CN212745524U - 一种非开挖式地下管道修复装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种非开挖式地下管道修复装置，包括有锥形的并能够在待修复通道内向前移动而将损坏的待修复通道扩张的第一扩孔装置，所述的修复装置还包括有设置在第一扩孔装置后侧并能够对待修复通道内的旧管进行切割的破管装置，所述的修复装置还包括有设置在破管装置后侧并用于固定新管的衔接装置，当第一扩孔装置向前移动而通过待修复通道后衔接装置将新管铺设在待修复通道之中，使用该种装置施工能够保证新管与旧管的口径一致的同时，减少修复装置在待修复通道内的阻力，提高施工效率。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及建筑领域，具体涉及一种非开挖式地下管道修复装置。
【背景技术】
地下管线是一座城市实现信息传输、能源输送、排涝排污功能的重要的基础设施，是城市赖以生存和发展的物质基础，随着城市化进程日益加快，地下管线铺设数量和铺设效率都在不断增加，但是随着时间的推移地下管线逐渐老化或者受到环境的影响而损坏，城市地下埋藏的大量的地下管线如果没有维护妥当，就会出现诸如“马路开裂”、“城市内涝”、“停水断电”等问题。
对于地下管线的修复工作，一般有两种形式，一种是全面挖开土地然后将管道更换，这种方式工程量巨大、耗费成本高，而且会破坏城市道路等地面设施，而且施工难度较大，很难完全恢复原管道生产效能，无法从根本上解决问题；所以在实际建筑施工之中更多的是采用第二种形式，第二种形式的施工方法是非开挖式地下管道修复工艺，如图1所示，首先在待修复通道2两头的地面上分别开挖出第一工作井6和第二工作井7，在第一工作井6附近设置牵引装置3，在第二工作井7里设置修复装置1，修复装置1尾部用于固定新管5，牵引装置3通过拉杆4将修复装置1牵引而穿过待修复通道2然后到达第一工作井6，与此同时陆续地在修复装置1的尾部安装新管5，当修复装置1被牵引至第一工作井6中时修复装置1尾部的新管5正好铺设在待修复通道2内，从而实现将地下管道的旧管替换成新管，然而由于地下通道2在使用的过程中通常会产生一定程度变形甚至坍塌，而通道中的旧管也会变形，这样在修复装置1向前顶进的时候，修复装置1容易使得土体和旧管不断向前挤压从而产生较大的阻力，这使得通过牵拉方式的施工操作变得非常困难，要克服坍塌变形的管道的内部阻力，同时保证修复的新管和损坏的旧管保持一样的口径是当前非开挖工艺的难题。
【实用新型内容】
本实用新型目的是克服现有技术的不足，提供一种非开挖式地下管道修复装置,使用该种装置施工能够保证新管与旧管的口径一致的同时，减少修复装置在待修复通道内的阻力，提高施工效率。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种非开挖式地下管道修复装置，包括有锥形的并能够在待修复通道内向前移动而将损坏的待修复通道扩张的第一扩孔装置，所述的修复装置还包括有设置在第一扩孔装置后侧并能够对待修复通道内的旧管进行切割的破管装置，所述的修复装置还包括有设置在破管装置后侧并用于固定新管的衔接装置，当第一扩孔装置向前移动而通过待修复通道后衔接装置将新管铺设在待修复通道之中。
如上所述的非开挖式地下管道修复装置，所述的修复装置还包括有设置在破管装置和衔接装置之间并能够将切割后的旧管碎片挤入土体中并将待修复通道进一步扩张的第二扩孔装置，所述的第二扩孔装置为圆台形并且其上底直径H2大于或等于第一扩孔装置的底面直径H1。
如上所述的非开挖式地下管道修复装置，所述的第一扩孔装置头部用于连接转动牵拉装置，所述的转动牵拉装置通过拉杆连接第一扩孔装置并驱动第一扩孔装置在待修复通道内绕轴线转动并向前移动，在所述的第一扩孔装置后侧并在其轴线方向上设有跟随其一起转动的转杆，所述的第二扩孔装置固定连接在转杆上并跟随第一扩孔装置绕轴线转动，所述的破管装置、衔接装置活动套接在转杆上。
