CN1505723A - 非挖掘管道维修装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明是涉及非挖掘管道维修装置及其方法，其特征在于，该装置由旋转套筒、水压反转水箱、加压供水机构、加热硬化机构构成。上述旋转套筒用于在通过另设的动力机构旋转的旋转轴上圈绕强化软管，上述水压反转水箱，在其内部收纳并支撑上述旋转套筒，并形成具有用于固定上述强化软管一端的凸缘的强化软管出入口，且具有形成水压的内部空间，上述加压供水机构，具有向上述水压反转水箱内部提供水压用的马达泵，上述加热硬化机构，向上述强化软管的进入侧端部供热水，由此供热量，使强化软管的粘结树脂硬化。

Description

非挖掘管道维修装置及其方法

发明的详细说明

发明目的

本发明涉及非挖掘管道维修装置及其方法，详细地说，涉及在不挖掘地面的情况下对地下埋设的下水道等管道进行维修的非挖掘管道维修装置及其方法。特别是，涉及在将粘结树脂含浸在强化软性管内，利用水压使强化软性管反转而进入，使该强化软性管粘结硬化的非挖掘管道维修装置及其方法中，

利用内部设置有用于圈绕热水胶皮管和强化软管的旋转套筒，并具有使用强化软管一端反转的同时使其粘结的水压反转水箱等简单装置，提高施工性、经济性、以及信赖性的非挖掘管道维修装置及其方法。

发明所属的技术领域及现有技术

随着时间的流逝，在地下埋设的各种上下水管道会逐渐地变旧，因此，就上水管道而言，生锈会出现大量的漏水，因生锈水渗入会污染饮用水，就下水管道而言，出现裂缝，污水向管道外流出，由此存在不仅污染土壤，还污染地下水等的污染生活环境的问题。

就这样，在对出现裂缝等发生破损的陈旧的埋设管道进行维修中，非挖掘管道维修方法，是一种在不挖掘地面的情况下，将强化软管插入到出现裂缝等的陈旧的埋设管道内，形成新的复合管道的管道维修方法。此方法不需要道路的重新施工等，是一种在施工性、信赖性、以及经济性方面具有很多优点的维修方法。

通常的非挖掘管道维修方法，如图1所示，是一种将由防水被覆层2a和薄膜层、含浸有粘结树脂的毛毡层2b构成的强化软管2插入到陈旧的埋设管道1内部，并使其固定的方法。

其中，在将含浸有粘结树脂的毛毡层2b作为内部，且将防水被覆层2a作为外表面的状态下，将强化软管2反转进入到埋设管道内，使原来为内表面的含浸有粘结树脂的毛毡层反转过来成为外表面，并与埋设管道内壁粘结，由此使强化软管覆盖在埋设管道内壁中。图中标号2c为纤维套。

图2为用于施工上述强化软管的现有技术的非挖掘管道维修装置10的示意图。

如图2所示，现有技术的非挖掘管道维修装置10，利用水压将强化软管2反转进入，并使其粘结固定在埋设管道1中。

在上述装置中，设置供水筒11，该供水筒11为了向强化软管2施加反转水压的供水，在检修孔上面规定的高度处固定强化软管的入口，并设置用于设置该供水筒11的相应高度的塔式结构12。

位于上述供水筒11下端的凸缘的强化软管2，以含浸有粘结树脂的面作为内表面的状态下反转入口，使其以水压加到防水被覆层2a的方式固定，因内部含浸有粘结树脂而扁扁地粘在一起的软管的另一端，系在牵绳而搭落于管道，以便不流失水压，在上述供水筒11里设置具备另设的锅炉和泵的供水管13和排出冷却水的排水管14。

如果向供水筒11供水，则水流入到强化软管2反转的防水被覆层，形成的水压连续地使强化软管2反转并使其向埋设管道的施工区域进入，同时含浸有粘结树脂的毛毡层2b粘结在埋设管道1的内壁上。

如果强化软管2的反转进入结束，则通过由另设的锅炉加热的热水供给和排出冷却水的循环过程，利用其热硬化树脂粘结剂，如果该树脂粘结剂硬化，则切断位于施工区域最里侧的、强化软管2的被系上的终端部分，完成管道的维修作业。

