CN114017579B - 非开挖污水管道在线修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了非开挖污水管道在线修复方法，属于管道修复技术领域，包括：当行走机构安装的摄像头拍摄到故障区域之后，通过行走机构调整修复环的位置，使修复环定位在故障区域的内侧。驱动修复环两侧的挡圈运动并使挡圈密闭抵靠在污水管道的内壁上；修复环、两个挡圈和污水管道的内壁形成覆盖故障区域的修复腔。通过浇注管向修复腔内注入修复浆；待修复浆固化之后，截断浇注管并使修复环与行走机构脱离，回收行走机构。本发明提供的非开挖污水管道在线修复方法中保证了修复浆长时间的稳定状态，而通过将浇注管截断即可实现行走机构的回收从而方便下次使用，整个修复流程较短，并且可在污水管道运行时进行修复不影响正常使用。

Description

非开挖污水管道在线修复方法

技术领域

本发明属于管道修复技术领域，更具体地说，是涉及非开挖污水管道在线修复方法。

背景技术

城市的雨污管道关系到城市的排水防洪的好坏，如果排水管出现问题，那么就会导致排水不畅，如果遇到特大的暴雨很可能会造成洪灾，因此对于污水管道的定期的排查检修很重要，如果发现管道损坏等情况需要对管道进行及时地更换或者修补。

对污水管道修复的大多数是采用的直接开挖的方式，但是在实际操作过程中，很多作业区域分布在城市主次干道，交通拥挤，随机干扰大，并且地下管线埋设较为复杂，通过开挖的方式进行修复会造成很大的交通影响，导致城市交通瘫痪。现有技术中出现了通过修复小车等采用非开挖的方式对污水管道进行修补，虽然有一定的修复效果，但是为了使用于修复的修复浆及时固化，需要使待修复的管道关闭并停止使用，这就给整个城市的正常生产生活带来的诸多不便。

发明内容

本发明的目的在于提供非开挖污水管道在线修复方法，旨在解决进行修复时需要将待修复管道进行关闭的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供非开挖污水管道在线修复方法，包括：

