CN112901892A - 一种用于cipp翻转法的市政管道修复装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于CIPP翻转法的市政管道修复装置和方法，市政管道修复装置包括上胶机构和翻转机构；上胶机构包括：主环框、分别固定在主环框内壁的定导轮组件和动导轮组件、设置在主环框内的胶筒组件、固定在胶筒组件外壁的主支撑导轮；推盘上固定有紫外线灯管；翻转机构包括：固定盘、设置在固定盘上的贯穿槽、固定在固定盘上的输气管、和固定盘可拆卸连接的推盘、设置在推盘上的通气槽、设置在推盘上的上切割刀片和下切割刀片。解决了采用预灌注树脂胶的方法容易造成树脂胶提前固化、内衬管翻转后在管道内容易出现鼓泡、内衬管不能及时进行光固化，会在管道内出现部分脱落的问题。

Description

一种用于CIPP翻转法的市政管道修复装置和方法

技术领域

本发明涉及市政管道修复领域，具体地，涉及一种用于CIPP翻转法的市政管道修复装置和方法。

背景技术

CIPP翻转法，是一种非开挖地下管道修复工艺，其原理是利用压缩空气将内壁涂覆有热固化树脂胶的内衬管翻转至待修复管道的内部，固化后在管道内形成一个内衬新管。在现有技术中，首先，内衬管在使用前需要灌注热固化树脂胶，缠绕到翻转机上后运送至施工现场，由于管道修复前的准备工作较多，长时间耽搁后，热固化树脂胶会在内衬管内固化，导致内衬管的胶粘性能下降；其次，内衬管在管道内翻转完成后，其与管道内壁容易出现鼓泡；再次，为了保证内衬管上的树脂胶快速干固，需要将内衬管的两端切割，拆除管道设备后，引入光固化设备，内衬管进行光固化耽搁的时间较长，内衬管和管道内壁会出现脱落情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于CIPP翻转法的市政管道修复装置和方法，一是解决了采用预灌注树脂胶的方法容易造成树脂胶提前固化的问题；二是解决了内衬管翻转后在管道内容易出现鼓泡的问题；三是解决了内衬管不能及时进行光固化，会出现部分脱落的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于CIPP翻转法的市政管道修复装置，所述市政管道修复装置包括上胶机构和翻转机构；

所述上胶机构包括：主环框、分别固定在主环框内壁的定导轮组件和动导轮组件、设置在所述主环框内的胶筒组件、固定在所述胶筒组件外壁的主支撑导轮；所述主支撑导轮卡合在所述定导轮组件和所述动导轮组件之间；所述推盘上固定有紫外线灯管；

所述翻转机构包括：可拆卸地设置在管道端口的固定盘、设置在所述固定盘上的贯穿槽、固定在所述固定盘上的输气管、和所述固定盘可拆卸连接的推盘、设置在所述推盘上的通气槽、分别通过驱动组件设置在所述推盘上的上切割刀片和下切割刀片；所述上切割刀片和所述下切割刀片能够相向运动以将所述通气槽闭合；

内衬管的第一端的内壁与所述主支撑导轮相抵触，其第一端的外壁分别与所述定导轮组件和所述动导轮组件相抵触；所述内衬管的第二端依次贯穿所述贯穿槽和所述通气槽，翻转后固定在所述管道的端口处。

优选地，所述主环框上连接有副环框，所述胶筒组件外壁还固定有副支撑导轮，所述副支撑导轮至少部分与所述副环框的内壁相抵触，使得所述内衬管至少部分位于所述副支撑导轮和所述副环框的内壁之间。

优选地，所述动导轮组件包括固定在所述主环框上的轴杆，轴套一端可滑动地套接在所述轴杆上，另一端可转动地设置有导轮，所述轴杆上套接有弹簧。

优选地，所述胶筒组件包括筒体，所述筒体的外壁套接有环筒，所述环筒表面设置有出胶孔，所述筒体的内部设置有隔板，所述隔板将所述筒体内部分割形成第一腔和第二腔，所述第二腔内设置有泵体，所述泵体的进液管延伸至所述第一腔内，其出液管延伸至所述环筒内。

