CN212691203U - 非开挖管道修复结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提出了一种非开挖管道修复结构,其包括:安装于待修复管道内壁的橡胶密封圈,橡胶密封圈的中部具有内凹的圆弧形凸起,靠近橡胶密封圈的两个端部分别设置有位于橡胶密封圈外表面的密封机构,与橡胶密封圈所设密封机构对应的橡胶密封圈内壁设置有橡胶圈槽;安装于橡胶密封圈的橡胶圈槽处的不锈钢紧固环组件,其包括沿着管道所设橡胶圈布置的金属环以及设置于不锈钢环撑开开口处的金属楔子,金属环的两个自由端分别设置有撑开端块。非开挖管道修复结构安装施工迅速、便捷,在施工时占地很小,对周边道路交通影响几乎为零。

Description

非开挖管道修复结构
技术领域
本实用新型涉及管道修复领域,尤其涉及一种非开挖管道修复结构。
背景技术
饮用水,污水,煤气管,重力管网或无压力管网的管道在出现裂纹后需要对其加以修复,否则会影响管道的介质输送效果。由于此类管道通常口径通常较大,通常管道的口径达到DN600mm至DN4500mm,在修复此类管道难度较大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种非开挖管道修复结构,其安装施工迅速、便捷。
本实用新型提出的一种非开挖管道修复结构,其包括:安装于待修复管道内壁的橡胶密封圈,所述橡胶密封圈的中部具有内凹的圆弧形凸起,靠近橡胶密封圈的两个端部分别设置有位于橡胶密封圈外表面的密封机构,与橡胶密封圈所设密封机构对应的橡胶密封圈内壁设置有橡胶圈槽,所述密封机构包括:设置于橡胶密封圈外表面且内凹深度相同的多个第一内凹部,相邻第一内凹部之间为第一凸起部,该第一凸起部的顶部设置有第二内凹部,所述第二内凹部的内凹深度小于第一内凹部的内凹深度,所述第一凸起部的凸起高度要高于橡胶密封圈的外表面;
安装于所述橡胶密封圈的橡胶圈槽处的不锈钢紧固环组件,其包括沿着管道所设橡胶圈布置的金属环以及设置于不锈钢环撑开开口处的金属楔子,所述金属环的两个自由端分别设置有撑开端块。
进一步,所述金属环的端部设置有金属楔子导向机构。
进一步,所述橡胶圈槽的宽度与密封机构的宽度相同。
进一步,所述撑开端块与金属环为一体式结构。
进一步,所述金属楔子导向机构为导向凹槽。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:
1、非开挖管道修复结构安装施工迅速、便捷。
2、非开挖管道修复结构在施工时占地很小,非常少的土方量(仅限于开挖工作井),对周边道路交通影响几乎为零。
3、非开挖管道修复结构对因受流砂等不利地质条件影响,不均匀沉降严重而导致裂缝的修复,有独到之处。
4、柔性接头,具有足够的柔性来适应管道内壁变化,有效抵抗地面重车动荷载的影响。
5、密封所用橡胶圈有良好的防渗功能,可以承受一定强度的地下水冲刷。
6、非开挖管道修复结构安装位置的管道内径减少约12mm,水头损失可忽略不计,对流量影响几乎为零。
附图说明
图1为非开挖管道修复结构主视图。
图2为图1中V处放大图。
图3为不锈钢紧固环组件主视图。
图4为图3中II处放大图。
图5为图4中略去金属楔子的示意图。
图6为橡胶密封圈主视图。
图7为橡胶密封圈侧视图。
图8为橡胶密封圈剖视图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本实用新型进行更详细的描述,其中表示了本实用新型的优选实施例,应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型,而仍然实现本实用新型的有利效果。因此,下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道,而并不作为对本实用新型的限制。
