个，两个安装臂沿中心管的轴心线中心对称设置；所述卷盘组件上收卷有两组线材，两组线材分别穿设于两个安装臂上的导线管内。

通过采用上述技术方案，两个弹性伸缩装置分别朝相对的两侧方向顶出前臂，从而利用两个辅助轮分别抵在管道的两侧内壁上，提高小车支架的整体稳定性，防止单个安装臂在转动过程中将小车支架向上顶起，影响小车支架于管道内的行驶。

优选地，所述卷盘组件包括沿中心管的轴心线转动连接于小车支架上的收卷盘，所述收卷盘的轴心线垂直于中心管的轴心线设置；所述驱动电机驱动安装臂与收卷盘同向且同步转动。

通过采用上述技术方案，避免两组线材之间相互绞合而影响线材的输送。

本申请还公开了一种管道非开挖修复工艺，包括以下步骤：

Step1，将管道非开挖修复装置从操作口放入管道，将两个安装臂缩起并将小车支架向前推进管道中；

Step2，释放弹性伸缩装置，使两个安装臂端部的辅助轮分别朝两侧抵在管道的内壁上；

Step3，控制驱动电机同时驱动滚轮与安装臂，使整个小车支架沿管道向前运动的同时转动安装臂，且推进组件同时带动线材朝导线管内输送，利用安装臂将线材连续地铺设在管道内壁上；

Step4，当装置运动到下一个操作口时，控制驱动电机与推进组件停止运作，切断线材，将管道非开挖修复装置从操作口取出。

综上所述，本申请的有益效果为：

1、根据不同管道的直径，通过弹性伸缩装置能够调节安装臂的整体长度，使安装臂在转动时保持辅助轮抵在管线的内壁上，从而准确定位导线管的出线端与管道内壁之间的距离，提高线材铺设的均匀性，减少线材出现空隙与堆积的现象；

2、两个弹性伸缩装置分别朝相对的两侧方向顶出前臂，从而利用两个辅助轮分别抵在管道的两侧内壁上，提高小车支架的整体稳定性，防止单个安装臂在转动过程中将小车支架向上顶起，影响小车支架于管道内的行驶。

附图说明

图1是本申请的管道非开挖修复装置于管道内的工况示意图；

图2是本申请的整体结构示意图；

图3是本申请的导线管、安装臂与中心管的爆炸结构示意图；

图4是图3中的A处放大示意图；

图5是本申请的导线管的剖视结构示意图。

附图标记说明：1、小车支架；11、中心管；2、安装臂；21、前臂；211、辅助轮；212、输送轮；22、后臂；221、导向孔；23、弹性伸缩装置；231、导向杆；232、挤压弹簧；3、导线管；31、前管；311、缺口；32、后管；33、衔接管；4、驱动组件；41、驱动电机；42、滚轮；5、收卷盘；51、收卷槽；6、推进组件；a、管道；b、操作口。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本实施例公开了一种管道非开挖修复装置，如图2所示，包括小车支架1、设置于小车支架1上的驱动组件4、推进组件6、收卷盘5与安装臂2。

如图1、图2所示，小车支架1上设置有沿驱动方向延伸的中心管11。收卷盘5沿中心管11的轴心线转动连接于小车支架1的一端，且收卷盘5的轴心线垂直于中心管11的轴心线设置；安装臂2沿中心管11的轴心线转动连接于小车支架1的另一端，并沿垂直于管道a轴心线的方向延伸，且安装臂2上设置有用于排线的导线管3；收卷盘5上收卷的线材从中心管11中穿过并进入到导线管3内。驱动组件4包括驱动电机41与滚轮42，驱动电机41用于驱动滚轮42与安装臂2同步转动；而中心管11分为两节，推进组件6设置于两节中心管11之间，用于将线材朝安装臂2所在一端输送；从而使收卷的线材能够通过安装臂2沿螺旋状不断地铺设在管道a内壁上，形成一层复合衬层，实现修复与加固效果。