上述的现有技术是，对用于反转强化软管2的规定水压，利用了提高水落下的位置、即，供水筒11的位置，由此利用了水自身落差产生的水压的，这就要求以相当规模地搭建用于支撑供水筒11，且在供水筒设置上述供水管、排水管等并对其进行操作的、作为操作人员用操作台的塔式结构。

上述塔式结构12，其高度达7～8m，搭建和拆除都浪费过多的材料和人力，操作性下降。特别是，会发生因高度过高而接近空中的电线等危险情况，而且因占塔式结构的设置空间造成交通阻碍，也给设备的移动带来了困难。

还有，需要将起硬化粘结树脂作用的由锅炉加热的热水直接供到施工区域的入口处，由此给冷却水的循环供应带来了困难，而在排出冷却水的操作中，泵的排水压力在地下一定的深度(地下7m)以下不起作用，给排出冷却水带来一定的困难。

另外，存在需要以锯齿形依次装载强化软管的另外的运输车辆及浪费人力等，施工困难、施工费用过多地浪费的问题。

发明要解决的技术课题

本发明是为解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种非挖掘管道维修装置及其方法，其中，为了以非挖掘管道的方法维修上下水管的埋设管道的损伤，利用水压将强化软管反转进入于埋设管道内，并使其粘结硬化，

其中包括有：水压反转水箱、简便的施工装置和方向转换搭载机构，

上述水压反转水箱，在其内部收纳并支撑旋转套筒，在该旋转套筒中圈绕热水胶皮管和强化软管，在形成于该水压反转水箱的一侧的凸缘上反转固定强化软管的一端；

上述简便的施工装置，具有供水机构及加热硬化机构，上述方向转换搭载机构，使施工装置便于移动和转换方向。

因此，本发明的装置及方法，不受施工区域的深度和长度的限制，容易提供反转进入所需的水压，有效地进行用于硬化粘结树脂的热水的供应和循环，圆满地完成管道维修施工；

特别是，不再需要搭建现有技术中成为难题的塔式结构，而且搭载车辆上的装置的方向转换容易，可以自由选择车辆位置，从而节约了材料、人力和工期，消除了与在空中设置的电线接近等安全隐患，缩小了施工占地面积和工期，从而将交通阻碍降低到最小；

另外，可以节省设置材料的运送费用，从而大大降低了施工预算。

发明的构成及作用

为了达到上述目的，本发明的特征在于，其包括：

旋转套筒，用于在通过另设的动力机构旋转的旋转轴上，圈绕强化软管；

水压反转水箱，在内部收纳并支撑旋转套筒，形成具有用于固定上述强化软管一端的凸缘的强化软管出入口，并具有形成水压的内部空间；

加压供水机构，具有向上述水压反转水箱内部提供水压用的马达泵；

加热硬化机构，向强化软管的进入侧端部供热水，由此供热量，使强化软管的粘结树脂硬化。

本发明的一个实施例的非挖掘管道维修装置及其方法，其中，加热硬化机构包括有：

供热水管道，向上述水压反转水箱供锅炉加热的热水；

回收管道，具有循环泵和排水阀，该循环泵用于将水压反转水箱中的冷却水循环到锅炉中；

热水胶皮管，该热水胶皮管圈绕于上述套筒，其一端以与上述供热水管道连通的方式固定，另一端与被施工的强化软管的牵绳连接固定，在连接于强化软管的端部形成出水口，以使在强化软管的最里侧供热水。

作为本发明的一个实施例，其特征在于，在上述旋转套筒的旋转轴一侧具有动力传输机构，在旋转轴一侧的内部形成有与锅炉供热水管道连通的热水管道，形成有上述供热水管道和上述热水管道的轴端，接合为旋转接合处。

在上述旋转套筒的旋转轴中，从其一侧端部到中间部的内部形成有热水管道，另一侧端部的内部形成有供水管道，各管道端部与其相连的各个连接管和旋转接合处相连。

作为本发明的一个实施例，其特征在于，上述水压反转水箱、加压供水机构、加热硬化机构搭载在安装于车上的方向转换搭载机构上，该方向转换搭载机构，在进行移动和操作时，使方向自由转换。

