CN114233976A - 一种自动一体化非开挖管道注浆系统和注浆方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动一体化非开挖管道注浆系统和注浆方法，相邻两个管道之间通过柔性管连接形成管道本体，气囊本体包覆于管道本体外侧壁上，气囊本体面向管道的一侧开设有进气口，气囊本体两侧均开设有注浆口；驱动机构驱动相邻两个管道相对转动，以使气囊本体与待修复管道内侧壁相适配；空压机与进气口通过进气管连接，气囊本体膨胀时与待修复管道内侧壁之间至少形成一密封的注浆腔；注浆装置向气囊本体和待修复管道之间注浆。利用牵引装置将膨胀气囊牵引至各缺陷处，可以对管道内的多处破损进行修复，简化了修补的步骤；利用驱动机构使气囊本体处于弯曲状态，使得气囊本体膨胀后可与复杂弯曲管段相适配，可更好的对复杂弯曲管段进行修复。

Description

一种自动一体化非开挖管道注浆系统和注浆方法

技术领域

本发明涉及地下工程施工技术领域，尤其涉及一种自动一体化非开挖管道注浆系统和注浆方法。

背景技术

我国城市地下管网规模巨大，国家统计局统计数据显示，截止到2019年底，仅城镇排水管线总长已突破74万公里。在如此庞大的地下排水系统中，部分管线因老旧失修等原因造成的安全隐患凸显，一段管道腐蚀、脱空、渗漏、沉陷、脱节等病害共存的现象极为普遍。目前针对混凝土管道腐蚀、渗漏、脱节等病害已有成熟的非开挖修复技术有穿插法、内衬法、原位固化法、缠绕法、碎管法等。这些非开挖维修方法主要针对管道结构本身强度的恢复，无法对管道周围脱空、沉陷、不密实等病害进行处治，施工后易出现二次病害。因此，采用非开挖技术进行病害管道修复时对管道进行预处理的需求日益增加。埋地管道沉降抬升高聚物注浆技术是针对软弱土层等复杂地质条件下地下管道沉降、错位等病害而研发的非开挖预处理技术。

管道基础土体注浆技术是较早应用的一种排水管道堵漏的辅助修复技术，通过对排水管道周围土体和接口部位、检查井底板和四周井壁注浆，形成隔水帷幕防止渗漏，固化管道和检查井周围土体，填充因水土流失造成的空洞，增加地基承载力和变形模量，堵塞地下水进入管道及检查井的渗透途径的一种辅助修复方法。

但是在工程实践中发现，对于一些复杂条件下管网的修复更新，如倒虹吸管、穿渠过河管段、地下水渗漏区以及复杂地质条件下管网等，以现有的国内外技术能力和施工水平很难达到预期要求。因此对于高地下水位、大管径、大埋深待修复排水管道的结构劣化特点，针对排水管网中常见的病害如管道错口、管道脱节、管道变形破裂和弯曲管道破裂等情况，急需设计一种能在复杂工况下自动化辅助注浆的装置。

发明内容

有鉴于此，为解决上述问题，本发明的实施例提供了一种自动一体化非开挖管道注浆系统和注浆方法。

本发明的实施例提供一种自动一体化非开挖管道注浆系统和注浆方法，包括：

膨胀气囊，包括多个首尾相连的管道和气囊本体，相邻两个所述管道之间通过柔性管连接形成管道本体；所述气囊本体呈环形设置，包覆于所述管道本体外侧壁上；

所述气囊本体面向所述管道的一侧开设有用于与进气管密封连接的进气口，所述管道开设有供所述进气管穿过的穿孔；所述气囊本体两侧均开设有用于与注浆管密封连接的注浆口，所述管道开设有供所述注浆管穿过的穿孔；

驱动机构，驱动相邻两个所述管道相对转动，以使所述气囊本体具有平直状态和弯曲状态，以与待修复管道内侧壁相适配；

空压机，与所述进气口通过进气管连接，所述进气管位于所述管道本体内，用于向所述气囊本体内注气，以使所述气囊本体膨胀，所述气囊本体膨胀时，与待修复管道内侧壁之间至少形成一密封的注浆腔；以及，

