CN214765999U - 一种用于非开挖修复地下管道的裂管装置 - Google Patents
一种用于非开挖修复地下管道的裂管装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型所提供的一种用于非开挖修复地下管道的裂管装置，包括通过可旋转连接件依次相接的圆柱体、圆台和牵引头；所述圆柱体和所述圆台内部均设有扩张器，同时两者外侧均设有多个扩张栅；所述扩张器包括支撑架和设于支撑架上的多个千斤顶，各所述千斤顶分别与各所述扩张栅对应设置，用于对各所述扩张栅提供动力；所述牵引头外侧还设有方便牵引的吊环。上述裂管装置采用千斤顶进行组合构成动力源，经动力源作用于扩张栅产生环向膨胀力使待修复管道破碎，将破碎后的管道碎片挤压进土壤，紧接着将置换管顶入待修复管道内，达到管道修复的目的，整个过程是在一坑一井条件下，在地下有限空间范围内进行作业，设备设计简单，施工场地小且流程简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及非开挖修复地下管道技术领域，尤其涉及一种用于非开挖修复地下管道的裂管装置。
背景技术
随着我国城市化进程的加快，地下管线的建设变得错综复杂，铺设年代久远的管道则相继出现结构性和功能性缺陷，使得地下排水管道在修复的过程中遇到很多技术问题。若管道修复不及时，轻则出现污染地下水，重则导致道路塌陷，交通瘫痪。
目前修复管道常用的方式有直接开挖修复和非开挖修复。众所周知，非开挖修复的施工技术具有不影响交通，对环境破坏小，施工周期短，投入成本小，经济和社会效益显著等特点。
目前非开挖修复包括碎(裂)管法、插入法、原位固化法和折叠内衬法等工艺，但很多非开挖修复方法都具有一定的局限性，如原位固化法无法修复变形过大或出现塌陷的管道。裂管施工技术的诞生无疑为管道更新修复提供了新的解决方案，降低了施工修复的难度。根据裂管施工工艺的不同又分为两类：静态动力裂管系统和气态动力裂管系统。方法虽好，但实施裂管施工工艺的装置仍存在许多需要改进的空间。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于非开挖修复地下管道的裂管装置，结构简单，施工场地小，施工流程简单，效率高，成本低。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于非开挖修复地下管道的裂管装置，包括通过可旋转连接件依次相接的圆柱体、圆台和牵引头；
所述圆柱体和所述圆台内部均设有扩张器，同时两者外侧均设有多个扩张栅；所述扩张器包括支撑架和设于支撑架上的多个千斤顶，各所述千斤顶分别与各所述扩张栅对应设置，用于对各所述扩张栅提供动力；
所述牵引头外侧还设有方便牵引的吊环。
优选地，各所述千斤顶均为多功能液压千斤顶。
优选地，所述圆柱体和所述圆台外侧均设置有4个所述扩张栅，两所述扩张器均包括四个所述千斤顶。
优选地，各所述扩张栅在所述圆柱体和所述圆台外侧均匀环绕设置，两所述扩张器内的各所述千斤顶呈90度夹角设置。
优选地，各所述扩张栅的横截面均为梯形，且各所述扩张栅的中间凸起部分厚度明显大于两端。
优选地，各所述扩张栅的两端厚度为10～20mm，中间部分厚度为30～50mm，中间部分与两端间的坡度为50～70°，各所述扩张栅相对于轴心的弧度为5π/9～2π/3。
本实用新型所提供的用于非开挖修复地下管道的裂管装置，包括通过可旋转连接件依次相接的圆柱体、圆台和牵引头；所述圆柱体和所述圆台内部均设有扩张器，同时两者外侧均设有多个扩张栅；所述扩张器包括支撑架和设于支撑架上的多个千斤顶，各所述千斤顶分别与各所述扩张栅对应设置，用于对各所述扩张栅提供动力；所述牵引头外侧还设有方便牵引的吊环。
上述裂管装置以液压千斤顶为例进行说明，其在施工时，根据下列步骤进行：
步骤1、根据待修复管道的位置和设计方案开挖工作坑，对待修复管道进行检测，若出现管道堵塞需进行管道预处理；然后通过钻机将牵引绳引入工作坑，并进行牵引绳的铺设。
步骤2、将上述裂管装置置于工作坑内，裂管装置与外部卷扬机通过吊环与牵引绳进行连接。
步骤4、液压动力站放置在工作坑外，连接液压管路，其中将液压动力站管道公接头与扩张器内的多功能液压千斤顶上的母接头进行连接。