上述方向转换搭载机构，包括搭载台，该搭载台与减速齿轮和内置摆动齿轮固定结合，并且搭载水压反转水箱、加压供水机构、加热硬化机构，上述减速齿轮由车体上固定的驱动马达来驱动，上述内置摆动齿轮与减速齿轮内接，并连动于减速齿轮。

本发明的非挖掘管道维修方法，利用水压使含浸有粘结树脂的强化软管反转进入，利用其高温热水使粘结树脂热硬化，其特征在于，包括以下工序：

准备工序，在该工序中，将在与强化软管相连接的端部形成有出水口的热水胶皮管圈绕在旋转套筒上，但其一端与因动力机构而旋转的旋转套筒的旋转轴内部形成的热水管道相连，

连接在上述热水胶皮管的端部系上强化软管的一端的牵绳，使其与热水胶皮管相连地圈绕在旋转套筒上，

在水压反转水箱的凸缘上，以反转的状态固定上述强化软管的另一端，使其接近施工位置，上述水压反转水箱，其内部收纳有上述旋转套筒，并具有供水阀和排水阀，且具有用于固定强化软管一端的凸缘；

利用水压的强化软管反转进入工序，在该工序中，运行加压供水机构，向水压反转水箱内部供水，所供应的水向强化软管施加水压，使强化软管反转进入，同时使含浸有粘结树脂的一面紧密地粘结在下水管道内壁上；

利用高温热水的粘结树脂硬化工序，在该工序中，停止供水，运行加热硬化机构，将锅炉加热的热水通过供热水管道和热水胶皮管的出水口在施工区域的最里面部分流出，由此提供热量，将回收于水压反转水箱的冷却水通过排水阀和回收管道循环到锅炉中；

结束工序，在该工序中，停止与锅炉相连的排水阀、循环泵等加热硬化机构的运行，切断施工强化软管入口处一端和被牵绳系上的里侧的终端部，然后启动驱动机构，将上述热水胶皮管回绕于旋转套筒，结束施工操作。

下面，参照附图，详细说明关于本发明的非挖掘管道维修装置及其方法的实施例。

图1为现有技术的非挖掘管道维修装置及其方法中所使用的强化软管的示意图，图2为现有技术的非挖掘管道维修装置的示意图，图3为本发明的一个实施例的非挖掘管道维修装置简略示意图，图4为本发明的一个实施例的水压反转水箱的平面示意图，图5为本发明的一个实施例的纵剖面图，图6为本发明的一个实施例的方向转换搭载机构的简略平面示意图，图7表示本发明的操作进行状态。上述图中，表示有：地下埋设管道1、强化软管2、防水被覆层2a、毛毡层2b、牵绳3、现有技术的维修装置10、供水筒11、塔式结构12、供水管13、排水管14、本发明的维修装置100、旋转套筒110、旋转轴111、套筒112、动力传输机构113、旋转接合处115、供水管道116、水压反转水箱120、强化软管出入口121、凸缘122、内部空间123、轴承125、压力计127、供水机构130、供水阀131、马达泵132、加热硬化机构140、热水胶皮管141、出水口141a、锅炉142、循环泵143、供热水管道144、排水阀145、回收管道146、方向转换搭载机构150、马达151、减速齿轮152、内置摆动齿轮153、搭载台155。

如图3～图5所示，用于本发明的非挖掘管道维修的维修装置100，利用水压使含浸有粘结树脂的强化软管反转进入，并使粘结树脂热硬化，以非挖掘的方式对埋设管道进行维修，其装置包括有：

旋转套筒110，用于在通过另设的动力机构旋转的旋转轴111上圈绕强化软管；

水压反转水箱120，在其内部收纳并支撑上述旋转套筒110，形成具有用于固定上述强化软管2一端的凸缘122的强化软管出入口121，并具有形成水压的内部空间123；

加压供水机构130，具有向上述水压反转水箱120内部提供水压用的马达泵132；

加热硬化机构140，向上述强化软管的进入侧端部供热水，使强化软管的粘结树脂硬化。

上述加热硬化机构140，包括有：

供热水管道144，用于向上述水压反转水箱120供水；回收管道146，具有循环泵143和排水阀145，该循环泵143用于将上述水压反转水箱120中的冷却水循环到锅炉142中；热水胶皮管141，该热水胶皮管141圈绕于上述套筒112，其一端以与上述供热水管道144连通的方式固定，另一端与被施工的强化软管2的牵绳3连接固定，在连接于强化软管2的端部形成出水口141a，以使在强化软管2的最里侧供热水。