注浆装置，与所述注浆口通过注浆管连接，所述注浆管位于所述管道本体内，所述注浆管的端部位于气囊本体外，用于向气囊本体和待修复管道之间注浆。

进一步地，所述驱动机构包括连杆组件和驱动件；

所述连杆组件包括两个端部相铰接的连杆，所述连杆组件一端固定于所述管道内，另一端固定于相邻的所述管道内，两个所述连杆的铰接处位于所述柔性管内；所述驱动件驱动两个所述连杆相对转动，带动相邻两个所述管道相对转动。

进一步地，所述气囊本体呈平直状态时，两个所述连杆呈锐角设置；所述驱动件呈伸缩设置，所述驱动件的固定端和伸缩端分别与两个所述连杆铰接，所述驱动件位于所述连杆组件的锐角空间内。

进一步地，所述驱动件为液压油缸。

进一步地，还包括调节机构，所述管道的截面呈环形设置，由至少四个弧形板依次首尾铰接形成，所述调节机构驱动多个所述弧形板相对转动，以调节所述气囊本体的椭圆度。

进一步地，所述调节机构固定于所述管道内，包括至少一个伸缩驱动件，所述伸缩驱动件的两端分别与相对的两个所述弧形板铰接。

进一步地，所述伸缩驱动件为液压油缸。

进一步地，还包括牵引装置，所述牵引装置与所述膨胀气囊连接，带动所述膨胀气囊在待修复管道内移动。

进一步地，还包括监测装置，所述监测装置包括：

移动架，用于放置于待修复管道内，所述移动架连接于所述牵引装置和所述膨胀气囊之间；

摄像头，活动安装于所述活动架上；

驱动装置，固定于所述移动架上，驱动所述摄像头活动；以及，

显示屏，布设于地面，与所述摄像头连接，用于显示所述摄像头拍摄的画面，所述牵引装置牵引所述移动架沿着待修复管道移动，用于观察注浆情况。

此外，本发明的实施例提供一种自动一体化非开挖管道注浆方法，基于如上所述的自动一体化非开挖管道注浆系统，包括以下步骤：

将气囊本体放置于待修复管道内，使其与待修复管道的缺陷处相对，利用驱动机构驱动相邻两个所述管道相对转动，使气囊本体处于平直状态或弯曲状态，以与待修复管道内侧壁相适配；

利用空压机通过进气管向气囊本体内注气使其膨胀，使所述气囊本体与待修复管道内侧壁之间至少形成一密封的注浆腔，所述注浆腔与待修复管道的缺陷处相对；

利用注浆装置通过注浆管向所述注浆腔内注浆。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：空压机、注浆装置和牵引装置可以布设于地面，利用牵引装置将气囊本体拉动至待修复管道的缺陷处，利用空压机向气囊本体内注气使其膨胀与待修复管道贴合，利用注浆装置向气囊本体和待修复管道之间注浆以修复缺陷，注浆时气囊本体中部受力相对两端形成凹陷，待浆液凝固后，对气囊本体泄气，再利用牵引装置将膨胀气囊牵引至下一缺陷处，可以对管道内的多处破损进行修复，简化了修补的步骤。

对于地下复杂弯曲管段处的破裂缺陷，将柔性管与复杂弯曲管段处相对，利用驱动机构驱动相邻两个管道相对转动，使气囊本体处于弯曲状态，气囊本体的弯曲程度可依据弯曲管段的弯曲程度确定，使得气囊本体膨胀后，可与复杂弯曲管段相适配，可更好的对复杂弯曲管段进行修复。

