CN117072790A - 给水管道带压状态下应急维修装置及其维修方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种给水管道带压状态下应急维修装置及其维修方法，包括对立设置的顶部支撑板和底部支撑板，顶部支撑板和底部支撑板两端分别通过两个可以拆卸的支撑环连接，顶部支撑板和底部支撑板中部均设有液压缸，液压缸伸缩杆端部设有半圆形的钢套，两个液压缸推动两个钢罩在管道损坏位置，管道外表面与两个对接的钢罩形成密封腔体。具有安装、拆卸方便、快捷，装置重复利用高、维修成本较低、维修效果好、维修人员人身安全能够得到有效保障的优点，在快速、高效、安全的前提下有效节约了维修成本、减少了经济损失、提高了修补效果。

Description

给水管道带压状态下应急维修装置及其维修方法

技术领域

本发明涉及管道维修领域，尤其是涉及一种给水管道带压状态下应急维修装置及其维修方法。

背景技术

在市政工程建设过程中，因给水管道相关资料的的缺失以及资料内容不全等问题，导致在施工过程中，难于避免对给水管道造成破坏。而在医院、科教、工厂等一些重要场所，对破坏的给水管道进行停水维修时，难免会造成较大的经济损失、生命安全等问题。对于成片开发的老旧小区，因规划、建设时序、改造等原因，停水维修必定会造成大面积停水，影响整个片区的生活用水，造成较大的社会舆论。

经调查了解,市政给水管管材主要为不锈钢管、铸铁管和PE管，管径在20mm-620mm之间,较大部分管径在200mm-600mm之间，故此，本方法主要针对管径在200mm-600mm的市政给水管道；经现场实际调查了解,常规修补给水管道主要采取片区停水维修、管道修补套维修、截断更换管道，采取以上方法修补，会相应的造成较大的经济损失、维修人员的人身安全难以保障、维修难度大、修补效果不佳等问题。因此，需要一种给水管道带压状态下维修方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种给水管道带压状态下应急维修装置及其维修方法，解决常规修补给水管道主要采取片区停水维修、管道修补套维修、截断更换管道维修人员的人身安全难以保障、维修难度大的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种给水管道带压状态下应急维修装置，包括对立设置的顶部支撑板和底部支撑板，顶部支撑板和底部支撑板两端分别通过两个可以拆卸的支撑环连接，顶部支撑板和底部支撑板中部均设有液压缸，液压缸伸缩杆端部设有半圆形的钢套，两个液压缸推动两个钢罩在管道损坏位置，管道外表面与两个对接的钢罩形成密封腔体。

优选方案中，顶部支撑板两端分别设有第一支撑杆，第一支撑杆下端卡接有第一支撑环，底部支撑板两端分别设有第二支撑杆，第二支撑杆上端卡接有第二支撑环，第一支撑环和第二支撑环两端通过螺母连接；

第一支撑环和第二支撑环组成环体结构套在管道上。

优选方案中，钢套包括第一钢套和第二钢套，第一钢套和第二钢套两端分别设有凸起的环体结构，第一钢套和第二钢套的两端均设有密封环，密封环卡在环体结构上，且密封环内表面用于抵靠在管道表面上。

优选方案中，第一钢套两侧设有伸出的密封压紧板，密封承载槽两侧设有伸出的密封承载槽，密封压紧板与密封承载槽配合，且密封压紧板和密封承载槽表面均设有密封垫；

密封压紧板和密封承载槽上设有多个通孔，螺栓穿过通孔锁紧第一钢套和第二钢套。

优选方案中，第一钢套两端设有第一密封环，第二钢套两端设有第二密封环，第一密封环和第二密封环两端拼接组成环体结构，第一密封环和第二密封环拼接后的一侧设有锁紧环槽，锁紧环槽内部设有锁紧抱箍。