如上所述的非开挖式地下管道修复装置，所述的第一扩孔装置的侧面设有第一螺旋形凸筋，所述的第一螺旋形凸筋与第一扩孔装置旋转前进的方向一致，所述的第二扩孔装置为圆锥台形，其侧面设有第二螺旋形凸筋，所述的第二螺旋形凸筋与第二扩孔装置旋转前进的方向一致。
如上所述的非开挖式地下管道修复装置，所述的第二扩孔装置的锥度比第一扩孔装置的锥度小。
如上所述的非开挖式地下管道修复装置，所述的转杆由若干个转杆单体可拆卸连接而成。
如上所述的非开挖式地下管道修复装置，所述的破管装置侧面上设置有若干个沿圆周方向分布并用于切割新管的切割刀。
如上所述的非开挖式地下管道修复装置，所述的切割刀为圆盘状，其刀刃方向与修复装置前进方向一致。
如上所述的非开挖式地下管道修复装置，所述的衔接装置包括有用于套接新管的衔接器，还包括套设在转杆尾部并能够将新管压向衔接器而将新管固定的固定板。
与现有技术相比，本实用新型有如下优点：
1、本实用新型包括有圆锥形的第一扩孔装置，第一扩孔装置后侧设置有破管装置，在破管装置后侧设置有衔接装置，第一扩孔装置在待修复通道内向前移动并带动破管装置和衔接装置向前移动，第一扩孔装置先将坍塌变形的通道扩张，然后破管装置将通道内的旧管割破，从而使得通道内径足够宽并且使得旧管不会阻挡修复装置前进，最后当修复装置通过待修复通道之后衔接装置将新管铺设在待修复通道之中，通过第一扩孔装置将通道的口径扩大，同时锥形的第一扩孔装置将变形的旧管向外撑起，然后破管装置将撑开的旧管通过切割等方式破坏掉，使得后续的衔接装置能够将切碎的旧管挤开，使得旧管不会阻碍修复装置前进，从而使得更换的新管与旧管的口径能够保持一致的同时，减少修复装置在待修复通道内的阻力，从而提高施工效率。
2、本实用新型的破管装置和衔接装置之间设置有第二扩孔装置，这样在破管装置将通道内的旧管破坏之后，第二扩孔装置能够将待修复通道进一步扩张，同时将切割后的旧管碎片挤入土体中，这样先将旧管切割成碎片再将其挤压到四周的土体里，使得旧管不会阻碍到第二扩孔装置将待修复通道扩张，并且将旧管的碎片挤进土体中从而不会阻碍后续的衔接装置前进，减小旧管对修复装置产生的阻力，使得后续的衔接装置通过更加平顺。
3、本实用新型的第一扩孔装置头部用于连接转动牵拉装置，转动牵拉装置通过拉杆连接第一扩孔装置并驱动第一扩孔装置在待修复通道内绕轴线转动并向前移动，第一扩孔装置后侧并在其轴线方向上设有跟随其一起转动的转杆，第二扩孔装置固定连接在转杆上并跟随第一扩孔装置绕轴线转动，转动的过程中能够将二者侧面的土体向待修复通道的侧壁挤压，使得二者在轴线方向上移动的摩擦力减小，使得修复装置更加容易在待修复通道之中向前移动，破管装置、衔接装置转动通过转杆连接在第一扩孔装置后侧，破管装置、衔接装置以活动连接方式连接在转杆，使得二者与第一扩孔装置的转动分离开，不至于带动破管装置和衔接装置的转动，减小转杆转动的负载。
【附图说明】
图1是本实用新型的修复装置应用场景的示意图；
图2是本实用新型的修复装置的侧视图；
图3是本实用新型的修复装置的截面图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本实用新型作进一步描述：
如图1所示，在待修复通道2两头的地面上分别开挖出第一工作井6和第二工作井7，在第一工作井6附近的地面上设置转动牵引装置3，通过第二工作井7将修复装置1设置在待修复通道2内，转动牵引装置3通过拉杆4将修复装置1牵引而穿过待修复通道2然后到第一工作井6，与此同时通过第二工作井7陆续在修复装置1的尾部安装新管5，当修复装置1被牵引至第一工作井6中时修复装置1尾部的新管5正好铺设在待修复通道2内，从而实现将地下管道替换成新管。转动牵拉装置3可以通过牵拉的方式拉动拉杆4，亦可通过转动拉杆4并同时拉动拉杆4的方式作业；第一工作井6和第二工作井7可以通过在地面上向下挖掘的方式制作，亦可根据不同的地形使用其他替代方式，第一工作井6亦可使用定向钻机开挖出导向通道来代替，能够使的拉杆4和修复装置1进入待修复通道内即可。