附图说明

图1是本发明提供的自动一体化非开挖管道注浆系统一实施例的结构示意图；

图2是图1中自动一体化非开挖管道注浆系统(移动架和膨胀气囊位于待修复管道内)的结构示意图；

图3是图1中自动一体化非开挖管道注浆系统(膨胀气囊与缺陷处相对)的结构示意图；

图4是图1中膨胀气囊的剖面示意图；

图5是图1中膨胀气囊(位于弯曲状态)和驱动机构的结构示意图；

图6是图1中膨胀气囊的俯视图；

图7是图1中膨胀气囊内调节机构的结构示意图。

图8是图1中膨胀气囊另一视角的结构示意图；

图9是图1中监测装置的结构示意图；

图10是图1中安装座和摄像头的结构示意图；

图11是图1中第一驱动件的结构示意图；

图12是图1中第二驱动件的结构示意图；

图13是待修复管道的弯曲管段的结构示意图。

图中：待修复管道100、缺陷处101、膨胀气囊1、管道1-1、弧形板1-1a、气囊本体1-2、注浆口1-2a、进气口1-2b、柔性管1-3、连杆组件1-4、连杆1-41、尖部1-41a、翼部1-41b、连接部1-41c、铰接处1-42、驱动件1-5、行程杆1-6、空压机2、注浆装置3、牵引装置4、进气管5、注浆管6、定滚轮7、注浆车8、控制装置9、车载发电机10、调节机构11、伸缩驱动件11a、移动架12、容置腔12a、驱动接口12b、摄像头13、驱动装置14、第一驱动件14a、第二驱动件14b、安装座15、旋转轴15a、固定板15b、主动齿轮16、从动齿轮17、传动链条18、保护盒19、转轴20、电源装置21、数据采集处理器22、盖板23、牵引绳24、滚轮25。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参见图1至图12，本发明提供一种自动一体化非开挖管道注浆系统，包括膨胀气囊1、驱动机构、空压机2和注浆装置3。

具体地，请参见图4至图6，膨胀气囊1包括多个首尾相连的管道1-1和气囊本体1-2，相邻两个所述管道1-1之间通过柔性管1-3连接形成管道本体；所述气囊本体1-2呈环形设置，包覆于所述管道本体外侧壁上。驱动机构驱动相邻两个所述管道1-1相对转动，以使所述气囊本体1-2具有平直状态和弯曲状态，以与待修复管道100内侧壁相适配。

所述气囊本体1-2面向所述管道1-1的一侧开设有用于与进气管5密封连接的进气口1-2b，所述管道1-1开设有供所述进气管5穿过的穿孔，将进气管5和进气口1-2b连接，可向气囊本体1-2内注入气体使其膨胀。所述气囊本体1-2两侧均开设有用于与注浆管6密封连接的注浆口1-2a，所述管道1-1开设有供所述注浆管6穿过的穿孔，将注浆管6与注浆口1-2a连接，可通过注浆管6向注浆腔内注浆。

空压机2与所述进气口1-2b通过进气管5连接，所述进气管5位于所述管道本体内，用于向所述气囊本体1-2内注气，以使所述气囊本体1-2膨胀，所述气囊本体1-2膨胀时，与待修复管道100内侧壁之间至少形成一密封的注浆腔。

本实施例中，所述气囊本体1-2位于膨胀状态时，所述气囊本体1-2两端膨胀程度比中部膨胀程度大，气囊本体1-2膨胀后，气囊本体1-2中部与待修复管道100之间形成密封的环形注浆腔。其他实施例中，气囊本体1-2各部位的膨胀程度可依据需要注浆的范围确定。

在一实施例中，将气囊本体1-2两端的材质设置为弹性较大的材质，气囊本体1-2中部的材质设置为弹性较小的材质，通过向气囊本体1-2内注气，可使气囊本体1-2两端的膨胀程度比中部的膨胀程度大。另一实施例中，将膨胀后的气囊本体1-2两端设置为球状，气囊本体1-2中部设置为圆柱状，也可实现气囊本体1-2两端的膨胀程度比中部的膨胀程度大。

注浆装置3与所述注浆口1-2a通过注浆管6连接，所述注浆管6位于所述管道本体内，所述注浆管6的端部位于气囊本体1-2外，用于向气囊本体1-2和待修复管道100之间注浆。