优选地，所述环筒内设置有环管，所述环管上连通有出胶头，所述出液管与所述环管相连通。

优选地，所述环筒的内壁通过多个间隔板与所述筒体的外壁相连接，多个所述间隔板将所述环筒内部环绕分割形成多个腔体；

所述环管依次贯穿多个所述间隔板，每个所述腔体内设置有与所述环管相连通的所述出胶头。

优选地，所述固定盘的圆周表面套接有环形的气囊，所述气囊通过支管与所述输气管相连通；

所述输气管上设置有第一阀体，所述支管上设置有第二阀体。

优选地，所述推盘上固定有支架，所述支架通过电磁锁与所述固定盘可拆卸连接。

优选地，所述推盘的圆周表面套接有橡胶压环；

本发明还提供了一种利用上述的市政管道修复装置进行管道修复的方法，所述方法包括：

1)将内衬管的端部张开后穿过主环框，使得内衬管的外壁分别与定导轮组件和动导轮组件相抵触；

2)将胶筒组件插入主环框内，使得主支撑导轮卡合在定导轮组件和动导轮组件之间；

3)将固定盘和推盘安装在待修复的管道的端口；

4)将内衬管依次穿过贯穿槽和通气槽，翻转后固定在所述管道的端口处；

5)开启泵体，将第一腔内的树脂胶涂覆在内衬管的内壁；

6)通过输气管往管道内充气，使得内衬管在管道内翻转，当内衬管翻转至管道的中部时，通过上切割刀片和下切割刀片将内衬管切断，继续充气将整个内衬管翻转贴附在管道的内壁；

7)利用上切割刀片和下切割刀片将通气槽闭合，关闭电磁锁，使得推盘和固定盘脱离；

8)继续充气，使得推盘沿管道长度方向运动，以将内衬管压紧在管道内壁。

本发明提供了一种用于CIPP翻转法的市政管道修复装置和方法，其中，所述市政管道修复装置包括上胶机构和翻转机构；所述上胶机构包括：主环框、分别固定在主环框内壁的定导轮组件和动导轮组件、设置在所述主环框内的胶筒组件、固定在所述胶筒组件外壁的主支撑导轮；所述主支撑导轮卡合在所述定导轮组件和所述动导轮组件之间；所述推盘上固定有紫外线灯管；所述翻转机构包括：可拆卸地设置在管道端口的固定盘、设置在所述固定盘上的贯穿槽、固定在所述固定盘上的输气管、和所述固定盘可拆卸连接的推盘、设置在所述推盘上的通气槽、分别通过驱动组件设置在所述推盘上的上切割刀片和下切割刀片；所述上切割刀片和所述下切割刀片能够相向运动以将所述通气槽闭合；在施工前，将树脂胶灌注至胶筒组件内，内衬管在充气牵引下，其内壁与胶筒组件相接触并涂覆树脂胶，实时涂覆避免了预灌注容易造成提前干固的问题；其次，内衬管能够在管道的中部及时切割，切割后通气槽关闭，推盘在气压增强后沿管道长度推进，一方面能够将内衬管平整在管道内壁，消除鼓泡，另一方便，在推进过程中能够及时利用紫外线灯管对树脂胶进行固化，避免内衬管的脱落。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的市政管道修复装置中上胶机构的结构图；