将修复环安装在行走机构上，所述行走机构带动所述修复环沿污水管道长度方向上运动；

当所述行走机构安装的摄像头拍摄到故障区域之后，通过所述行走机构调整所述修复环的位置，使所述修复环定位在所述故障区域的内侧；

驱动所述修复环两侧的挡圈运动并使所述挡圈密闭抵靠在所述污水管道的内壁上；所述修复环、两个所述挡圈和所述污水管道的内壁形成覆盖所述故障区域的修复腔；

通过浇注管向所述修复腔内注入修复浆；待所述修复浆固化之后，截断所述浇注管并使所述修复环与所述行走机构脱离，回收所述行走机构。

在一种可能的实现方式中，所述行走机构带动所述修复环沿污水管道长度方向上运动包括：

根据所述污水管道的内径，调整所述行走机构上多个支撑臂的长度，通过多个所述支撑臂支撑所述行走机构并使所述修复环与所述污水管道同轴设置。

在一种可能的实现方式中，所述通过所述行走机构调整所述修复环的位置，使所述修复环定位在所述故障区域的内侧包括：

确定所述摄像头与所述修复环沿所述污水管道轴向的相对位置以及间距；

当所述摄像头拍摄到所述故障区域之后，使所述行走机构前进或者后退所述间距使所述修复环位于所述故障区域的内侧。

在一种可能的实现方式中，所述驱动所述修复环两侧的挡圈运动并使所述挡圈密闭抵靠在所述污水管道的内壁上包括：

通过所述行走机构上的输气管向所述挡圈内充气，使所述挡圈自所述修复环向所述污水管道内壁膨胀直至所述挡圈封堵所述修复环与所述污水管道内壁之间的间隙。

在一种可能的实现方式中，所述通过浇注管向所述修复腔内注入修复浆包括：

通过所述行走机构上的储浆罐向所述浇注管输送所述修复浆，所述浇注管贯穿所述修复环用于向所述修复腔注入所述修复浆。

在一种可能的实现方式中，所述截断所述浇注管并使所述修复环与所述行走机构脱离包括：

接通加热片的电源，通过所述加热片的热量使所述浇注管与所述修复环之间的热熔管热熔。

在一种可能的实现方式中，所述修复环的外侧面开设有多个凹槽，所述凹槽内用于注入所述修复浆。

在一种可能的实现方式中，所述修复浆为砂浆、树脂和粘接剂。

在一种可能的实现方式中，在所述通过浇注管向所述修复腔内注入修复浆之前还包括：

通过所述行走机构上的打磨机对所述故障区域进行打磨。

在一种可能的实现方式中，所述通过所述行走机构上的打磨机对所述故障区域进行打磨包括：

通过气缸使所述打磨机摆动并使所述打磨机的打磨头抵靠在所述污水管道内壁上；启动所述打磨机和所述行走机构上的转环，通过所述转环带动所述打磨机沿所述污水管道轴向转动。

本发明提供的非开挖污水管道在线修复方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明非开挖污水管道在线修复方法中为通过行走机构带动修复环在污水管道内运动。当行走机构上的摄像头拍摄到故障区域后，通过行走机构使修复环位于故障区域的内侧。此时驱动修复环两侧的挡圈运动，两个挡圈分布在修复环的两侧，当两个挡圈密闭抵靠在污水管道内壁时与修复环会形成修复腔。通过浇注管向修复腔内注入修复浆，当修复浆固化之后，使浇注管截断从而与修复环脱离，此时启动行走机构即可实现回收。

本申请中，通过两个挡圈即可保证在修复浆注入的过程中的密闭性，当修复浆固化之后，修复环可作为保护修复浆的外层构件，保证了修复浆长时间的稳定状态，而通过将浇注管截断即可实现行走机构的回收从而方便下次使用，整个修复流程较短，并且可在污水管道运行时进行修复不影响正常使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的非开挖污水管道在线修复方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，现对本发明提供的非开挖污水管道在线修复方法进行说明。非开挖污水管道在线修复方法，包括：

将修复环安装在行走机构上，行走机构带动修复环沿污水管道长度方向上运动。

当行走机构安装的摄像头拍摄到故障区域之后，通过行走机构调整修复环的位置，使修复环定位在故障区域的内侧。

驱动修复环两侧的挡圈运动并使挡圈密闭抵靠在污水管道的内壁上；修复环、两个挡圈和污水管道的内壁形成覆盖故障区域的修复腔。

通过浇注管向修复腔内注入修复浆；待修复浆固化之后，截断浇注管并使修复环与行走机构脱离，回收行走机构。

本发明提供的非开挖污水管道在线修复方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明非开挖污水管道在线修复方法中为通过行走机构带动修复环在污水管道内运动。当行走机构上的摄像头拍摄到故障区域后，通过行走机构使修复环位于故障区域的内侧。此时驱动修复环两侧的挡圈运动，两个挡圈分布在修复环的两侧，当两个挡圈密闭抵靠在污水管道内壁时与修复环会形成修复腔。通过浇注管向修复腔内注入修复浆，当修复浆固化之后，使浇注管截断从而与修复环脱离，此时启动行走机构即可实现回收。

本申请中，通过两个挡圈即可保证在修复浆注入的过程中的密闭性，当修复浆固化之后，修复环可作为保护修复浆的外层构件，保证了修复浆长时间的稳定状态，而通过将浇注管截断即可实现行走机构的回收从而方便下次使用，整个修复流程较短，并且可在污水管道运行时进行修复不影响正常使用。

修复环为一个闭环的构件，并且修复环具有一定的宽度。由于污水管道内会有大量的污水流通，当设置修复环之后在修复环处因为有节流效应的存在使得修复环处水流增大，对修复环的冲击力较大，因此保证修复环相对于污水管道的稳定是避免故障再次发生的关键。

即便故障区域仅为较小的区域，若仅使用相应结构的非闭环也即非圆形的构件进行修补，在污水水流持续的作用下，极易发生修复后的结构从污水管道的内壁脱离。为了避免上述问题，修复环为一个闭环的也即圆形的机构，由于圆形的结构需要发生扭转才能够脱离污水管道内壁，因此保证了修复环对修复浆的持续防护。

在本申请提供的非开挖污水管道在线修复方法的一些实施例中，行走机构带动修复环沿污水管道长度方向上运动包括：

根据污水管道的内径，调整行走机构上多个支撑臂的长度，通过多个支撑臂支撑行走机构并使修复环与污水管道同轴设置。

修复环为闭环的结构，修复环需要在行走机构的作用下沿污水管道长度方向上运动。由于污水管道的内壁会粘接杂质，并且修复环需要与两个挡圈形成修复腔，以上原因均需要使修复环的外壁与污水管道的内壁之间间隔一定的距离，这样的做法能够避免修复环与污水管道内壁上的杂质碰撞，保证了行走机构的稳定行进。而为了保证修复浆在固化之后沿污水管道周向的厚度相同，为此需要保证修复环的外壁与污水管道内壁在周向的间距相同，因此在行走机构的周向会设置多个支撑臂，支撑臂一端固定在行走机构上另一端安装有滚轮，通过多个支撑臂的支撑能够使行走机构带动修复环运动，并且保证吸附环能够始终与污水管道保持同轴设置。需要特别指出的是，由于行走机构需要在多个支撑臂的作用下回收，当支撑臂设于修复环前侧时，此时支撑臂内需要设置缓冲装置，缓冲装置可为弹簧，也即支撑臂可伸长或者缩短从而能够使支撑臂上的滚轮驶过修复环。而支撑臂设于修复环后侧时，支撑臂无需设置缓冲装置。