对于地下复杂弯曲管段处的破裂缺陷，将柔性管1-3与复杂弯曲管段处相对，利用驱动机构驱动相邻两个管道1-1相对转动，使气囊本体1-2处于弯曲状态，气囊本体1-2的弯曲程度可依据弯曲管段的弯曲程度确定，使得气囊本体1-2膨胀后，可与复杂弯曲管段相适配，可更好的对复杂弯曲管段进行修复。

空压机2和注浆装置3可以布设于地面，利用空压机2向气囊本体1-2内注气使其膨胀与待修复管道100贴合，利用注浆装置3向气囊本体1-2和待修复管道100之间注浆以修复缺陷处101，注浆时气囊本体1-2中部受力相对两端形成凹陷，待浆液凝固后，对气囊本体1-2泄气，可对管道1-1内破损进行修复，简化了修补的步骤。

进一步地，所述驱动机构包括连杆组件1-4和驱动件1-5；所述连杆组件1-4包括两个端部相铰接的连杆1-41，所述连杆组件1-4一端固定于所述管道1-1内，另一端固定于相邻的所述管道1-1内，两个所述连杆1-41的铰接处1-42位于所述柔性管1-3内；所述驱动件1-5驱动两个所述连杆1-41相对转动，带动相邻两个所述管道1-1相对转动。

驱动件1-5驱动两个连杆1-41相对转动，改变两个连杆1-41之间的角度，从而可改变相邻两个管道1-1之间的角度。示例性地，两个连杆1-41重合时，相邻两个管道1-1所在直线重合，驱动件1-5驱动两个连杆1-41相对转动一定角度后，相邻两个管道1-1转动至该角度。

其他实施例中，驱动机构可以为多个单向气缸组，多个单向气缸组沿管道1-1轴向间隔设有多个，位于管道1-1和气囊本体1-2之间，每个单向气缸组包括多个单向气缸，绕管道1-1周向间隔设置，多个单向气缸的活塞杆伸缩，可控制管道1-1在待修复管道100内的倾斜方向，确定好管道1-1的倾斜方向后，通过进气管5向气囊本体1-2内注气，多个单向气缸的活塞杆逐个回缩，每回缩一个活塞杆，该活塞杆对应的气囊本体1-2部位膨胀，即可实现相邻两个管道1-1之间转动。

本实施例中，所述气囊本体1-2呈平直状态时，两个所述连杆1-41呈锐角设置；所述驱动件1-5呈伸缩设置，所述驱动件1-5的固定端和伸缩端分别与两个所述连杆1-41铰接，所述驱动件1-5位于所述连杆组件1-4的锐角空间内。驱动件1-5驱动两个连杆1-41转动至平直的过程中，即可使管道本体呈弯曲状态。两个连杆1-41呈锐角设置，可以减小驱动件1-5的伸缩行程，同时便于驱动件1-5对连杆1-41施力。

两个所述连杆1-41均呈V形设置具有尖部1-41a，两个所述尖部1-41a铰接形成所述铰接处1-42，所述连杆1-41的两个翼部1-41b通过连接部1-41c连接，两个翼部1-41b尾端固定于管道1-1内，可提高连杆1-41的强度，更好地带动相邻管道1-1之前的转动。

所述驱动件1-5的固定端连接有行程杆1-6，所述行程杆1-6与所述连杆1-41铰接，可进一步减小驱动件1-5的伸缩行程。所述行程杆1-6呈弯折状设置，以使所述行程杆1-6和驱动件1-5呈U形设置，可增大驱动件1-5对连杆1-41施力的力臂，便于驱动件1-5对连杆1-41施力。所述驱动件1-5为液压油缸，在一实施例中，行程杆1-6和液压油缸呈一体设置，为异形液压油缸，在其他实施例中，行程杆1-6和液压油缸可以为分体设置。

进一步地，请参见图7和图8，自动一体化非开挖管道注浆系统还包括调节机构11，所述管道1-1的截面呈环形设置，由至少四个弧形板1-1a依次首尾铰接形成，所述调节机构11驱动多个所述弧形板1-1a相对转动，以调节所述气囊本体1-2的椭圆度。

