CN112377718B - 一种非开挖管道修复系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种非开挖管道修复系统及其方法。非开挖管道修复系统包括杆体、底座、转动杆和压辊，所述杆体同轴设于管道内，所述底座设于所述杆体上，且底座具有圆环形弧面，所述杆体滑动连接于圆环形弧面上、并绕圆环形弧面转动，所述压辊转动连接于杆体远离圆环形弧面的一端，所述杆体上设有驱动件，所述驱动件用于驱动所述压辊转动本申请具有减少玻璃纤维与管道内壁粘连时的气泡，提高玻璃纤维与管道内壁贴合度的效果。

Description

一种非开挖管道修复系统及其方法

技术领域

本申请涉及管道修复的领域，尤其是涉及一种非开挖管道修复系统及其方法。

背景技术

随着城市建设的飞速发展，排水管道的建设逐年增加，城市地下管网的规模不断扩大。然而，从排水管道建设和运行调研结果看，除了建国初期开始建设的、 使用已达半个世纪以上的管道出现损坏外，一些新建管道也由于局部地质条件较 差等原因而出现结构性和功能性损坏现象。

与此同时，在建工程对周边已建排水管道造成影响甚至损坏的情况也时有发生，这些情况严重影响了城市排水的安全 运行。因此，掌握排水管道的运行状况，确保城市排水安全运行，对存在缺陷的管道进行及时修复是十分必要的。

非开挖管道修复技术是在不开挖或少开挖(仅开挖工作井)的情况下，利用原管位资源，采取相关技术在现有管道内安装内衬(新管道)的方式使管道获得再生，可以重新获得3O～50年的使用寿命。非开挖内衬修复技术的主要应用领域包括燃气管道、给排水管道、化工管道、热力管道、石油管道及其它地下工业管道等。

相关技术中，非开挖管道修复技术包括局部内衬法修补法，局部内衬法修补法适用性强，可在不停水的情况下进行修补，整个修复过程工作人员无需进入管道，安全可靠，无须开挖，利用现有检查井就可以完成修复工作。

局部内衬法修补法包括如下步骤：

①对管道进行内窥检测，确定破损位置和需要修复的尺寸。

②裁剪玻璃纤维材料，计算树脂用量，按照一定的比例，时间、混合，搅拌。

③将混合树脂与裁剪好的玻璃纤维材料进行碾刮、浸润。

④把浸润好树脂的玻璃纤维安装在修补器上。

⑤修补器准确导入管道内的破损位置。

⑥连接充气装置对修补器打压充气到额定工作压力。

⑦在混合树脂的凝胶时间内保持修补器的压力。

⑧修补器放气，撤离，凝胶固化后的玻璃纤维紧密粘贴在管道内壁上。

⑨管道内窥设备对修复面进行检查，修复工作完成。

针对上述中的相关技术，发明人认为上述技术中，修补器在充气将玻璃纤维粘连在管道内壁上时，可能存在玻璃纤维与内壁出现气泡造成空鼓的现象，对于玻璃纤维的粘连牢固造成不利影响。

发明内容

为了减少玻璃纤维与管道内壁粘连时的气泡，本申请提供一种非开挖管道修复系统。

第一方面，本申请提供的一种非开挖管道修复系统采用如下的技术方案：

一种非开挖管道修复系统，所述系统包括杆体、底座、转动杆和压辊，所述杆体同轴设于管道内，所述底座设于所述转动杆上，且底座具有圆环形弧面，所述转动杆滑动连接于圆环形弧面上、并绕圆环形弧面转动，所述压辊转动连接于转动杆远离圆环形弧面的一端，所述转动杆上设有驱动件，所述驱动件用于驱动所述压辊转动。

通过采用上述技术方案，驱动件驱动压辊在玻璃纤维上转动，带动转动杆绕环形形弧面转动，使压辊在玻璃纤维上圆周转动，压紧玻璃纤维的在管道内壁上的一段圆周面，挤出玻璃纤维与管道内壁之间的气泡。

可选的，所述底座设有移动组件，所述移动组件于所述杆体上滑动。

通过采用上述技术方案，压辊圆周转动压紧玻璃纤维上的一段圆周面后，移动小于压辊长度的距离，压紧相邻的一段玻璃纤维圆周面。

可选的，所述移动组件为移动小车，所述移动小车包括滑轮，所述杆体侧壁开设有滑槽，所述滑轮滑动连接于所述滑槽内。

通过采用上述技术方案，滑轮在滑槽内滑动，带动底座移动，从而带动滑轮移动。

可选的，所述驱动件包括转动电机、第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮同轴连接于所述转动电机的驱动轴，所述第二齿轮同轴设于所述压辊一端，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合。