实施例一：
如图1到3所示，一种非开挖式地下管道修复装置1，包括有能够在待修复通道2内向前移动而将损坏的待修复通道2扩张的第一扩孔装置11，所述的修复装置1还包括有设置在第一扩孔装置11后侧并能够对待修复通道2内的旧管21进行切割的破管装置12，所述的修复装置1还包括有设置在破管装置12后侧并用于固定新管5的衔接装置13，当第一扩孔装置11向前移动而通过待修复通道2后衔接装置13将新管5铺设在待修复通道2之中，第一扩孔装置11先将坍塌变形的通道扩张，然后破管装置12将通道内的旧管割破，使得待修复通道2内径足够宽，同时衔接装置13更加容易挤开切碎后的旧管，减小修复装置1向前移动的阻力，通过第一扩孔装置将通道的口径扩大，并通过破管装置破坏掉通道内的旧管，使得更换的新管与旧管的口径保持一致的同时，减少修复装置1在待修复通道内的阻力，增加施工效率。
进一步优化，在破管装置12和衔接装置13之间设置第二扩孔装置14，这样二扩孔装置14将破管装置12切割后的旧管21碎片挤入土体中，并且同时将待修复通道2进一步扩张的，使得待修复通道2的口径足够大，这样先将旧管21切割成碎片再将其挤压到四周的土体里，使得旧管21不会阻碍到第二扩孔装置14将待修复通道2扩张，并且将旧管21的碎片挤进土体中从而不会阻碍后续的衔接装置13前进，减小旧管21对修复装置产生的阻力，使得后续的衔接装置通过更加平顺。
实施例二：
如图1到3所示，所述的第一扩孔装置11头部用于连接转动牵拉装置3，所述的转动牵拉装置3通过拉杆4连接第一扩孔装置11并驱动第一扩孔装置11在待修复通道2内绕轴线转动并向前移动，第一扩孔装置11绕轴线转动使得其侧面与待修复通道2的内壁之间的摩擦力减小，使得修复装置1更加容易在待修复通道2之中向前移动，与此同时，在所述的第一扩孔装置11后侧并在其轴线方向上设有跟随其一起转动的转杆15，所述的第二扩孔装置14固定连接在转杆15上并跟随第一扩孔装置11绕轴线转动，转动的过程中第一扩孔装置11和第二扩孔装置14能够将二者侧面的土体向待修复通道的侧壁挤压，使得二者在轴向方向上的摩擦力减小，并且待修复通道2内的旧管21不容易被向前挤压而阻碍修复装置前进，通过转轴联动的方式使得第一扩孔装置11和第二扩孔装置14同时转动，不需要另外增加驱动机构。
优选地，所述的破管装置12、衔接装置13转动套接在转杆15上，这样使得破管装置12、衔接装置13与转动的第一扩孔装置11的运动分离开，使得第一扩孔装置11并不会带动破管装置12和衔接装置13的转动。破管装置12和衔接装置13二者与转杆15之间可以通过轴承连接等方式相连接。
优选地，所述的第一扩孔装置11为圆锥台形，其侧面设有第一螺旋形凸筋111，这样当第一扩孔装置11在待修复通道2内转动并向前移动的时候，第一扩孔装置11与待修复通道2内壁的摩擦力沿螺旋线的切线方向，使得第一扩孔装置11向前移动更加平顺。同理，所述的第二扩孔装置14也为圆锥台形，其侧面也设有第二螺旋形凸筋141。
优选地，破管装置12侧面上设置有若干个沿圆周方向分布的切割刀121，所述的切割刀121的方向与所述修复装置1前进方向一致，这样最大限度减小摩擦力。优选地，还可以在破管装置12侧面上并在切割刀121之间设置凸起，这样能够将破碎的旧管向四周挤压的。
优选地，衔接装置13包括有用于套接新管5的衔接器131，还包括套设在转杆15尾部并能够将新管5压向衔接器131而将新管5固定的固定板132，这样使得新管5能够贴靠在待修复通道2的内侧壁，在安装工作完成之后只需要将套接器131和固定板132拆除即可。