在上述旋转套筒的旋转轴111一侧具有动力传输机构113，在旋转轴一侧的内部形成有与锅炉供热水管道144连通的热水管道114，形成有上述供热水管道144和上述热水管道114的轴端，接合为旋转接合处115。

在上述旋转套筒110的旋转轴中，从其一侧端部到中间部的内部形成有热水管道114，另一侧端部的内部形成有供水管道116，各管道端部与其相连的各个连接管和旋转接合处115相连。

作为本发明的一个实施例，上述水压反转水箱120、加压供水机构130、加热硬化机构140搭载在安装于车上的方向转换搭载机构150上，该方向转换搭载机构150，在进行移动和操作时，使方向自由转换。

上述方向转换搭载机构150，如图5的纵剖面示意图和图6的平面简略示意图所示，包括搭载台155，该搭载台155与减速齿轮152和内置摆动齿轮153固定结合，并且搭载水压反转水箱120、加压供水机构130、加热硬化机构140，上述减速齿轮152由车体160上固定的驱动马达151来驱动，上述内置摆动齿轮153与减速齿轮152内接，并连动于减速齿轮。未说明的符号157为轴承。

上述搭载台155最好按照由正反驱动的马达151可以180°左右的角度转动的方式形成。

上述水压反转水箱120可另设入口(图中未示)，该入口用于圈绕回强化软管。

本发明的一个实施例的非挖掘管道维修方法，利用水压使含浸有粘结树脂的强化软管2反转进入，使粘结树脂热硬化，以非挖掘的方式对埋设管道进行维修，其特征在于，包括以下工序：

准备工序，在该工序中，将在与强化软管2相连接的端部形成有出水口141a的热水胶皮管141圈绕在旋转套筒上，但其一端以与在由另设的动力机构旋转的旋转套筒110的旋转轴内部形成的热水管道114连通的方式固定，

连接在上述热水胶皮管141的端部系上强化软管2的一端的牵绳3，使其与热水胶皮管141相连地圈绕在旋转套筒110上，

在水压反转水箱120的凸缘122上，以反转的状态固定上述强化软管2的另一端，使其接近施工位置，上述水压反转水箱120，其内部收纳有上述旋转套筒110，并具有供水阀和排水阀145，且具有用于固定强化软管2一端的凸缘122；

利用水压的强化软管反转进入工序，在该工序中，运行加压供水机构，向水压反转水箱内部供水，所供应的水向强化软管2施加水压，由此使强化软管反转进入，同时使含浸有粘结树脂的一面2b紧密地粘结在下水管道1内壁上；

利用高温热水的粘结树脂硬化工序，在该工序中，停止供水，运行加热硬化机构140，将锅炉加热的热水通过供热水管道144和热水胶皮管141的出水口141a在施工区域的最里面部分流出，由此提供热量，将回收于水压反转水箱的冷却水通过排水阀145和回收管道146循环到锅炉中；

结束工序，在该工序中，停止与锅炉142相连的排水阀145、循环泵143等加热硬化机构140的运行，切断施工强化软管2入口处和被牵绳3系上的里侧的终端部，然后启动驱动机构(图中未示)，将上述热水胶皮管141回绕于旋转套筒110，结束施工操作。

再看一下，根据上述构成的本发明的非挖掘管道维修装置100及其维修方法的工作状态。

图7为按各阶段给出本发明的非挖掘管道维修装置及其方法的操作过程的实例图。其中，图(a)表示反转前，图(b)表示反转开始状态，图(c)表示反转结束状态。

如图7所示，在旋转套筒110上，与热水胶皮管141相连地图饶强化软管2，该强化软管2通过水箱的强化软管2出入口121圈饶，其强化软管的端部反转固定在凸缘122上(图(a))，在该状态下，如果通过形成于旋转轴内的供水管道116，向水压反转水箱120内部施加规定的水压，在水压的作用下，强化软管的含浸有粘结树脂的一面2b粘结反转在埋设管道1内壁，向施工区域的埋设管道1内进入。