优选方案中，第一密封环和第二密封环沿中心轴线旋转对称，第一密封环一端设有内楔形块，另一端设有配合内楔形块的外楔形块。

优选方案中，内楔形块表面设有多个凸起的密封挡条，外楔形块表面上设有多个配合密封挡条的密封槽。

优选方案中，第一密封环外表面设有凸起的卡条，第一钢套内表面设有配合卡条的卡槽，密封环通过卡条卡在钢套中；

第一密封环和第二密封环内侧面设有凸起挡边，凸起的挡边抵靠在钢套环体结构内侧面上。

优选方案中，钢套上还设有观察玻璃；

顶部支撑板两侧还铰接有多个斜支撑杆，斜支撑杆活动端为尖端结构，斜支撑杆上套有支撑板，斜支撑杆上还设有螺纹，螺纹段位置设有压紧螺帽，压紧螺帽旋转抵靠在支撑板表面；

还设有液压系统，液压系统与液压缸连通；

底部支撑板两端与横向设置的支撑脚板连接。

该方法包括：

S1、管道出现破损位置开挖坑道，坑道开挖到管道以下，坑道内部设置排水坑，排水坑内部设置水泵抽水引导排水；

S2、底部支撑板中部安装第二液压缸，第二液压缸上部安装第二钢套，拼接完毕后将整个底部支撑板放置到管道下发，在底部支撑板两端安装第二支撑杆，第二支撑杆上安装第二支撑环，第二支撑环将管道两端进行支撑；

S3、第二支撑环上安装第一支撑环并通过多个螺栓锁紧，两个第一支撑环上的第一支撑杆上安装顶部支撑板，顶部支撑板上安装第一液压缸，并在第一液压缸下方的伸缩杆上安装第一钢套；

S4、安装斜支撑杆，斜支撑杆一端先插入坑道两侧的泥土中，另一端与顶部支撑板进行连接，连接完毕将支撑板抵靠在侧面的泥土表面，旋转压紧螺帽抵靠在支撑板，稳定整个斜支撑杆和维修设备；

S5、控制液压系统，液压系统驱动第一液压缸和第二液压缸开始相对驱动，第一钢套和第二钢套开始拼接，第一钢套和第二钢套两端与管道形成密封，第一钢套和第二钢套两侧对接形成密封，将管道破损位置封闭在第一钢套和第二钢套内部，第一钢套和第二钢套不会产生泄露情况；

S6、在第一钢套和第二钢套两侧的锁紧环槽上绑扎锁紧抱箍，并将第一钢套和第二钢套两侧的密封压紧板和密封承载槽通过螺栓锁紧，观察第一钢套和第二钢套对接后是否产生泄露的情况；

S7、第一钢套和第二钢套对接观察3-5天后，开始拆卸第一液压缸和顶部支撑板，将顶部支撑板两端的第一支撑杆从第一支撑环上进行拆除，拆除第二液压缸；

第二液压缸和第一液压缸都是采用燕尾块卡接的方式进行连接，方便拆除；

S8、不拆除底部支撑板、第二支撑杆、第一支撑环和第二支撑环，然后坑道位置进行填充掩埋，完成整体管道的带压状态下维修。

本发明提供了一种给水管道带压状态下应急维修装置及其维修方法，具有安装、拆卸方便、快捷，装置重复利用高、维修成本较低、维修效果好、维修人员人身安全能够得到有效保障的优点，在快速、高效、安全的前提下有效节约了维修成本、减少了经济损失、提高了修补效果。

解决了常规修补给水管道采取片区停水维修、管道修补套维修、截断更换管道，会相应的造成较大的经济损失、维修人员的人身安全难以保障、维修难度大、修补效果不佳等问题。

本装置在维修时，固定装置首先固定了给水管道，确保了在加压时的受力作用，同时把固定装置、修补装置、液压系统连成了一个整体，形成了一个很好的受力装置，维修前将半体合成修补钢套固定住，直接避免了人为操作修补装置，确保了维修人员的人身安全，同时利用小型液压设备在安全距离外采用总、分开关控制加压，保障了维修人员被水冲刷的同时加大了半体合成修补钢套抵抗破损水流的压力。