如图3、图4所示，安装臂2包括前臂21与后臂22、设置于前臂21与后臂22之间的弹性伸缩装置23。前臂21的端部转动连接有一个辅助轮211，辅助轮211的轴心线平行于管道a的轴心线；而后臂22远离前臂21的一端转动连接于小车支架1上。弹性伸缩装置23包括两根导向杆231与挤压弹簧232，两根导向杆231固定连接于前臂21朝向后臂22的端部上，且后臂22上设置有与导向杆231滑动配合的导向孔221；而挤压弹簧232套套设于两根导向杆231外侧且两端分别连接在前臂21与后臂22相对的端部上。利用挤压弹簧232将前臂21朝外顶出，实现安装臂2的长度可调节性，而辅助轮211在安装臂2转动时能够抵在管道a内壁上滚动，防止安装臂2的端部顶在管道a内壁上出现磨损并受到过大的阻力，并能够准确定位导线管3的出线端与管道a内壁之间的距离，提高线材铺设的均匀性，减少线材出现空隙与堆积的现象。

如图3、图4所示，导线管3包括分别固定连接于前臂21与后臂22上的前管31与后管32，后管32与中心管11相连通，而前管31与后管32之间连接有衔接管33。衔接管33为呈U型的硅胶管，也可以呈S型等折叠形状，利用衔接管33对线材进行保护的同时，使前管31与后管32在安装臂2伸缩时能够保持连通。且衔接管33的长度大于弹性伸缩装置23的伸缩行程，利用具有弹性的衔接管33来衔接前管31与后管32，相比较可伸缩的管件，能够在前臂21缩回时为线材提供容纳空间。

如图4、图5所示，辅助轮211上沿自身轴心线固定连接有一个输送轮212，输送轮212的直径小于辅助轮211的直径。前管31的端部沿输送轮212的外边缘呈圆弧形延伸，且前管31的端部到中心管11的最大距离小于辅助轮211的表面到中心管11的最大距离。前管31朝内的一侧开设有沿输送轮212外缘方向设置的缺口311，辅助轮211的边缘通过缺口311进入到前管31内，将线材挤压在前管31内相对输送轮212的一侧内壁上，且输送轮212的表面具有用于增大摩擦的齿形纹路。安装臂2在转动时利用弹性伸缩装置23将辅助轮211挤压在管道a内壁上，而辅助轮211转动则会带动输送轮212同步转动，从而利用输送轮212能够带动线材从导线管3均匀朝外排出；且输送轮212的挤压对线材具有限位效果，使得线材能够随着安装臂2的长度变化而实现距离调节，保证排线速度与辅助轮211运动速度的一致性。

如图2、图3所示，安装臂2设置有两个，两个安装臂2沿中心管11的轴心线中心对称设置。利用两个弹性伸缩装置23分别朝相对的两侧方向顶出前臂21，从而使两个辅助轮211能够分别抵在管道a的两侧内壁上，提高小车支架1的整体稳定性，防止单个安装臂2在转动过程中将小车支架1向上顶起，影响小车支架1于管道a内的行驶。收卷盘5上则并排设置有两个收卷槽51，从而同时收卷两组线材，两组线材穿过中心管11后分别进入于两个安装臂2上的导线管3内；且驱动电机41驱动安装臂2与收卷盘5同向且同步转动，避免两组线材之间相互绞合而影响线材的输送；而中心管11中间缺口311处的线材则进行一定的绞合，便于推进组件6同时输送两组线材。

本实施例还公开了一种管道非开挖修复工艺，参考图1，包括以下步骤：

Step1，将管道非开挖修复装置从操作口b放入管道a，将两个安装臂2缩起并将小车支架1向前推进管道a中；

Step2，释放弹性伸缩装置23，使两个安装臂2端部的辅助轮211分别朝两侧抵在管道a的内壁上；

Step3，控制驱动电机41同时驱动滚轮42与安装臂2，使整个小车支架1沿管道a向前运动的同时转动安装臂2，且推进组件6同时带动线材朝导线管3内输送，利用安装臂2将线材连续地铺设在管道a内壁上；