弧形板1-1a的数量可根据需要设置，也可以为五个、六个、七个或八个以上。多个弧形板1-1a铰接形成环状管道1-1，通过调节机构11驱动多个弧形板1-1a相对转动，可以改变管道1-1的椭圆度，气囊本体1-2固定于管道1-1上，从而可调节气囊本体1-2的椭圆度。可根据待修复管道100的椭圆度确定管道1-1的椭圆度，使得气囊本体1-2与变形的待修复管道100相适配，可保证树脂固化内衬的厚度能够最大程度地均匀一致，修复后树脂内衬结构受力均匀，达到结构性增强既有管道1-1抗屈曲性能和极限承载性的目的。

所述气囊本体1-2位于膨胀状态时，所述气囊本体1-2两端膨胀程度比中部膨胀程度大，气囊本体1-2膨胀后，气囊本体1-2中部与待修复管道100之间形成密封的注浆腔。其他实施例中，气囊本体1-2各部位的膨胀程度可依据需要注浆的范围确定。

在一实施例中，将气囊本体1-2两端的材质设置为弹性较大的材质，气囊本体1-2中部的材质设置为弹性较小的材质，通过向气囊本体1-2内注气，可使气囊本体1-2两端的膨胀程度比中部的膨胀程度大。另一实施例中，将膨胀后的气囊本体1-2两端设置为球状，气囊本体1-2中部设置为圆柱状，也可实现气囊本体1-2两端的膨胀程度比中部的膨胀程度大。

所述气囊本体1-2面向所述管道1-1的一侧开设有用于与进气管5密封连接的进气口1-2b，所述管道1-1开设有供所述进气管5穿过的穿孔，将进气管5和进气口1-2b连接，可向气囊本体1-2内注入气体使其膨胀。所述气囊本体1-2两侧均开设有用于与注浆管6密封连接的注浆口1-2a，所述管道1-1开设有供所述注浆管6穿过的穿孔，将注浆管6与注浆口1-2a连接，可通过注浆管6向注浆腔内注浆，注浆口1-2a的数量可以为一个或多个，朝气囊本体1-2与待修复管道100之间注浆形成环形内衬，可保证对缺陷处101的修复效果。

调节机构11可以布置于管道1-1外，为了避免对气囊本体1-2造成影响，调节机构11需要布置于气囊本体1-2两侧，调节机构11的布置位置受到限制。本实施例中，所述调节机构11固定于所述管道1-1内，可以避免对气囊本体1-2造成影响。

所述调节机构11设有多个，间隔布设于所述管道1-1内，可均匀地对弧形板1-1a施力，保证管道1-1在轴向上均匀的椭圆度。

所述调节机构11包括至少一个伸缩驱动件11a，所述伸缩驱动件11a的两端分别与相对的两个所述弧形板1-1a铰接。所述伸缩驱动件11a可以为液压油缸、单向气缸等。

在其他实施例中，调节机构11可以为两个单向气缸组，各单向气缸组分别位于管道1-1相对的两侧，单向气缸组包括多个单向气缸，沿管道1-1轴向间隔布置，各单向气缸的活塞部与各弧形板1-1a一一固定连接，通过控制单向气缸的活塞部的伸出长度，可控制相对的两个弧形板1-1a之间的距离，从而控制管道1-1的椭圆度。可理解的，单向气缸也可以替换为液压油缸等。

所述弧形板1-1a的数量为偶数，便于管道1-1从圆形转变为椭圆形。管道1-1受到外部荷载时，管道1-1相对的两侧受到压力而变成椭圆状，所述管道1-1呈对称设置，关于对称轴对称的每两个所述弧形板1-1a尺寸相同，使管道1-1变形后可尽量保持对称。

所述伸缩驱动件11a设有多个，可分别对各弧形板1-1a进行控制，从而精确控制管道1-1的椭圆度。多个所述伸缩驱动件11a均与所述对称线相垂直，每一所述伸缩驱动件11a分别与一对对称的所述弧形板1-1a连接。