常规修补给水管道主要采取片区停水维修、管道修补套维修、截断更换管道；本装置很好的解决了上述修补方法的缺陷，同时本装置针对给水管道会在不同位置破损的特点，将本装置设置成可安装在给水管道的不同位置，满足了给水管道破损修补的任意位置要求。本装置的优点在于：具有安装、拆卸方便、快捷，装置重复利用高、维修成本较低、维修效果好、维修人员人身安全能够得到有效保障，在快速、高效、安全的前提下有效节约了维修成本、减少了经济损失、降低了维修难度和社会舆论影响、提高了修补效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明总体外观组装后的结构图；

图2是本发明施工安装在坑道的结构图；

图3是本发明钢套对接安装结构图；

图4是本发明钢套与液压缸安装结构图；

图5是本发明钢套对接剖视结构图；

图6是本发明锁紧抱箍安装拆解结构图；

图7是本发明锁紧抱箍安装拆解剖视结构图；

图8是本发明钢套打开结构图；

图9是本发明第一密封环与第二密封环安装结构图。

图中：顶部支撑板1；第一液压缸2；第一钢套3；密封压紧板301；压紧螺帽4；斜支撑杆5；支撑板6；第一支撑杆7；第一支撑环8；第二支撑环9；支撑脚板10；第二支撑杆11；底部支撑板12；第二液压缸13；第二钢套14；密封承载槽1401；管道15；坑道16；液压系统17；卡槽18；卡块19；观察玻璃20；锁紧抱箍21；第一密封环22；卡条2201；内楔形块2202；密封挡条2203；密封槽2204；外楔形块2205；第二密封环23；密封垫24；锁紧环槽25。

具体实施方式

实施例1

如图1~9所示，一种给水管道带压状态下应急维修装置，包括对立设置的顶部支撑板1和底部支撑板12，顶部支撑板1和底部支撑板12两端分别通过两个可以拆卸的支撑环连接，顶部支撑板1和底部支撑板12中部均设有液压缸，液压缸伸缩杆端部设有半圆形的钢套，两个液压缸推动两个钢罩在管道15损坏位置，管道15外表面与两个对接的钢罩形成密封腔体。如图1所示，两个液压缸对立安装，两个液压缸推动两个钢罩安装在损坏位置，钢罩将破损位置进行密封，修补简单。

优选方案中，顶部支撑板1两端分别设有第一支撑杆7，第一支撑杆7下端卡接有第一支撑环8，底部支撑板12两端分别设有第二支撑杆11，第二支撑杆11上端卡接有第二支撑环9，第一支撑环8和第二支撑环9两端通过螺母连接；第一支撑环8和第二支撑环9组成环体结构套在管道15上。第一支撑环8和第二支撑环9起到支撑管道15的作用，第一支撑环8和第二支撑环9组装后也用于支撑顶部支撑板1的作用。

优选方案中，钢套包括第一钢套3和第二钢套14，第一钢套3和第二钢套14两端分别设有凸起的环体结构，第一钢套3和第二钢套14的两端均设有密封环，密封环卡在环体结构上，且密封环内表面用于抵靠在管道15表面上。第一钢套3和第二钢套14组装后密封管道15 的损害位置，且密封环增加了整体的密封效果。

优选方案中，第一钢套3两侧设有伸出的密封压紧板301，密封承载槽1401两侧设有伸出的密封承载槽1401，密封压紧板301与密封承载槽1401配合，且密封压紧板301和密封承载槽1401表面均设有密封垫24。密封压紧板（301）和密封承载槽（1401）上设有多个通孔，螺栓穿过通孔锁紧第一钢套（3）和第二钢套（14）。