本实用新型的第一实施方式提供了一种非开挖管道修复结构,如图1-2,其包括:安装于待修复管道1内壁的橡胶密封圈2、安装于所述橡胶密封圈的橡胶圈槽处的不锈钢紧固环组件3。该密封机构可以在不锈钢紧固环组件安装就位后使得橡胶密封圈与待修复管道内壁之间形成良好的密封效果。
参见图3-5,不锈钢紧固环组件3包括沿着管道所设橡胶圈布置的金属环3a以及设置于不锈钢环撑开开口处的金属楔子3b,所述金属环的两个自由端分别设置有撑开端块3c,金属环的端部设置有金属楔子导向机构3d,例如,金属楔子导向机构为导向凹槽。当不锈钢紧固环组件将密封机构抵靠于管道内壁之后,可以形成良好的密封效果,由于密封机构为多曲面的结构,在于管道内壁接触后可以形成多道密封。
参见图6-8,所述橡胶密封圈的中部具有内凹的圆弧形凸起2a,靠近橡胶密封圈的两个端部分别设置有位于橡胶密封圈外表面的密封机构20,与橡胶密封圈所设密封机构对应的橡胶密封圈内壁设置有橡胶圈槽21,所述密封机构20包括:设置于橡胶密封圈外表面且内凹深度相同的多个第一内凹部20a,相邻第一内凹部20a之间为第一凸起部20b,该第一凸起部20b的顶部设置有第二内凹部20c,所述第二内凹部的内凹深度小于第一内凹部的内凹深度,所述第一凸起部的凸起高度要高于橡胶密封圈的外表面。橡胶圈槽的宽度与密封机构的宽度相同。
该金属环通常采用不锈钢环,所述金属环的两个自由端分别设置有撑开端块,该撑开端块的形式包括但不仅限于方形块状体,由于不锈钢环是内置于橡胶圈内壁,而橡胶圈(橡胶密封圈)又是内置于待修复的管道内,从而在外力作用下可以将金属环的自由端挤开而不处于结合状态,此时通过外力的作用可以将金属环紧紧的压在橡胶圈上,进而可以提高橡胶圈与管道内壁之间的密闭性能,由于金属环在外力作用下具有一个撑开的开口,此时,需要在该开口位置放置一个设置于不锈钢环撑开开口处的金属楔子,当打入金属楔子之后,金属环则与金属楔子共同构成了一个挤压橡胶圈而与管道内壁紧密接触的挤压结构体。由于需要通过外部设备来撑开金属环的两个自由端,此时撑开端块可以有效作为支撑体来配合工具来顶开金属环,此处的撑开端块可以是焊接于金属环自由端内壁的方向金属块,也可以是与金属环一体成型的块状凸起。这里的撑开端块在撑开件撑开金属环的过程中,可以让撑开件只接触撑开端块而在保持撑开状态下(不移出撑开件)安装金属楔子,这里的撑开端块不仅仅起到了便于便于撑开的效果,兼具对金属楔子起到限位的效果。
金属楔子导向机构为导向凹槽,从图5中可以看出,当具有该导向凹槽的情况下,在金属环撑开后,金属楔子可以从该导向凹槽中快速的导入该导向凹槽中,从而提高施工的效率,并且可以提高金属楔子安装的稳定性和可靠性,避免金属楔子滑脱出金属环撑开后的安装位。在图5中,该导向凹槽形让金属环在撑开端块处形成了一个Z型结构体,可以利用撑开端块来限位金属楔子。
需要指出的是,金属楔子的宽度与金属环的宽度相同,这样可以满足金属楔子在金属环的撑开缺口处的结构强度以及稳定性。
所述第一凸起部的外轮廓呈W型,而第一内凹部成V字型,V字型的第一内凹部底部呈弧形。
需要指出的是,所述橡胶密封圈的厚度为15mm,可以根据需要调增或者调减厚度值,而本实施例中,密封机构的宽度为70mm,所述橡胶圈槽的宽度与密封机构的宽度相同。
由于橡胶圈槽的截面呈矩形槽,既可以对不锈钢紧固环组件进行定位安装,也可以在不锈钢紧固环组件安装就位后起到良好的限位效果。
所述橡胶圈槽21内可以设置碳纤维布层,通过该碳纤维布层可以提高此部位的结构强度,这样需要预留足够深度的橡胶圈槽的槽深来满足碳纤维布层的安装需要。而金属环远离管道内壁一侧表面可以涂覆陶瓷结构层等外涂层。