图2是本发明提供的市政管道修复装置中主环框的结构图；

图3是本发明提供的市政管道修复装置中上胶机构的拆分图；

图4是本发明提供的市政管道修复装置中上胶机构的部分剖视图；

图5是本发明提供的市政管道修复装置中胶筒组件的侧视图；

图6是本发明提供的市政管道修复装置中胶筒组件的内部结构图；

图7是本发明提供的市政管道修复装置中翻转机构的结构图；

图8是本发明提供的市政管道修复装置中翻转机构的侧视图；

图9是图8中沿A-A方向的剖视图；

图10是本发明提供的市政管道修复装置的整体结构图。

附图标记说明

1-底座；2-主环框；21-支杆；22-副环框；23-定导轮组件；24-动导轮组件；241-导轮；242-轴杆；243-弹簧；244-轴套；3-胶筒组件；31-副支撑导轮；32-主支撑导轮；33-环筒；34-盖板；35-输液口；36-筒体；37-间隔板；38-环管；39-出胶头；310-泵体；311-隔板；312-进液管；313-出液管；314-蓄电池；4-支座；41-插杆；42-导向板；43-导向槽；44-锁紧螺母；5-内衬管；6-固定盘；61-气囊；62-法兰盘；63-输气管；64-贯穿槽；65-电磁锁；66-第一阀体；67-支管；68-第二阀体；69-放气阀；7-推盘；71-支架；72-橡胶压环；73-限位组件；74-气缸；75-上切割刀片；76-下切割刀片；77-通气槽；8-管道；9-紫外线灯管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1-10所示，本发明提供了一种用于CIPP翻转法的市政管道修复装置，所述市政管道修复装置包括上胶机构和翻转机构；

所述上胶机构包括：主环框2、分别固定在主环框2内壁的定导轮组件23和动导轮组件24、设置在所述主环框2内的胶筒组件3、固定在所述胶筒组件3外壁的主支撑导轮32；所述主支撑导轮32卡合在所述定导轮组件23和所述动导轮组件24之间；如图1所示，为了方便固定主环框2，这里的主环框2上固定有底座1，底座1的两侧分别固定有支座4，支座4上设置有安装孔，插杆41的下端插接在安装孔上，插杆41的下端设置有螺纹结构，螺纹结构上扭合有锁紧螺母44，通过锁紧螺母44将插杆41锁紧在支座4上，插杆41的上端固定有导向板42，导向板42上设置有导向槽43，使得内衬管5能够依次穿过两个导向槽43，这里的导向槽43内壁可以固定有刷毛，使得内衬管5经过时，能够其外壁的异物清除；优选地，这里的所述动导轮组件24包括固定在所述主环框2上的轴杆242，轴套244一端可滑动地套接在所述轴杆242上，另一端可转动地设置有导轮241，所述轴杆242上套接有弹簧243；这里的定导轮组件23包括固定在主环框2内壁的轴杆和固定在轴杆上的导轮；当胶筒组件3插入主环框2时，主支撑导轮32先挤压动导轮组件24，使得其沿主环框2的径向方向收缩，之后卡合在定导轮组件23和动导轮组件24之间，这里的定导轮组件23、动导轮组件24和主支撑导轮32组成支撑组件，多组支撑组件沿主环框2的圆周方向等角度分布。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了能够有效将内衬管5有效支撑展开，方便内壁的涂覆，所述主环框2上通过支杆21连接有副环框22，所述胶筒组件3外壁还固定有副支撑导轮31，所述副支撑导轮31至少部分与所述副环框22的内壁相抵触，使得所述内衬管5至少部分位于所述副支撑导轮31和所述副环框22的内壁之间。