如图8和5所示结构，密封承载槽1401与密封承载槽1401对接后密封效果更好，密封垫24使密封效果更好，且密封承载槽1401与密封承载槽1401上均设置孔，方便安装螺栓，将第一钢套3和第二钢套14进行很好的密封对接，更好的将损害位置进行修补。

优选方案中，第一钢套3两端设有第一密封环22，第二钢套14两端设有第二密封环23，第一密封环22和第二密封环23两端拼接组成环体结构，第一密封环22和第二密封环23拼接后的一侧设有锁紧环槽25，锁紧环槽25内部设有锁紧抱箍21。第一密封环22和第二密封环23拼接后形成的锁紧环槽25，锁紧抱箍21套在锁紧环槽25内部，将第一密封环22和第二密封环23进行整体式捆绑维修。

优选方案中，第一密封环22和第二密封环23沿中心轴线旋转对称，第一密封环22一端设有内楔形块2202，另一端设有配合内楔形块2202的外楔形块2205。如图9所示结构，第一密封环22和第二密封环23结构完全相同，安装采用沿中心轴线旋转对称安装，方便制造第一密封环22和第二密封环23，第一密封环22和第二密封环23采用橡胶材料，密封效果更好。

如图9所示结构，内楔形块2202和外楔形块2205进行配合，增加了密封效果。

优选方案中，内楔形块2202表面设有多个凸起的密封挡条2203，外楔形块2205表面上设有多个配合密封挡条2203的密封槽2204。凸起的密封挡条2203和密封槽2204配合，第一密封环22和第二密封环23的对接面密封效果更好。

优选方案中，第一密封环22外表面设有凸起的卡条2201，第一钢套3内表面设有配合卡条2201的卡槽，密封环通过卡条2201卡在钢套中； 方便安装整个密封环。

第一密封环22和第二密封环23内侧面设有凸起挡边，凸起的挡边抵靠在钢套环体结构内侧面上。如图7所示结构，起到防脱落的技术效果。

优选方案中，钢套上还设有观察玻璃20；观察玻璃20可以观察内部情况。

顶部支撑板1两侧还铰接有多个斜支撑杆5，斜支撑杆5活动端为尖端结构，斜支撑杆5上套有支撑板6，斜支撑杆5上还设有螺纹，螺纹段位置设有压紧螺帽4，压紧螺帽4旋转抵靠在支撑板6表面；在带压状态下拼接两个钢套，多个斜支撑杆5增强整体的稳定效果。

支撑板6增加支撑的接触面积。

还设有液压系统17，液压系统17与液压缸连通；底部支撑板12两端与横向设置的支撑脚板10连接。增加整体结构的支撑稳定性。

实施例2

结合实施例1进一步说明，如图1-9所示结构，管道15出现破损位置开挖坑道16，坑道16开挖到管道15以下，坑道16内部设置排水坑，排水坑内部设置水泵抽水引导排水。

底部支撑板12中部安装第二液压缸13，第二液压缸13上部安装第二钢套14，拼接完毕后将整个底部支撑板12放置到管道15下发，在底部支撑板12两端安装第二支撑杆11，第二支撑杆11上安装第二支撑环9，第二支撑环9将管道15两端进行支撑。

第二支撑环9上安装第一支撑环8并通过多个螺栓锁紧，两个第一支撑环8上的第一支撑杆7上安装顶部支撑板1，顶部支撑板1上安装第一液压缸2，并在第一液压缸2下方的伸缩杆上安装第一钢套3。

安装斜支撑杆5，斜支撑杆5一端先插入坑道16两侧的泥土中，另一端与顶部支撑板1进行连接，连接完毕将支撑板6抵靠在侧面的泥土表面，旋转压紧螺帽4抵靠在支撑板6，稳定整个斜支撑杆5和维修设备。