下面详细描述非开挖管道修复结构的施工过程:
1、管道抽水清淤:在管道停役后将管道内剩余水量抽取干净,安装排风系统,用空气检测仪检测管道内空气质量达标后,派施工人员下管道对管内淤泥进行清除。
对每个焊缝横向30厘米范围内的内涂层进行清理,并对每个拟修复的接口进行编号。
2、接口打磨及涂刷防腐漆
2.1接头除锈打磨:采用角向砂轮机对每个焊缝横向30厘米范围内进行环向磨削处理,保证安装范围内管壁光滑、平整。
2.2焊缝刷漆:在打磨好的光滑表面上涂一层食品级环氧树脂面漆。此漆可对钢管内壁起防锈、防腐保护作用,同时可以填充打磨后表面的细小空隙。
3、摊铺橡胶圈,用钥匙上紧底部气阀。把橡胶圈紧密的贴到接缝处,取一个14mm×6mm×2mm的钢片垫在橡胶圈底部的凹槽上,它的作用是防止不锈钢环膨胀时划伤橡胶圈。
4、先安装直径较大的一个不锈钢环,把不锈钢环大体放置在橡胶圈凹槽位置,逐渐撑开钢环,直到环底部两接口并拢在垫片上。然后用撬棒在并拢的不锈钢环底部由小到大依次打入楔子,以便液压千斤顶的安置。首先把液压千斤顶放置在被楔子撑开的端口处,开始打压到1.5Mpa。
5、用工具锤轻微敲击不锈钢环,调整位置,使其位于橡胶圈槽内。在液压千斤顶上安装钢撑,支撑住钢环顶部即撑开端块处。继续加压到2.0Mpa,用工具锤大力敲击不锈钢环,锤面与环面水平接触,锤击点均匀分布在环上,使不锈钢环完全陷入橡胶圈槽内。
6、然后,加压到3.5Mpa,继续大力锤击不锈钢环直至液压表读数不再下跌。由于不锈钢环已经被撑开,根据撑开的距离凭经验选择合适的不锈钢楔30mm-108mm【即金属楔子】来支撑负载,取代之前打入的楔子。最后,放掉压力,拆卸钢撑和液压千斤顶,用工具锤对底部不锈钢楔处锤击,使其入槽,完成安装。直径较小的不锈钢环也如法炮制,形成一个永久性机械密封。
上述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员,在不脱离本实用新型的技术方案的范围内,对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动,均属未脱离本实用新型的技术方案的内容,仍属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种非开挖管道修复结构,其特征在于,其包括:
安装于待修复管道内壁的橡胶密封圈,所述橡胶密封圈的中部具有内凹的圆弧形凸起,靠近橡胶密封圈的两个端部分别设置有位于橡胶密封圈外表面的密封机构,与橡胶密封圈所设密封机构对应的橡胶密封圈内壁设置有橡胶圈槽,所述密封机构包括:设置于橡胶密封圈外表面且内凹深度相同的多个第一内凹部,相邻第一内凹部之间为第一凸起部,该第一凸起部的顶部设置有第二内凹部,所述第二内凹部的内凹深度小于第一内凹部的内凹深度,所述第一凸起部的凸起高度要高于橡胶密封圈的外表面;
安装于所述橡胶密封圈的橡胶圈槽处的不锈钢紧固环组件,其包括沿着管道所设橡胶圈布置的金属环以及设置于不锈钢环撑开开口处的金属楔子,所述金属环的两个自由端分别设置有撑开端块。
2.根据权利要求1所述的非开挖管道修复结构,其特征在于,所述金属环的端部设置有金属楔子导向机构。
3.根据权利要求1所述的非开挖管道修复结构,其特征在于,所述橡胶圈槽的宽度与密封机构的宽度相同。
4.根据权利要求1所述的非开挖管道修复结构,其特征在于,所述撑开端块与金属环为一体式结构。
5.根据权利要求2所述的非开挖管道修复结构,其特征在于,所述金属楔子导向机构为导向凹槽。
6.根据权利要求1所述的非开挖管道修复结构,其特征在于,所述橡胶圈槽内设置有碳纤维布层。
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