本实施例中，弧形板1-1a的个数为四个，四个弧形板1-1a的尺寸形状相同，伸缩驱动件11a的数量为两个，各伸缩驱动件11a分别与两个相对的弧形板1-1a连接，伸缩驱动件11a的活塞杆伸缩，可带动弧形板1-1a转动，使管道1-1变为椭圆状，调节管道1-1的椭圆度。

进一步地，自动一体化非开挖管道注浆系统还包括牵引装置4，所述牵引装置4与所述膨胀气囊1连接，带动所述膨胀气囊1在待修复管道100内移动。所述膨胀气囊1底部安装有滚轮25，便于膨胀气囊1在待修复管道100内的移动。利用牵引装置4将气囊本体1-2拉动至待修复管道100的缺陷处101，利用空压机2向气囊本体1-2内注气使其膨胀与待修复管道100贴合，利用注浆装置3向气囊本体1-2和待修复管道100之间注浆以修复缺陷处101，注浆时气囊本体1-2中部受力相对两端形成凹陷，待浆液凝固后，对气囊本体1-2泄气，再利用牵引装置4将膨胀气囊1牵引至下一缺陷处101，可以对管道1-1内的多处破损进行修复，简化了修补的步骤。

具体地，牵引装置4可以为卷扬机，卷扬机与膨胀气囊1通过牵引绳24连接，卷扬机还配备有拉线式位移传感器。

为了避免注浆管6和进气管5的混乱放置，还设有滚轮组，所述滚轮组包括多个定滚轮7，多个所述定滚轮7间隔固定于所述注浆管6的路线上，所述注浆管6绕设于所述定滚轮7上；多个所述定滚轮7间隔固定于所述进气管5的路线上，所述进气管5绕设于所述定滚轮7上，可避免注浆管6和进气管5的缠绕，保证注浆管6和进气管5的张紧，减少注浆和注气过程中注浆管6和进气管5晃动的可能性，从而提升注浆和注气的稳定性。

所述进气管5与所述空压机2、气囊本体1-2可拆卸连接，所述注浆管6与所述注浆系统、气囊本体1-2可拆卸连接，便于装置的回收管理。

进一步地，自动一体化非开挖管道注浆系统还包括注浆车8、控制装置9和车载发电机10。所述空压机2、注浆装置3、牵引装置4、进气管5、注浆管6放置于所述注浆车8上，实现注浆设备的一体化。所述控制装置9放置于注浆车8上，与所述空压机2、注浆装置3、牵引装置4连接，用于控制空压机2、注浆装置3和牵引装置4。所述车载发电机10放置于所述注浆车8上，与所述空压机2、注浆装置3、控制装置9电连接。

进一步地，请参见图9至图12，自动一体化非开挖管道注浆系统还包括监测装置，所述监测装置包括移动架12、摄像头13、驱动装置14和显示屏。

移动架12用于放置于待修复管道100内，所述移动架12连接于所述牵引装置4和所述膨胀气囊1之间，所述牵引装置4与所述移动架12通过牵引绳24连接，带动所述移动架12在待修复管道100内移动，扩大摄像头13获取画面的范围。摄像头13活动安装于所述活动架上；驱动装置14固定于所述移动架12上，驱动所述摄像头13活动；显示屏布设于地面，与所述摄像头13连接，用于显示所述摄像头13拍摄的画面，所述牵引装置4牵引所述移动架12沿着待修复管道100移动，用于观察注浆情况。

所述移动架12底部安装有滚轮25，便于检测装置在待修复管道100内的移动。牵引装置4带动监测装置和膨胀气囊1在待修复管道100内移动，利用驱动装置14驱动摄像头13活动，使摄像头13获取待修复管道100缺陷处101的画面，使膨胀气囊1与缺陷处101相对，注浆过程中，利用摄像头13观察注浆情况，边修复边矫正，提高待修复管道100的修复效果。

具体地，安装座15轴向旋转安装于所述移动架12上，本实施例中，所述安装座15的旋转轴15a与所述待修复管道100轴向平行，所述摄像头13转动安装于所述安装座15背对所述移动架12的一侧；所述驱动机构包括第一驱动件14a和第二驱动件14b，所述第一驱动件14a驱动所述安装座15轴向旋转，所述第二驱动件14b驱动所述摄像头13转动，可实现摄像头13多角度地转动，对待修复管道100全方位进行监控。