控制液压系统17，液压系统17驱动第一液压缸2和第二液压缸13开始相对驱动，第一钢套3和第二钢套14开始拼接，第一钢套3和第二钢套14两端与管道15形成密封，第一钢套3和第二钢套14两侧对接形成密封，将管道15破损位置封闭在第一钢套3和第二钢套14内部，第一钢套3和第二钢套14不会产生泄露情况。

在第一钢套3和第二钢套14两侧的锁紧环槽25上绑扎锁紧抱箍21，并将第一钢套3和第二钢套14两侧的密封压紧板301和密封承载槽1401通过螺栓锁紧，观察第一钢套3和第二钢套14对接后是否产生泄露的情况。

第一钢套3和第二钢套14对接观察3-5天后，开始拆卸第一液压缸2和顶部支撑板1，将顶部支撑板1两端的第一支撑杆7从第一支撑环8上进行拆除，拆除第二液压缸13。

第二液压缸13和第一液压缸2都是采用燕尾块卡接的方式进行连接，方便拆除。

不拆除底部支撑板12、第二支撑杆11、第一支撑环8和第二支撑环9，然后坑道16位置进行填充掩埋，完成整体管道的带压状态下维修。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种给水管道带压状态下应急维修装置，其特征是：包括对立设置的顶部支撑板（1）和底部支撑板（12），顶部支撑板（1）和底部支撑板（12）两端分别通过两个可以拆卸的支撑环连接，顶部支撑板（1）和底部支撑板（12）中部均设有液压缸，液压缸伸缩杆端部设有半圆形的钢套，两个液压缸推动两个钢罩在管道（15）损坏位置，管道（15）外表面与两个对接的钢罩形成密封腔体。

2.根据权利要求1所述一种给水管道带压状态下应急维修装置，其特征是：顶部支撑板（1）两端分别设有第一支撑杆（7），第一支撑杆（7）下端卡接有第一支撑环（8），底部支撑板（12）两端分别设有第二支撑杆（11），第二支撑杆（11）上端卡接有第二支撑环（9），第一支撑环（8）和第二支撑环（9）两端通过螺母连接；

第一支撑环（8）和第二支撑环（9）组成环体结构套在管道（15）上。

3.根据权利要求1所述一种给水管道带压状态下应急维修装置，其特征是：钢套包括第一钢套（3）和第二钢套（14），第一钢套（3）和第二钢套（14）两端分别设有凸起的环体结构，第一钢套（3）和第二钢套（14）的两端均设有密封环，密封环卡在环体结构上，且密封环内表面用于抵靠在管道（15）表面上。

4.根据权利要求3所述一种给水管道带压状态下应急维修装置，其特征是：第一钢套（3）两侧设有伸出的密封压紧板（301），密封承载槽（1401）两侧设有伸出的密封承载槽（1401），密封压紧板（301）与密封承载槽（1401）配合，且密封压紧板（301）和密封承载槽（1401）表面均设有密封垫（24）；

密封压紧板（301）和密封承载槽（1401）上设有多个通孔，螺栓穿过通孔锁紧第一钢套（3）和第二钢套（14）。

5.根据权利要求3所述一种给水管道带压状态下应急维修装置，其特征是：第一钢套（3）两端设有第一密封环（22），第二钢套（14）两端设有第二密封环（23），第一密封环（22）和第二密封环（23）两端拼接组成环体结构，第一密封环（22）和第二密封环（23）拼接后的一侧设有锁紧环槽（25），锁紧环槽（25）内部设有锁紧抱箍（21）。

6.根据权利要求5所述一种给水管道带压状态下应急维修装置，其特征是：第一密封环（22）和第二密封环（23）沿中心轴线旋转对称，第一密封环（22）一端设有内楔形块（2202），另一端设有配合内楔形块（2202）的外楔形块（2205）。

7.根据权利要求6所述一种给水管道带压状态下应急维修装置，其特征是：内楔形块（2202）表面设有多个凸起的密封挡条（2203），外楔形块（2205）表面上设有多个配合密封挡条（2203）的密封槽（2204）。