在本发明的一种优选的实施方式中，所述胶筒组件3包括筒体36，所述筒体36的外壁套接有环筒33，当筒体36插入主环框2后，环筒33位于主环框2和副环框22之间，内衬管5的内壁与环筒33的外壁相贴附，所述环筒33表面设置有出胶孔，所述筒体36的内部设置有隔板311，所述隔板311将所述筒体36内部分割形成第一腔和第二腔，所述第二腔内设置有泵体310，所述泵体310的进液管312延伸至所述第一腔内，其出液管313延伸至所述环筒33内。这里的泵体310可以选用树脂输送泵，可以有效输送具有一定粘度的树脂胶，如图6所示，第二腔内固定有蓄电池314，用于给予泵体310提供电源，第二腔内还设置有与泵体310电连接的远程遥控器，用于远程控制泵体310的启停，这里的蓄电池314和远程遥控器可以选用本领域常规的类型，只要满足上述功能即可。如图5所示，筒体36的端部设置有盖板34，盖板34能够将第二腔封闭，方便对内部的元件进行检修和对蓄电池314进行提前充电，这里的第一腔灌注有树脂胶，筒体36的端部设置有与第一腔相连通的输液口35，方便灌注；在本发明的优选的实施方式中，第一腔内可以设置加热装置，避免树脂胶的干固，这里的加热装置可以为本领域常用的类型，例如设置加热棒等。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得树脂胶能够从环筒33的出胶孔均匀挤出，所述环筒33内设置有环管38，所述环管38上连通有出胶头39，所述出液管313与所述环管38相连通，所述环筒33的内壁通过多个间隔板37与所述筒体36的外壁相连接，多个所述间隔板37将所述环筒33内部环绕分割形成多个腔体；所述环管38依次贯穿多个所述间隔板37，每个所述腔体内设置有与所述环管38相连通的所述出胶头39，泵体310将第一腔内的树脂胶泵送至环管38，并通过每一个出胶头39输送至每个腔体，从环筒33上的出胶孔均匀挤出，内衬管5的内壁与环筒33表面相对运动时，能够使得树脂胶均匀涂覆在其内壁。

所述翻转机构包括：可拆卸地设置在管道8端口的固定盘6、设置在所述固定盘6上的贯穿槽64、固定在所述固定盘6上的输气管63、和所述固定盘6可拆卸连接的推盘7、设置在所述推盘7上的通气槽77、分别通过驱动组件设置在所述推盘7上的上切割刀片75和下切割刀片76；所述上切割刀片75和所述下切割刀片76能够相向运动以将所述通气槽77闭合；所述推盘7上固定有紫外线灯管9，如图8所示，这里的驱动组件包括固定在推盘7上的气缸74，气缸74的活塞杆与上切割刀片75或下切割刀片76相连接，使得其能够带动刀片相向运动，这里的上切割刀片75的下端形成有V型槽口，下切割刀片76的上端为与V型槽口相配合的尖头结构，当上切割刀片75和下切割刀片76对接时，能够将内衬管5切断，同时能够将通气槽77关闭，为了保证切割刀片的稳定位移，推盘7上设置有限位组件73，限位组件73包括固定在切割刀片上的导杆和固定在推盘7上的导向套，导杆可滑动地位于导向套内。为了给予气缸74和紫外线灯管9提供电源和控制，这里的推盘7上可以设置本领域常用的远程遥控器和蓄电池。

优选地，如图7所示，这里的固定盘6的端部同轴固定有法兰盘62，法兰盘62可以通过螺丝组件锁紧在管道8的端部，用于进一步紧固固定盘6，固定盘6上设置有贯穿槽64，这里的贯穿槽64的宽度和长度与内衬管5的厚度和宽度相当，在满足内衬管5能够在贯穿槽64内相对滑动的情况下，减少漏气，这里的贯穿槽64的截面也可以为S型，可以进一步增加贯穿槽64的气密性能，由于贯穿槽64截面较小，加上内部填充有内衬管5，在鼓入压缩空气时，不会对内衬管5的翻转产生实质性影响，更为优选的，贯穿槽64内可以固定有密封圈增加气密性能。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了增加固定盘6边缘的气密性，同时进一步对固定盘6进行紧固，所述固定盘6的圆周表面套接有环形的气囊61，所述气囊61通过支管67与所述输气管63相连通；所述输气管63上设置有第一阀体66，所述支管67上设置有第二阀体68。如图9所示，初始状态下，先关闭第一阀体66，空气经支管67进入气囊61内，气囊61充气后能够与管道8的内壁相抵触，增加固定盘6边缘的气密性能，为了能够对气囊61进行放气操作，这里的支管67上还设置有放气阀69，气囊61充气结束后，关闭第二阀体68，开启第一阀体66，使得压缩空气经输气管63进入至内衬管5，为内衬管5进行翻转提供动力。