其他实施例中，可在移动架12上固定安装有三轴机械臂，摄像头13安装于三轴机械臂上，也可实现摄像头13的活动安装。

本实施例中，请参见图11，所述第一驱动件14a为步进电机，所述步进电机的驱动轴与所述安装座15的旋转轴15a传动连接。步进电机与旋转轴15a通过主动齿轮16、从动齿轮17与传动链条18的传动方式进行连接，此为现有技术，在此不再赘述，利用步进电机可对安装座15的旋转进行精确控制，便于对缺陷处101的注浆情况进行观察。其他实施例中，步进电机的驱动轴也可以直接与旋转轴15a固定连接。

步进电机、主动齿轮16、从动齿轮17与传动链条18安装于保护盒19内，可对各部件起到保护作用，保护盒19设有供旋转轴15a穿过的让位孔。

所述摄像头13与转轴20固定连接，所述转轴20与所述安装座15转动连接，所述第二驱动件14b驱动所述转轴20转动。所述第二驱动件14b为步进电机，固定于安装座15上，所述步进电机的驱动轴与所述转轴20传动连接，便于安装拆卸。其他实施例中，步进电机的驱动轴也可以直接与转轴20固定连接。

本实施例中，请参见图12，安装座15呈U形设置，具有相对的两个固定板15b，转轴20两端分别转动安装于两个固定板15b上，摄像头13位于两个固定板15b之间，步进电机与转轴20的连接方式和步进电机与旋转轴15a的连接方式相同，均是通过主动齿轮16、从动齿轮17与传动链条18的传动方式进行连接。

进一步地，自动一体化非开挖管道注浆系统还包括电源装置21和数据采集处理器22。

所述移动架12内部设有容置腔12a，保护盒19和电源装置21布置于所述容置腔12a内，所述电源装置21与所述驱动机构、摄像头13电连接，为其供电，可避免电源线长度过长对移动架12的移动造成影响，同时避免电源线容易断裂。

所述数据采集处理器22布置于所述容置腔12a内，与所述摄像头13、电源装置21连接，用于存储所述摄像头13获取的数据。所述移动架12上设有与所述数据采集处理器22连接的驱动接口12b，可将USB设备插入驱动接口12b，获取摄像头13采集的数据。

所述容置腔12a侧壁开设有开口，所述开口上可拆卸安装有盖板23，便于对容置腔12a内的各部件进行维修更换。

本发明还提供一种自动一体化非开挖管道注浆方法，基于如上所述的自动一体化非开挖管道注浆系统，包括以下步骤：

将气囊本体1-2放置于待修复管道100内，使其与待修复管道100的缺陷处101相对，具体地，利用牵引装置4拉动监测装置移动，带动膨胀气囊1移动，利用驱动装置14驱动摄像头13活动，通过摄像头13的监测，可准确的时膨胀气囊1与缺陷处101相对；利用调节机构11驱动多个所述弧形板1-1a相对转动，调节膨胀气囊1的椭圆度；

利用驱动机构14驱动相邻两个所述管道1-1相对转动，使气囊本体1-2处于平直状态或弯曲状态，以与待修复管道100内侧壁相适配；

利用空压机2通过进气管5向气囊本体1-2内注气使其膨胀，使所述气囊本体1-2与待修复管道100内侧壁之间至少形成一密封的注浆腔，所述注浆腔与待修复管道100的缺陷处101相对；

利用注浆装置3通过注浆管6向所述注浆腔内注浆，利用驱动装置驱动摄像头13活动，利用摄像头13可监测注浆过程；

待浆液定型后，利用空压机2对气囊本体1-2泄压，利用牵引装置4将膨胀气囊1从待修复管道100中拉出。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动一体化非开挖管道注浆系统，其特征在于，包括：