通过采用上述技术方案，转动电机驱动第一齿轮转动，第一齿轮驱动第二齿轮转动，第二齿轮带动压辊转动。

可选的，所述圆环形弧面沿弧面方向开设有燕尾槽，所述转动杆靠近燕尾槽的一端设有与所述燕尾槽滑动配合的滑块。

通过采用上述技术方案，燕尾槽与滑块配合，阻止滑块脱离环形弧面。

可选的，所述滑块于所述转动杆之间设有推杆电机，所述推杆电机与所述滑块固定，所述推杆电机的推杆与所述转动杆同轴连接。

通过采用上述技术方案，推杆电机可驱动杆体伸出使压辊抵紧玻璃纤维，驱动杆体缩回取消压辊与玻璃纤维的接触，便于移动组件带动压辊移动。

可选的，所述转动杆包括同轴的第一转动杆和第二转动杆，所述第一转动杆与所述第二转动杆之间同轴设有弹簧，所述第一转动杆靠近第二转动杆的端面围绕弹簧同轴设有环形槽，所述第二转动杆靠近第一转动杆的端面设有与所述环形槽滑动配合的环形块，所述第一转动杆侧壁开设有与所述环形槽相通的通气孔。

通过采用上述技术方案，弹簧的弹力使压辊可以压紧玻璃纤维与管道内壁，通气孔保持环形槽与环形块之间的气压与外界一直，使环形块与环形槽之间的相对移动保持顺畅。

可选的，所述杆体包括多个子杆体，所述子杆体一端开设有卡槽、另一端设有与卡槽配合的卡块，多个所述子杆体之间通过卡槽与卡块拼接。

通过采用上述技术方案，由于杆体需要通过污水井放入管道内，而杆体的长度较长，无法直接通过污水井放入管道内，因此需要分成多节子杆体，在管道内完成拼接，并在管道内延伸。

可选的，所述底座有两个，当两个底座靠近时，两个底座上连接的压辊端部相贴。

通过采用上述技术方案，两个压辊从玻璃纤维的中心向两端移动压紧玻璃纤维，相对于一个压辊从玻璃纤维一端移动至另一端可提高效率。

第二方面，本申请提供一种非开挖管道修复方法，采用如下的技术方案：

一种非开挖管道修复方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一：对管道进行内窥检测，确定破损位置和需要修复的尺寸。

步骤二：裁剪玻璃纤维材料，计算混合树脂用量，按照一定的比例，时间、混合，搅拌；

步骤三：将混合树脂与裁剪好的玻璃纤维材料进行碾刮、浸润；

步骤四：把浸润好混合树脂的玻璃纤维安装在修补器上；

步骤五：修补器准确导入管道内的破损位置；

步骤六：连接充气装置对修补器打压充气到额定工作压力；

步骤七：保持修补器的压力，玻璃纤维通过混合树脂初步粘连于管道内壁；

步骤八：在混合树脂凝胶时间之前，在管道内安装好非开挖管道修复系统；

步骤九：驱动移动组件，使两个底座上连接的压辊端部相互贴合；

步骤十：驱动推杆电机使转动杆伸出，使压辊压紧玻璃纤维，驱动转动电机，使压辊在玻璃纤维上滚动；

步骤十一：压辊滚动一段时间后，驱动推杆电机使转动杆缩回，取消压辊对玻璃纤维的抵接，驱动移动组件移动小于压辊长度的距离；

步骤十二：重复步骤十～步骤十一，直至所有玻璃纤维被压辊滚压。

通过采用上述技术方案，重复步骤十～步骤十一，逐渐将玻璃纤维与管道内壁之间的气泡挤压至玻璃纤维与管道内壁两端，最终从玻璃纤维两端排除，从而提高玻璃纤维与管道内壁的贴合度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

两个压辊从玻璃纤维中部向了两端分段移动压紧，逐渐将玻璃纤维与管道内壁之间的气泡挤压至玻璃纤维与管道内壁两端，最终从玻璃纤维两端排除，从而提高玻璃纤维与管道内壁的贴合度。

附图说明

图1是本申请实施例非开挖管道修复系统的原理结构示意图；

图2是本申请实施例非开挖管道修复系统的部分结构示意图；

图3是本申请实施例非开挖管道修复系统的转动杆的爆炸图；

图4是本申请实施例非开挖管道修复系统的子杆体的结构示意图。

附图标记说明：1、杆体；2、底座；3、转动杆；4、压辊；5、圆环形弧面；6、移动小车；7、滑轮；8、滑槽；9、转动电机；10、第一齿轮；11、第二齿轮；12、燕尾槽；13、滑块；14、推杆电机；15、第一转动杆；16、第二转动杆；17、弹簧；18、环形槽；19、环形块；20、通气孔；21、子杆体；22、卡槽；23、卡块；24、支架。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种非开挖管道修复系统。参照图1，非开挖管道修复系统包括杆体1、底座2、转动杆3和压辊4。在安装时，杆体1与待修复的水管同轴安装在水管中，杆体1的两端通过支架24支撑。支架24由两个从杆体1开始分叉的杆组成。底座2呈圆环状与杆体1同轴安装在杆体1上，底座2的外表面为圆环形弧面5，杆体1一端滑动连接于圆环形弧面5，杆体1可沿着圆环形弧面5的圆弧方向转动，杆体1远离圆环形弧面5的一端转动连接压辊4，压辊4在工作时与玻璃纤维抵接。在本申请中，底座2、转动杆3和压辊4有两组，且在这两组靠近是，两个压辊4端部可相贴。