随着强化软管2向埋设管道1内的进入(图(b))，与固定于强化软管2的端部的牵绳3相连的热水胶皮管141也跟着进入。如果强化软管2的向施工区域的进入结束(图(c))，则停止对强化软管2进行水压反转所需的供水，并运行包括锅炉在内的加热硬化机构140，进入粘结树脂硬化工序。

然后，即，锅炉142加热的热水(温度约80～90℃)，通过旋转轴中的热水管道114和热水胶皮管141，并通过热水胶皮管出水口141a流出，并提供热量，使粘结树脂硬化。

此时，形成上述出水口141a的热水胶皮管141的端部，与连接在强化软管的里侧终端的较短的牵绳3相连，所以热水出水口的位置为强化软管2的最里侧，因此，位于强化软管2入口处的冷却水被从里侧流出的热水挤出后回流到水压反转水箱中，通过与强制循环泵143连接的排水阀145，再回流到锅炉中，这样形成循环。

这样的本发明的非挖掘管道维修装置，通过水压反转水箱120和加压供水机构130简单地完成强化软管2的反转进入，而且通过在强化软管的最里侧的完成用于硬化粘结树脂的加热硬化机构140的热水的流出，使得热水的供给和循环能够有效地进行。

另外，上述水压反转水箱120等装置搭载在自由转换方向的搭载台上，由此，装载这些装置的车辆不受维修管道的施工位置及方向限制，可以自由位于合适位置，所以不仅能够使施工简单方便，而且使占有道路的情况降低到最低程度。

这样的本发明，不再需要搭建现有技术中成为最大问题的塔式结构，因此能够节省搭建塔式结构所需的人力、材料、占有空间，还能够消除接近在空中设置的电缆的危险，大大降低维修费用。

而且，将强化软管以圈绕在旋转套筒上并收纳在水压反转水箱内部的状态，搭载在车上安装的方向转换搭载机构上，由此，不再需要另外的运输车辆来运输强化软管，而且可以自由选择施工时的搭载车辆的位置和方向。

本发明在本发明所属技术领域内，对一般技术人员来说，在不脱离本发明技术构思的范围内，可以进行各种替换、变形、和变更，不限于上述的实施例以及附图。

发明的效果

如综上所述，利用简便的施工装置，即，水压反转水箱和加压供水机构，不受施工区域的长度的限制，容易提供反转进入所需的水压，有效地进行用于硬化粘结树脂的热水的供应和循环，圆满地完成粘结树脂的硬化过程，上述水压反转水箱在其内部收纳并支撑圈绕热水胶皮管和强化软管的旋转套筒，且在形成于其一侧的强化软管的凸缘上反转固定强化软管的一端。

特别是，不再需要搭建现有技术中成为难题的塔式结构，节约了材料、人力和工期，消除了与在空中设置的电线接近等安全隐患，缩小了施工占地面积和工期，从而将交通阻碍降低到最小，而且可以转换上述水压反转水箱等的装置的方向，由此可自由选择搭载车辆的施工位置，而且，能够降低设置材料的运送所消耗的费用，从而大大降低了公共预算。本发明是一项对社会、国家有很大贡献的有用的技术。

附图的简要说明

图1为现有技术的非挖掘管道维修装置及其方法所使用的强化软管的示意图。

图2为现有技术的非挖掘管道维修装置的示意图。

图3为本发明的一个实施例的非挖掘管道维修装置的简略示意图。

图4为本发明的一个实施例的水压反转水箱的平面示意图。

图5为本发明的一个实施例的纵剖面图。

图6为本发明的一个实施例的方向转换搭载机构的简略平面示意图。

图7为本发明的操作过程的进行状态的示意图。

Claims (7)

1.一种非挖掘管道维修装置，利用水压使含浸有粘结树脂的强化软管反转进入，并使粘结树脂热硬化，以非挖掘的方式对埋设管道进行维修，其装置包括有：

旋转套筒(110)，用于在通过另设的动力机构旋转的旋转轴(111)上圈绕强化软管；

水压反转水箱(120)，在其内部收纳并支撑上述旋转套筒(110)，形成具有用于固定上述强化软管(2)一端的凸缘(122)的强化软管出入口(121)，并具有形成水压的内部空间(123)；