Step4，当装置运动到下一个操作口b时，控制驱动电机41与推进组件6停止运作，切断线材，将管道非开挖修复装置从操作口b取出。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种管道非开挖修复装置，包括小车支架(1)、驱动组件(4)、卷盘组件、推进组件(6)与安装臂(2)；所述小车支架(1)上沿驱动方向设置有供线材穿过的中心管(11)；所述安装臂(2)沿中心管(11)的轴心线转动连接于小车支架(1)上并沿垂直于管道(a)轴心线的方向延伸；所述驱动组件(4)包括驱动电机(41)与滚轮(42)，所述驱动电机(41)驱动滚轮(42)与安装臂(2)同步转动；其特征在于：所述安装臂(2)包括前臂(21)与后臂(22)；所述后臂(22)转动连接于小车支架(1)上；所述前臂(21)上设置有用于排线的导线管(3)，且前臂(21)的端部设置有辅助轮(211)；所述前臂(21)与后臂(22)之间设置有用于改变安装臂(2)整体长度的弹性伸缩装置(23)，所述弹性伸缩装置(23)将前臂(21)朝外弹性顶出。

2.根据权利要求1所述的管道非开挖修复装置，其特征在于：所述弹性伸缩装置(23)包括导向杆(231)与挤压弹簧(232)，所述导向杆(231)固定连接于前臂(21)朝向后臂(22)的端部上，且所述后臂(22)上设置有与导向杆(231)滑动配合的导向孔(221)；所述挤压弹簧(232)套的两端分别连接在前臂(21)与后臂(22)相对的端部上。

3.根据权利要求1所述的管道非开挖修复装置，其特征在于：所述导线管(3)包括分别设置于前臂(21)与后臂(22)上的前管(31)与后管(32)；所述后管(32)与中心管(11)相连通；所述前管(31)与后管(32)之间设置有衔接管(33)，所述衔接管(33)使前管(31)与后管(32)在安装臂(2)伸缩时能够保持连通。

4.根据权利要求3所述的管道非开挖修复装置，其特征在于：所述衔接管(33)为呈U型或S型的弹性管；所述衔接管(33)的长度大于弹性伸缩装置(23)的伸缩行程。

5.根据权利要求1所述的管道非开挖修复装置，其特征在于：所述辅助轮(211)的轴心线平行于管道(a)的轴心线；所述辅助轮(211)上沿自身轴心线固定连接有输送轮(212)，所述输送轮(212)的直径小于辅助轮(211)的直径；所述导线管(3)的一侧设置有供输送轮(212)的边缘进入的缺口(311)；所述输送轮(212)的周向侧壁与导线管(3)内相对输送轮(212)的一侧内壁将线材挤压在两者之间。

6.根据权利要求5所述的管道非开挖修复装置，其特征在于：所述导线管(3)的端部沿输送轮(212)的外边缘呈圆弧形延伸；所述导线管(3)的端部到中心管(11)的最大距离小于辅助轮(211)的表面到中心管(11)的最大距离。

7.根据权利要求1所述的管道非开挖修复装置，其特征在于：所述安装臂(2)设置有两个，两个安装臂(2)沿中心管(11)的轴心线中心对称设置；所述卷盘组件上收卷有两组线材，两组线材分别穿设于两个安装臂(2)上的导线管(3)内。

8.根据权利要求7所述的管道非开挖修复装置，其特征在于：所述卷盘组件包括沿中心管(11)的轴心线转动连接于小车支架(1)上的收卷盘(5)，所述收卷盘(5)的轴心线垂直于中心管(11)的轴心线设置；所述驱动电机(41)驱动安装臂(2)与收卷盘(5)同向且同步转动。

9.一种管道非开挖修复工艺，其特征在于：包括以下步骤：

Step1，将管道非开挖修复装置从操作口(b)放入管道(a)，将两个安装臂(2)缩起并将小车支架(1)向前推进管道(a)中；

Step2，释放弹性伸缩装置(23)，使两个安装臂(2)端部的辅助轮(211)分别朝两侧抵在管道(a)的内壁上；

Step3，控制驱动电机(41)同时驱动滚轮(42)与安装臂(2)，使整个小车支架(1)沿管道(a)向前运动的同时转动安装臂(2)，且推进组件(6)同时带动线材朝导线管(3)内输送，利用安装臂(2)将线材连续地铺设在管道(a)内壁上；

Step4，当装置运动到下一个操作口(b)时，控制驱动电机(41)与推进组件(6)停止运作，切断线材，将管道非开挖修复装置从操作口(b)取出。

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