参照图2，底座2连接有驱动组件，驱动组件为移动小车6，移动小车6包括滑轮7，滑轮7有马达驱动。杆体1的两侧面和上端面沿杆体1长度方向开设有滑槽8，对应的滑轮7位于杆体1两侧和上端，从而与滑槽8相互配合，并维持移动小车6移动过程中的稳定。

参照图2，圆环形弧面5上沿圆弧方向开设有燕尾槽12，燕尾槽12内滑动连接有滑块13，滑块13的横截面为与燕尾槽12配合的燕尾形，使滑块13在燕尾槽12内滑动时不会脱离燕尾槽12。滑块13上连接有推杆电机14，推杆电机14的底部与滑块13连接，推杆电机14的推杆与转动杆3同轴连接。

参照图3，转动杆3包括同轴的第一转动杆15和第二转动杆16，第一转动杆15与推杆电机14的推杆同轴连接，在第一转动杆15远离推杆的端面同轴开设有环形槽18，第一转动杆15远离推杆的端面还同轴连接有弹簧17，弹簧17的直径小于环形槽18的直径，因此弹簧17位于环形槽18长度方向延长线所围成的空间内，第二转动杆16靠近第一转动杆15的端面与弹簧17远离第一转动杆15的一端连接，且第二转动杆16靠近第一转动杆15的端面还同轴连接有环形块19，当弹簧17呈自然状态时，环形块19部分滑动连接于环形槽18内。第一转动侧壁开设有与环形槽18相通的通气孔20，通气孔20保持环形槽18与环形块19之间的气压与外界一直，使环形块19与环形槽18之间的相对移动保持顺畅。当推杆电机14驱动转动杆3伸出至压辊4与玻璃纤维抵紧时，弹簧17压缩产生的弹力为压辊4提供压紧玻璃纤维的力，且弹簧17起到一定的缓冲作用，避免压辊4过度压紧玻璃纤维。

参照图3，驱动件包括转动电机9、第一齿轮10和第二齿轮11，转动电机9与第二转动杆16连接固定，第一齿轮10同轴连接于所述转动电机9的驱动轴，所述第二齿轮11同轴设于所述压辊4一端，所述第一齿轮10与所述第二齿轮11啮合。为避免第二齿轮11干涉压辊4的转动，第二齿轮11的直径小于压辊4的直径。第二转动杆16垂直连接一根杆，压辊4与这根杆同轴且转动连接。

参照图4，杆体1包括多根子杆体21，子杆体21一端开设有卡槽22、另一端设有与卡槽22配合的卡块23，多个所述子杆体21之间通过卡槽22与卡块23拼接形成杆体1。

本申请还公开了一种非开挖管道修复方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一：对管道进行内窥检测，确定破损位置和需要修复的尺寸；

步骤二：裁剪玻璃纤维材料，计算混合树脂用量，按照一定的比例，时间、混合，搅拌；

步骤三：将混合树脂与裁剪好的玻璃纤维材料进行碾刮、浸润；

步骤四：把浸润好混合树脂的玻璃纤维安装在修补器上；

步骤五：修补器准确导入管道内的破损位置；

步骤六：连接充气装置对修补器打压充气到额定工作压力；

步骤七：保持修补器的压力，玻璃纤维通过混合树脂初步粘连于管道内壁；

步骤八：在混合树脂凝胶时间之前，在管道内安装好非开挖管道修复系统；

步骤九：驱动移动组件，使两个底座2上连接的压辊4端部相互贴合；

步骤十：驱动推杆电机14使转动杆3伸出，使压辊4压紧玻璃纤维，驱动转动电机9，使压辊4在玻璃纤维上滚动；

步骤十一：压辊4滚动一段时间后，驱动推杆电机14使转动杆3缩回，取消压辊4对玻璃纤维的抵接，驱动移动组件移动小于压辊4长度的距离；

步骤十二：重复步骤十～步骤十一，直至所有玻璃纤维被压辊4滚压。

本申请实施例的实施原理为：通过重复步骤十～步骤十一，两个压辊4从玻璃纤维中部向了两端分段移动压紧，逐渐将玻璃纤维与管道内壁之间的气泡挤压至玻璃纤维与管道内壁两端，最终从玻璃纤维两端排除，从而提高玻璃纤维与管道内壁的贴合度。