加压供水机构(130)，具有向上述水压反转水箱(120)内部提供水压用的马达泵(132)；

加热硬化机构(140)，向上述强化软管的进入侧端部供热水，由此供热量，使强化软管的粘结树脂硬化。

2.根据权利要求1所述的非挖掘管道维修装置，其特征在于，上述加热硬化机构(140)，包括有：

供热水管道(144)，用于将由锅炉(142)加热的热水向上述水压反转水箱(120)内供水；

回收管道(146)，具有循环泵(143)和排水阀(145)，该循环泵(143)用于将上述水压反转水箱(120)中的冷却水循环到锅炉(142)中；

热水胶皮管(141)，该热水胶皮管(141)圈绕于上述套筒(112)，其一端以与上述供热水管道(144)连通的方式固定，另一端与被施工的强化软管(2)的牵绳(3)连接固定，在连接于强化软管(2)的端部形成出水口(141a)，以使在强化软管(2)的最里侧供热水。

3.根据权利要求1所述的非挖掘管道维修装置，其特征在于，在上述旋转套筒的旋转轴(111)一侧具有动力传输机构(113)，在旋转轴一侧的内部形成有与锅炉供热水管道(144)连通的热水管道(114)，形成有上述供热水管道(144)和上述热水管道(114)的轴端，接合为旋转接合处(115)。

4.根据权利要求1所述的非挖掘管道维修装置，其特征在于，在上述旋转套筒(110)的旋转轴中，从其一侧端部到中间部的内部形成有热水管道(114)，另一侧端部的内部形成有供水管道(116)，各管道端部与各个连接管和旋转接合处(115)相连。

5.根据权利要求1所述的非挖掘管道维修装置，其特征在于，上述水压反转水箱(120)、加压供水机构(130)、加热硬化机构(140)搭载在安装于车上的方向转换搭载机构(150)上，该方向转换搭载机构(150)，在进行移动和操作时，使方向自由转换。

6.根据权利要求5所述的非挖掘管道维修装置，其特征在于，上述方向转换搭载机构(150)，包括搭载台(155)，该搭载台(155)与减速齿轮(152)和内置摆动齿轮(153)固定结合，并且搭载上述水压反转水箱(120)、加压供水机构(130)、加热硬化机构(140)，上述减速齿轮(152)由车体上固定的驱动马达(151)来驱动，上述内置摆动齿轮(153)与减速齿轮(152)内接，并连动于减速齿轮。

7.一种非挖掘管道维修方法，利用水压使含浸有粘结树脂的强化软管反转进入，使粘结树脂热硬化，以非挖掘的方式对埋设管道进行维修，其特征在于，包括以下工序：

准备工序，在该工序中，将在与强化软管相连接的端部形成有出水口的热水胶皮管圈绕在旋转套筒上，但其一端以与在由动力机构旋转的旋转套筒的旋转轴内部形成的热水管道连通的方式固定，

连接在上述热水胶皮管的端部系上强化软管一端的牵绳，使其与热水胶皮管相连地圈绕在旋转套筒上，

在水压反转水箱的凸缘上，以反转的状态固定上述强化软管的另一端，使其接近施工位置，上述水压反转水箱，其内部收纳有上述旋转套筒，并具有供水阀和排水阀，且具有用于固定强化软管一端的凸缘；

利用水压的强化软管反转进入工序，在该工序中，运行加压供水机构，向水压反转水箱内部供水，所供应的水向强化软管施加水压，由此使强化软管反转进入，同时使含浸有粘结树脂的一面紧密地粘结在下水管道内壁上；

利用高温热水的粘结树脂硬化工序，在该工序中，停止供水，运行加热硬化机构，将锅炉加热的热水通过供热水管道和热水胶皮管的出水口在施工区域的最里侧流出，由此提供热量，将回收于水压反转水箱的冷却水通过排水阀和回收管道循环到锅炉中；

结束工序，在该工序中，停止与锅炉相连的排水阀、循环泵等加热硬化机构的运行，切断施工强化软管入口处和被牵绳系上的里侧的终端部，然后启动驱动机构，将上述热水胶皮管回绕于旋转套筒，结束施工操作。

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