在本申请提供的非开挖污水管道在线修复方法的一些实施例中，通过行走机构调整修复环的位置，使修复环定位在故障区域的内侧包括：

确定摄像头与修复环沿污水管道轴向的相对位置以及间距。

当摄像头拍摄到故障区域之后，使行走机构前进或者后退间距使修复环位于故障区域的内侧。

为了获悉污水管道内的情况，因此在行走机构的前端安装有摄像头，在摄像头的外部安装有防水罩，摄像头可采集360°的影像。摄像头与修复环在污水管道的轴向的投影具有一定的间距，当摄像头拍摄到故障区域之后，此时修复环并未处于故障区域的内侧，此时需要使行走机构前进或者后退一定的距离。

具体的实施例是，若行走机构位于修复环的前侧，当行走机构拍摄到故障区域之后，行走机构再向前移动测量的间距，以保证修复环能够准确定位在故障区域处。

在本申请提供的非开挖污水管道在线修复方法的一些实施例中，驱动修复环两侧的挡圈运动并使挡圈密闭抵靠在污水管道的内壁上包括：

通过行走机构上的输气管向挡圈内充气，使挡圈自修复环向污水管道内壁膨胀直至挡圈封堵修复环与污水管道内壁之间的间隙。

因为污水管道制作的误差以及在使用一段时间后污水管道的内壁上会粘接杂质，因此在带动修复环运动过程中需要使修复环的外侧面与污水管道的内壁保持间隔一定的距离。当需要浇注修复浆时，需要改变挡圈的状态，使得挡圈能够封堵污水管道内壁与修复环外侧面之间的间隙。为此挡圈为环状的可以向其内充气的构件，在向挡圈内充气之后挡圈自修复环开始膨胀直至抵靠在污水管道的内壁上，两个挡圈与修复环会形成修复腔。为了实现上述效果，需要在行走机构上安装输气管，输气管通过分流器与两个挡圈连通。同时输气管需要在修复浆固化之后与挡圈脱离，为此可在输气管上设置加热片，当修复浆固化完成之后，通过加热片使输气管与挡圈之间的热熔管热熔从而实现脱离。

在本申请提供的非开挖污水管道在线修复方法的一些实施例中，通过浇注管向修复腔内注入修复浆包括：

通过行走机构上的储浆罐向浇注管输送修复浆，浇注管贯穿修复环用于向修复腔注入修复浆。

修复浆通常情况下在静置一段时间后会固化，加之修复浆的质量较大，若携带较多的修复浆势必会增加行走机构的负担，为此在行走机构上设置有储浆罐，储浆罐内用于存储修复浆。储浆罐水平放置，支撑臂沿储浆罐的周向设置，而浇注管的两端分别与储浆罐和修复环连通。在行走机构上安装有动力泵和气罐。动力泵用于将修复浆输送至浇注管，输气管与挡圈之间连通有阀门，而通过控制阀门的开启或者关闭来控制气罐是否向挡圈输送气体。

在本申请提供的非开挖污水管道在线修复方法的一些实施例中，截断浇注管并使修复环与行走机构脱离包括：

接通加热片的电源，通过加热片的热量使浇注管与修复环之间的热熔管热熔。

当修复浆浇注并且固化之后，需要使浇注管和输气管截断，并且需要使用于将修复环定位在行走机构上的多个支撑杆也同样截断。为了使支撑杆、浇注管和输气管均能够在预设的位置热熔，需要在支撑杆与修复环之间，浇注管和修复环之间，输气管和挡圈之间均设置热熔管，支撑杆、浇注管和输气管的材质可为金属，而热熔管的材质为热熔料。加热片产生的热量通过支撑杆、浇注管和输气管传导至相应的热熔管，从而实现了修复环与行走机构的脱离。

在本申请提供的非开挖污水管道在线修复方法的一些实施例中，修复环的外侧面开设有多个凹槽，凹槽内用于注入修复浆。

为了提高修复环与固化后的修复浆之间相对位置的稳定，因此可事先在修复环的外侧面开设多个凹槽，在浇注修复浆并且修复浆固化之后会在修复浆的内侧面形成多个与凹槽配合的凸起，通过凸起与凹槽的卡接，避免了修复环从修复浆上滑脱。

在本申请提供的非开挖污水管道在线修复方法的一些实施例中，修复浆为砂浆、树脂和粘接剂。为了避免修复浆提前固化并且保证其流动性，因此在行走机构的储浆罐外壁套装有保温层，保温层内同样可以设置用于加热的加热装置。