8.根据权利要求5所述一种给水管道带压状态下应急维修装置，其特征是：第一密封环（22）外表面设有凸起的卡条（2201），第一钢套（3）内表面设有配合卡条（2201）的卡槽，密封环通过卡条（2201）卡在钢套中；

第一密封环（22）和第二密封环（23）内侧面设有凸起挡边，凸起的挡边抵靠在钢套环体结构内侧面上。

9.根据权利要求1所述一种给水管道带压状态下应急维修装置，其特征是：钢套上还设有观察玻璃（20）；

顶部支撑板（1）两侧还铰接有多个斜支撑杆（5），斜支撑杆（5）活动端为尖端结构，斜支撑杆（5）上套有支撑板（6），斜支撑杆（5）上还设有螺纹，螺纹段位置设有压紧螺帽（4），压紧螺帽（4）旋转抵靠在支撑板（6）表面；

还设有液压系统（17），液压系统（17）与液压缸连通；

底部支撑板（12）两端与横向设置的支撑脚板（10）连接。

10.根据权利要求1-9任一项所述一种给水管道带压状态下应急维修装置的维修方法，其特征是：该方法包括：

S1、管道（15）出现破损位置开挖坑道（16），坑道（16）开挖到管道（15）以下，坑道（16）内部设置排水坑，排水坑内部设置水泵抽水引导排水；

S2、底部支撑板（12）中部安装第二液压缸（13），第二液压缸（13）上部安装第二钢套（14），拼接完毕后将整个底部支撑板（12）放置到管道（15）下发，在底部支撑板（12）两端安装第二支撑杆（11），第二支撑杆（11）上安装第二支撑环（9），第二支撑环（9）将管道（15）两端进行支撑；

S3、第二支撑环（9）上安装第一支撑环（8）并通过多个螺栓锁紧，两个第一支撑环（8）上的第一支撑杆（7）上安装顶部支撑板（1），顶部支撑板（1）上安装第一液压缸（2），并在第一液压缸（2）下方的伸缩杆上安装第一钢套（3）；

S4、安装斜支撑杆（5），斜支撑杆（5）一端先插入坑道（16）两侧的泥土中，另一端与顶部支撑板（1）进行连接，连接完毕将支撑板（6）抵靠在侧面的泥土表面，旋转压紧螺帽（4）抵靠在支撑板（6），稳定整个斜支撑杆（5）和维修设备；

S5、控制液压系统（17），液压系统（17）驱动第一液压缸（2）和第二液压缸（13）开始相对驱动，第一钢套（3）和第二钢套（14）开始拼接，第一钢套（3）和第二钢套（14）两端与管道（15）形成密封，第一钢套（3）和第二钢套（14）两侧对接形成密封，将管道（15）破损位置封闭在第一钢套（3）和第二钢套（14）内部，第一钢套（3）和第二钢套（14）不会产生泄露情况；

S6、在第一钢套（3）和第二钢套（14）两侧的锁紧环槽（25）上绑扎锁紧抱箍（21），并将第一钢套（3）和第二钢套（14）两侧的密封压紧板（301）和密封承载槽（1401）通过螺栓锁紧，观察第一钢套（3）和第二钢套（14）对接后是否产生泄露的情况；

S7、第一钢套（3）和第二钢套（14）对接观察3-5天后，开始拆卸第一液压缸（2）和顶部支撑板（1），将顶部支撑板（1）两端的第一支撑杆（7）从第一支撑环（8）上进行拆除，拆除第二液压缸（13）；

第二液压缸（13）和第一液压缸（2）都是采用燕尾块卡接的方式进行连接，方便拆除；

S8、不拆除底部支撑板（12）、第二支撑杆（11）、第一支撑环（8）和第二支撑环（9），然后坑道（16）位置进行填充掩埋，完成整体管道的带压状态下维修。