以上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 (10)

1.一种非开挖管道修复系统，其特征在于：所述系统包括杆体(1)、底座(2)、转动杆(3)和压辊(4)，所述杆体(1)同轴设于管道内，所述底座(2)设于所述杆体(1)上，且底座(2)具有圆环形弧面(5)，所述转动杆(3)滑动连接于圆环形弧面(5)上、并绕圆环形弧面(5)转动，所述压辊(4)转动连接于转动杆(3)远离圆环形弧面(5)的一端，所述转动杆(3)上设有驱动件，所述驱动件用于驱动所述压辊(4)转动。

2.根据权利要求1所述的非开挖管道修复系统，其特征在于：所述底座(2)设有移动组件，所述移动组件于所述杆体(1)上滑动。

3.根据权利要求2所述的非开挖管道修复系统，其特征在于：所述移动组件为移动小车(6)，所述移动小车(6)包括滑轮(7)，所述杆体(1)侧壁开设有滑槽(8)，所述滑轮(7)滑动连接于所述滑槽(8)内。

4.根据权利要求3所述的非开挖管道修复系统，其特征在于：所述驱动件包括转动电机(9)、第一齿轮(10)和第二齿轮(11)，所述第一齿轮(10)同轴连接于所述转动电机(9)的驱动轴，所述第二齿轮(11)同轴设于所述压辊(4)一端，所述第一齿轮(10)与所述第二齿轮(11)啮合。

5.根据权利要求4所述的非开挖管道修复系统，其特征在于：所述圆环形弧面(5)沿弧面方向开设有燕尾槽(12)，所述转动杆(3)靠近燕尾槽(12)的一端设有与所述燕尾槽(12)滑动配合的滑块(13)。

6.根据权利要求5所述的非开挖管道修复系统，其特征在于：所述滑块(13)于所述转动杆(3)之间设有推杆电机(14)，所述推杆电机(14)与所述滑块(13)固定，所述推杆电机(14)的推杆与所述转动杆(3)同轴连接。

7.根据权利要求1所述的非开挖管道修复系统，其特征在于：所述转动杆(3)包括同轴的第一转动杆(15)和第二转动杆(16)，所述第一转动杆(15)与所述第二转动杆(16)之间同轴设有弹簧(17)，所述第一转动杆(15)靠近第二转动杆(16)的端面围绕弹簧(17)同轴设有环形槽(18)，所述第二转动杆(16)靠近第一转动杆(15)的端面设有与所述环形槽(18)滑动配合的环形块(19)，所述第一转动杆(15)侧壁开设有与所述环形槽(18)相通的通气孔(20)。

8.根据权利要求1所述的非开挖管道修复系统，其特征在于：所述杆体(1)包括多个子杆体(21)，所述子杆体(21)一端开设有卡槽(22)、另一端设有与卡槽(22)配合的卡块(23)，多个所述子杆体(21)之间通过卡槽(22)与卡块(23)拼接。

9.根据权利要求2所述的非开挖管道修复系统，其特征在于：所述底座(2)有两个，当两个底座(2)靠近时，两个底座(2)上连接的压辊(4)端部相贴。

10.一种非开挖管道修复方法，包括如权利要求6所述的非开挖管道修复系统，所述方法包括如下步骤：

步骤一：对管道进行内窥检测，确定破损位置和需要修复的尺寸；

步骤二：裁剪玻璃纤维材料，计算混合树脂用量，按照一定的比例，时间、混合，搅拌；

步骤三：将混合树脂与裁剪好的玻璃纤维材料进行碾刮、浸润；

步骤四：把浸润好混合树脂的玻璃纤维安装在修补器上；

步骤五：修补器准确导入管道内的破损位置；

步骤六：连接充气装置对修补器打压充气到额定工作压力；

步骤七：保持修补器的压力，玻璃纤维通过混合树脂初步粘连于管道内壁；

步骤八：在混合树脂凝胶时间之前，在管道内安装好非开挖管道修复系统；

步骤九：驱动移动组件，使两个底座(2)上连接的压辊(4)端部相互贴合；

步骤十：驱动推杆电机(14)使转动杆(3)伸出，使压辊(4)压紧玻璃纤维，驱动转动电机(9)，使压辊(4)在玻璃纤维上滚动；

步骤十一：压辊(4)滚动一段时间后，驱动推杆电机(14)使转动杆(3)缩回，取消压辊(4)对玻璃纤维的抵接，驱动移动组件移动小于压辊(4)长度的距离；

步骤十二：重复步骤十～步骤十一，直至所有玻璃纤维被压辊(4)滚压。

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