在本申请提供的非开挖污水管道在线修复方法的一些实施例中，在通过浇注管向修复腔内注入修复浆之前还包括：

通过行走机构上的打磨机对故障区域进行打磨。

由于污水管道的内壁会粘接杂质，若直接将修复浆覆盖在杂质上并不会对故障区域起到很好的防护的效果，并且由于有杂质的存在还会降低修复浆与污水管道内壁之间的相互作用力，从而导致固化后的修复浆与故障区域脱离的问题。基于上述原因，因此在行走机构上设置有打磨机，通过打磨机打磨从而清除杂质，提高了修复浆的附着力。

在本申请提供的非开挖污水管道在线修复方法的一些实施例中，通过行走机构上的打磨机对故障区域进行打磨包括：

通过气缸使打磨机摆动并使打磨机的打磨头抵靠在污水管道内壁上；启动打磨机和行走机构上的转环，通过转环带动打磨机沿污水管道轴向转动。

为了实现对污水管道周向的打磨，可在行走机构上设置用于使打磨机摆动的气缸，通过气缸使打磨机摆动并使打磨机的打磨头抵靠在污水管道的内壁上。而为了实现打磨机360°的转动，需要在行走机构上通常情况下在储浆罐的外壁安装转环，打磨机安装在转环上，转环传动连接有齿轮，齿轮由电机驱动，通过电机从而驱动打磨机的运动。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.非开挖污水管道在线修复方法，其特征在于，包括：

将修复环安装在行走机构上，所述行走机构带动所述修复环沿污水管道长度方向上运动；

当所述行走机构安装的摄像头拍摄到故障区域之后，通过所述行走机构调整所述修复环的位置，使所述修复环定位在所述故障区域的内侧；

驱动所述修复环两侧的挡圈运动并使所述挡圈密闭抵靠在所述污水管道的内壁上；所述修复环、两个所述挡圈和所述污水管道的内壁形成覆盖所述故障区域的修复腔；

通过浇注管向所述修复腔内注入修复浆；待所述修复浆固化之后，截断所述浇注管并使所述修复环与所述行走机构脱离，回收所述行走机构；

所述修复环为闭环的圆形结构，且所述修复环用于作为保护所述修复浆的外层构件。

2.如权利要求1所述的非开挖污水管道在线修复方法，其特征在于，所述行走机构带动所述修复环沿污水管道长度方向上运动包括：

根据所述污水管道的内径，调整所述行走机构上多个支撑臂的长度，通过多个所述支撑臂支撑所述行走机构并使所述修复环与所述污水管道同轴设置。

3.如权利要求1所述的非开挖污水管道在线修复方法，其特征在于，所述通过所述行走机构调整所述修复环的位置，使所述修复环定位在所述故障区域的内侧包括：

确定所述摄像头与所述修复环沿所述污水管道轴向的相对位置以及间距；

当所述摄像头拍摄到所述故障区域之后，使所述行走机构前进或者后退所述间距使所述修复环位于所述故障区域的内侧。

4.如权利要求1所述的非开挖污水管道在线修复方法，其特征在于，所述驱动所述修复环两侧的挡圈运动并使所述挡圈密闭抵靠在所述污水管道的内壁上包括：

通过所述行走机构上的输气管向所述挡圈内充气，使所述挡圈自所述修复环向所述污水管道内壁膨胀直至所述挡圈封堵所述修复环与所述污水管道内壁之间的间隙。

5.如权利要求1所述的非开挖污水管道在线修复方法，其特征在于，所述通过浇注管向所述修复腔内注入修复浆包括：

通过所述行走机构上的储浆罐向所述浇注管输送所述修复浆，所述浇注管贯穿所述修复环用于向所述修复腔注入所述修复浆。

6.如权利要求1所述的非开挖污水管道在线修复方法，其特征在于，所述截断所述浇注管并使所述修复环与所述行走机构脱离包括：

接通加热片的电源，通过所述加热片的热量使所述浇注管与所述修复环之间的热熔管热熔。

7.如权利要求1所述的非开挖污水管道在线修复方法，其特征在于，所述修复环的外侧面开设有多个凹槽，所述凹槽内用于注入所述修复浆。

8.如权利要求1所述的非开挖污水管道在线修复方法，其特征在于，所述修复浆为砂浆、树脂和粘接剂。

9.如权利要求1所述的非开挖污水管道在线修复方法，其特征在于，在所述通过浇注管向所述修复腔内注入修复浆之前还包括：

通过所述行走机构上的打磨机对所述故障区域进行打磨。

10.如权利要求9所述的非开挖污水管道在线修复方法，其特征在于，所述通过所述行走机构上的打磨机对所述故障区域进行打磨包括：

通过气缸使所述打磨机摆动并使所述打磨机的打磨头抵靠在所述污水管道内壁上；启动所述打磨机和所述行走机构上的转环，通过所述转环带动所述打磨机沿所述污水管道轴向转动。

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