膨胀气囊，包括多个首尾相连的管道和气囊本体，相邻两个所述管道之间通过柔性管连接形成管道本体；所述气囊本体呈环形设置，包覆于所述管道本体外侧壁上；

所述气囊本体面向所述管道的一侧开设有用于与进气管密封连接的进气口，所述管道开设有供所述进气管穿过的穿孔；所述气囊本体两侧均开设有用于与注浆管密封连接的注浆口，所述管道开设有供所述注浆管穿过的穿孔；

驱动机构，驱动相邻两个所述管道相对转动，以使所述气囊本体具有平直状态和弯曲状态，以与待修复管道内侧壁相适配；

空压机，与所述进气口通过进气管连接，所述进气管位于所述管道本体内，用于向所述气囊本体内注气，以使所述气囊本体膨胀，所述气囊本体膨胀时，与待修复管道内侧壁之间至少形成一密封的注浆腔；以及，

注浆装置，与所述注浆口通过注浆管连接，所述注浆管位于所述管道本体内，所述注浆管的端部位于气囊本体外，用于向气囊本体和待修复管道之间注浆。

2.如权利要求1所述的自动一体化非开挖管道注浆系统，其特征在于，所述驱动机构包括连杆组件和驱动件；

所述连杆组件包括两个端部相铰接的连杆，所述连杆组件一端固定于所述管道内，另一端固定于相邻的所述管道内，两个所述连杆的铰接处位于所述柔性管内；所述驱动件驱动两个所述连杆相对转动，带动相邻两个所述管道相对转动。

3.如权利要求2所述的自动一体化非开挖管道注浆系统，其特征在于，所述气囊本体呈平直状态时，两个所述连杆呈锐角设置；所述驱动件呈伸缩设置，所述驱动件的固定端和伸缩端分别与两个所述连杆铰接，所述驱动件位于所述连杆组件的锐角空间内。

4.如权利要求3所述的自动一体化非开挖管道注浆系统，其特征在于，所述驱动件为液压油缸。

5.如权利要求1所述的自动一体化非开挖管道注浆系统，其特征在于，还包括调节机构，所述管道的截面呈环形设置，由至少四个弧形板依次首尾铰接形成，所述调节机构驱动多个所述弧形板相对转动，以调节所述气囊本体的椭圆度。

6.如权利要求5所述的自动一体化非开挖管道注浆系统，其特征在于，所述调节机构固定于所述管道内，包括至少一个伸缩驱动件，所述伸缩驱动件的两端分别与相对的两个所述弧形板铰接。

7.如权利要求6所述的自动一体化非开挖管道注浆系统，其特征在于，所述伸缩驱动件为液压油缸。

8.如权利要求1所述的自动一体化非开挖管道注浆系统，其特征在于，还包括牵引装置，所述牵引装置与所述膨胀气囊连接，带动所述膨胀气囊在待修复管道内移动。

9.如权利要求8所述的自动一体化非开挖管道注浆系统，其特征在于，还包括监测装置，所述监测装置包括：

移动架，用于放置于待修复管道内，所述移动架连接于所述牵引装置和所述膨胀气囊之间；

摄像头，活动安装于所述活动架上；

驱动装置，固定于所述移动架上，驱动所述摄像头活动；以及，

显示屏，布设于地面，与所述摄像头连接，用于显示所述摄像头拍摄的画面，所述牵引装置牵引所述移动架沿着待修复管道移动，用于观察注浆情况。

10.一种自动一体化非开挖管道注浆方法，其特征在于，基于如权利要求1至9任一项所述的自动一体化非开挖管道注浆系统，包括以下步骤：

将气囊本体放置于待修复管道内，使其与待修复管道的缺陷处相对，利用驱动机构驱动相邻两个所述管道相对转动，使气囊本体处于平直状态或弯曲状态，以与待修复管道内侧壁相适配；

利用空压机通过进气管向气囊本体内注气使其膨胀，使所述气囊本体与待修复管道内侧壁之间至少形成一密封的注浆腔，所述注浆腔与待修复管道的缺陷处相对；

利用注浆装置通过注浆管向所述注浆腔内注浆。

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