在本发明的一种优选的实施方式中，所述推盘7中朝向所述固定盘6的一面上固定有支架71，所述支架71通过电磁锁65与所述固定盘6可拆卸连接。这里的电磁锁65可以为本领域常规使用的类型，电磁锁65的主体安装至固定盘6上，其吸片安装在支架71上。

在本发明的一种优选的实施方式中，所述推盘7的圆周表面套接有橡胶压环72。这里的橡胶压环72为环形结构，如图9所示，其远离固定盘6的一端沿其径向方向向内凹陷，形成一定的坡度，方便推盘7在推动过程中，橡胶压环72能够将内衬管5压平在管道8的内壁，同时，橡胶压环72能够增加固定盘6和推盘7之间的气密性能，方便后续推动。

本发明还提供了一种利用上述的市政管道修复装置进行管道修复的方法，所述方法包括：先将内衬管5的一端从翻转机上取出，通过底座1一端的导向板42，将内衬管5的端部张开，依次穿过主环框2和副环框22；将树脂胶灌入筒体36后，将筒体36自副环框22插入主环框2内，在插入过程中，主支撑导轮32抵触动导轮组件24伸缩，之后卡合在动导轮组件24和定导轮组件23之间，副支撑导轮31和副环框22内壁接触，使得内衬管5的内壁与所述主支撑导轮32相抵触，其外壁分别与所述定导轮组件23和所述动导轮组件24相抵触；此时，筒体36被包裹在内衬管5的内部，牵引内衬管5穿过另一个导向板42，使得其被折叠，之后依次穿过贯穿槽64和通气槽77，之后进行翻转，如图10所示，将法兰盘62固定在管道8的端口，翻转后的内衬管5被夹紧在法兰盘62和管道8的端面之间，进行紧固；之后开启泵体310，将第一腔内的树脂胶泵出，并涂覆在内衬管5的内壁，按上述方法，先对气囊61进行充气，之后通过输气管63对管道8内进行充气，空气经通气槽77鼓入，对内衬管5提供动力，使得内衬管5在管道8内翻转，并使得其内壁与管道8的内壁相贴合，当内衬管5翻转至管道8中部位置时，开启气缸74，将内衬管5切断，切断后气缸74复位，保持通气槽77开放，继续鼓入空气，使得剩下的内衬管5继续翻转以贴附在管道8的内壁；

贴附完成后，利用切割刀片将通气槽77闭合，将切割后的内衬管5从贯穿槽64抽出，利用配合的密封盖将贯穿槽64闭合堵塞；关闭电磁锁65，使得推盘7和固定盘6脱离，继续充气，随着推盘7和固定盘6之间的气压增加，使得推盘7沿管道8长度方向运动，以将内衬管5压紧在管道8内壁，同时，利用紫外线灯管9对内衬管5进行光固化。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种用于CIPP翻转法的市政管道修复装置，其特征在于，所述市政管道修复装置包括上胶机构和翻转机构；

所述上胶机构包括：主环框(2)、分别固定在主环框(2)内壁的定导轮组件(23)和动导轮组件(24)、设置在所述主环框(2)内的胶筒组件(3)、固定在所述胶筒组件(3)外壁的主支撑导轮(32)；所述主支撑导轮(32)卡合在所述定导轮组件(23)和所述动导轮组件(24)之间；

所述翻转机构包括：可拆卸地设置在管道(8)端口的固定盘(6)、设置在所述固定盘(6)上的贯穿槽(64)、固定在所述固定盘(6)上的输气管(63)、和所述固定盘(6)可拆卸连接的推盘(7)、设置在所述推盘(7)上的通气槽(77)、分别通过驱动组件设置在所述推盘(7)上的上切割刀片(75)和下切割刀片(76)；所述上切割刀片(75)和所述下切割刀片(76)能够相向运动以将所述通气槽(77)闭合；所述推盘(7)上固定有紫外线灯管(9)；

内衬管(5)的第一端的内壁与所述主支撑导轮(32)相抵触，其第一端的外壁分别与所述定导轮组件(23)和所述动导轮组件(24)相抵触；所述内衬管(5)的第二端依次贯穿所述贯穿槽(64)和所述通气槽(77)，翻转后固定在所述管道(8)的端口处。