优选地，所述的第一扩孔装置11和第二扩孔装置14均为圆锥台形，因为将待修复通道2第一次扩张的时候主要是将旧管撑开以及将坍塌的土体扩张，这时第一扩孔装置11受到的阻力较小，而第二次扩张的时候需要将破碎的旧管以及多余的土体挤压到第二扩孔装置14周边的土体之中，受到的阻力较大，所以第一扩孔装置11的锥度设计得更大，而第二扩孔装置14的锥度设计得更小，这样使得修复装置1更加平顺地通过待修复通道2。
优选地，所述的转杆15由若干个转杆单体151可拆卸连接而成，这样在修复装置1前进的过程中能够在第二工作井7之中陆续增加转杆单体151，使得施工过程简单高效。
以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (9)
1.一种非开挖式地下管道修复装置，其特征在于：包括有锥形的并能够在待修复通道(2)内向前移动而将损坏的待修复通道(2)扩张的第一扩孔装置(11)，所述的修复装置还包括有设置在第一扩孔装置(11)后侧并能够对待修复通道(2)内的旧管(21)进行切割的破管装置(12)，所述的修复装置还包括有设置在破管装置(12)后侧并用于固定新管(5)的衔接装置(13)，当第一扩孔装置(11)向前移动而通过待修复通道(2)后衔接装置(13)将新管(5)铺设在待修复通道(2)之中。
2.根据权利要求1所述的非开挖式地下管道修复装置，其特征在于：所述的修复装置还包括有设置在破管装置(12)和衔接装置(13)之间并能够将切割后的旧管(21)碎片挤入土体中并将待修复通道(2)进一步扩张的第二扩孔装置(14)，所述的第二扩孔装置(14)为圆台形并且其上底直径H2大于或等于第一扩孔装置(11)的底面直径H1。
3.根据权利要求2所述的非开挖式地下管道修复装置，其特征在于：所述的第一扩孔装置(11)头部用于连接转动牵拉装置(3)，所述的转动牵拉装置(3)通过拉杆(4)连接第一扩孔装置(11)并驱动第一扩孔装置(11)在待修复通道(2)内绕轴线转动并向前移动，在所述的第一扩孔装置(11)后侧并在其轴线方向上设有跟随其一起转动的转杆(15)，所述的第二扩孔装置(14)固定连接在转杆(15)上并跟随第一扩孔装置(11)绕轴线转动，所述的破管装置(12)、衔接装置(13)活动套接在转杆(15)上。
4.根据权利要求3所述的非开挖式地下管道修复装置，其特征在于：所述的第一扩孔装置(11)的侧面设有第一螺旋形凸筋(111)，所述的第一螺旋形凸筋(111)与第一扩孔装置(11)旋转前进的方向一致，所述的第二扩孔装置(14)为圆锥台形，其侧面设有第二螺旋形凸筋(141)，所述的第二螺旋形凸筋(141)与第二扩孔装置(14)旋转前进的方向一致。
5.根据权利要求3所述的非开挖式地下管道修复装置，其特征在于：所述的第二扩孔装置(14)的锥度比第一扩孔装置(11)的锥度小。
6.根据权利要求3所述的非开挖式地下管道修复装置，其特征在于：所述的转杆(15)由若干个转杆单体(151)可拆卸连接而成。
7.根据权利要求3所述的非开挖式地下管道修复装置，其特征在于：所述的破管装置(12)侧面上设置有若干个沿圆周方向分布并用于切割新管(5)的切割刀(121)。
8.根据权利要求7所述的非开挖式地下管道修复装置，其特征在于：所述的切割刀(121)为圆盘状，其刀刃方向与修复装置前进方向一致。
9.根据权利要求3所述的非开挖式地下管道修复装置，其特征在于：所述的衔接装置(13)包括有用于套接新管(5)的衔接器(131)，还包括套设在转杆(15)尾部并能够将新管(5)压向衔接器(131)而将新管(5)固定的固定板(132)。
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