2.根据权利要求1所述的市政管道修复装置，其特征在于，所述主环框(2)上连接有副环框(22)，所述胶筒组件(3)外壁还固定有副支撑导轮(31)，所述副支撑导轮(31)至少部分与所述副环框(22)的内壁相抵触，使得所述内衬管(5)至少部分位于所述副支撑导轮(31)和所述副环框(22)的内壁之间。

3.根据权利要求1所述的市政管道修复装置，其特征在于，所述动导轮组件(24)包括固定在所述主环框(2)上的轴杆(242)，轴套(244)一端可滑动地套接在所述轴杆(242)上，另一端可转动地设置有导轮(241)，所述轴杆(242)上套接有弹簧(243)。

4.根据权利要求1所述的市政管道修复装置，其特征在于，所述胶筒组件(3)包括筒体(36)，所述筒体(36)的外壁套接有环筒(33)，所述环筒(33)表面设置有出胶孔，所述筒体(36)的内部设置有隔板(311)，所述隔板(311)将所述筒体(36)内部分割形成第一腔和第二腔，所述第二腔内设置有泵体(310)，所述泵体(310)的进液管(312)延伸至所述第一腔内，其出液管(313)延伸至所述环筒(33)内。

5.根据权利要求4所述的市政管道修复装置，其特征在于，所述环筒(33)内设置有环管(38)，所述环管(38)上连通有出胶头(39)，所述出液管(313)与所述环管(38)相连通。

6.根据权利要求5所述的市政管道修复装置，其特征在于，所述环筒(33)的内壁通过多个间隔板(37)与所述筒体(36)的外壁相连接，多个所述间隔板(37)将所述环筒(33)内部环绕分割形成多个腔体；

所述环管(38)依次贯穿多个所述间隔板(37)，每个所述腔体内设置有与所述环管(38)相连通的所述出胶头(39)。

7.根据权利要求1所述的市政管道修复装置，其特征在于，所述固定盘(6)的圆周表面套接有环形的气囊(61)，所述气囊(61)通过支管(67)与所述输气管(63)相连通；

所述输气管(63)上设置有第一阀体(66)，所述支管(67)上设置有第二阀体(68)。

8.根据权利要求7所述的市政管道修复装置，其特征在于，所述推盘(7)上固定有支架(71)，所述支架(71)通过电磁锁(65)与所述固定盘(6)可拆卸连接。

9.根据权利要求8所述的市政管道修复装置，其特征在于，所述推盘(7)的圆周表面套接有橡胶压环(72)。

10.一种利用权利要求1-9中任意一项所述的市政管道修复装置进行管道修复的方法，其特征在于，所述方法包括：

1)将内衬管(5)的端部张开后穿过主环框(2)，使得内衬管(5)的外壁分别与定导轮组件(23)和动导轮组件(24)相抵触；

2)将胶筒组件(3)插入主环框(2)内，使得主支撑导轮(32)卡合在定导轮组件(23)和动导轮组件(24)之间；

3)将固定盘(6)和推盘(7)安装在待修复的管道(8)的端口；

4)将内衬管(5)依次穿过贯穿槽(64)和通气槽(77)，翻转后固定在所述管道(8)的端口处；

5)开启泵体(310)，将第一腔内的树脂胶涂覆在内衬管(5)的内壁；

6)通过输气管(63)往管道(8)内充气，使得内衬管(5)在管道(8)内翻转，当内衬管(5)翻转至管道(8)的中部时，通过上切割刀片(75)和下切割刀片(76)将内衬管(5)切断，继续充气将整个内衬管(5)翻转贴附在管道(8)的内壁；

7)利用上切割刀片(75)和下切割刀片(76)将通气槽(77)闭合，关闭电磁锁(65)，使得推盘(7)和固定盘(6)脱离；

8)继续充气，使得推盘(7)沿管道(8)长度方向运动，以将内衬管(5)压紧在管道(8)内壁。

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