步骤5、开启卷扬机和液压控制泵，卷扬机的牵引绳可以起到导向作用，而液压动力站驱动该裂管装置使其破损待修复管道。
步骤6、将替换管前端与裂管装置后端进行对接，替换管后端与外置的千斤顶顶板相接进行顶管操作，实现顶管更换；若待修复管道需要多根替换管组合才能达到修复目的时，当前一节替换管被外置千斤顶顶入待修复管道后，将另一根替换管在工作坑内焊接到前一替换管尾端。
步骤7、当替换管道到达接收井时，将替换管、液压动力站管道公接头和牵引绳从裂管装置上拆除，并将裂管装置从接收井中取出。
步骤8、将工作坑中的千斤顶、顶板和液压管线取出，进行替换管道的切割，注浆，待修复完成后恢复地貌。
上述裂管装置中，采用千斤顶进行组合构成动力源，经动力源作用于扩张栅产生环向膨胀力使待修复管道破碎，将破碎后的管道碎片挤压进土壤，紧接着将置换管顶入待修复管道内，达到管道修复的目的。由千斤顶提供的动力来源以及外部卷扬机提供的牵引力同时作用，保证裂管及管道更换的顺利进行。
上述裂管装置，其整个过程是在一坑一井条件下，在地下有限空间范围内进行作业，设备设计简单，在待修复管道内施工，施工场地小且施工流程简单。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的一种用于非开挖修复地下管道的裂管装置的结构示意图；
图2是本实用新型的一种用于非开挖修复地下管道的裂管装置的俯视结构示意图；
图3是本实用新型的一种用于非开挖修复地下管道的裂管装置的截面结构示意图；
图4是本实用新型的一种用于非开挖修复地下管道的裂管装置中扩张栅的结构示意图。
附图中：1：圆柱体；2：圆台；2-1:可旋转连接件；3：牵引头；3-1：吊环；4：扩张栅；5：扩张器；5-1：液压千斤顶；5-2：母接头；5-3：支撑架。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型核心是提供一种用于非开挖修复地下管道的裂管装置，结构简单，施工场地小，施工流程简单。
请参考图1-图4，图1是本实用新型的一种用于非开挖修复地下管道的裂管装置的结构示意图；图2是本实用新型的一种用于非开挖修复地下管道的裂管装置的俯视结构示意图；图3是本实用新型的一种用于非开挖修复地下管道的裂管装置的截面结构示意图；图4是本实用新型的一种用于非开挖修复地下管道的裂管装置中扩张栅的结构示意图。
一种具体实施方式中，本实用新型提供的一种用于非开挖修复地下管道的裂管装置，包括通过可旋转连接件2-1依次相接的圆柱体1、圆台2和牵引头3，牵引头3外侧还设有方便牵引的吊环3-1。圆柱体1的横截面直径通常小于待修复管道的横截面直径，圆台2的设置是为了方便整个裂管装置顺利进入待修复管道内，牵引头3的设置是为了方便与外部牵引动力源相连接。
圆柱体1和圆台2内部均设有扩张器5，同时两者外侧均设有多个扩张栅4。两者中的扩张器5和扩张栅4工作原理相同，结构设置也接近一致，因此下文中不做区别说明。扩张器5用于对扩张栅4提供动力来源，待修复管道在扩张栅4的作用下彻底破损，然后破碎后的管道碎片被扩张栅4挤压进周围土壤中。
需要说明的是，除了扩张器5和扩张栅4之外，圆柱体1和圆台2不必须具有其他实体结构，但是为配合扩张器5和扩张栅4的使用所设置的相应结构也是可以有的。
上述裂管装置中，扩张器5包括支撑架5-3和设于支撑架5-3上的多个千斤顶，该千斤顶可选多功能液压千斤顶5-1，其功能稳定且动力充足，但在满足使用需求的情况下其他千斤顶也是可以的。
各个液压千斤顶5-1上均设置有用于与外部液压源相接的母接头5-2，各液压千斤顶5-1分别与各扩张栅4对应设置，用于对各扩张栅4提供动力，因此两者的数量一致，比如在圆柱体1和圆台2外侧均设置有4个扩张栅4，同时两者内的两扩张器5均包括四个液压千斤顶5-1。当然其他数量也是可以的。
为保证各扩张栅4获得大小一致的动力，通常各个液压千斤顶5-2采用统一规格，进一步地，可将上述8个扩张栅4在圆柱体1和圆台2外侧均匀环绕设置，同时两扩张器5内的各液压千斤顶5-1均呈90度夹角设置。
上述各扩张栅4的横截面均为梯形，且各扩张栅4的中间凸起部分厚度明显大于两端，使得其作用于待修复管道时力量更为集中。使用中，扩张栅4的两端厚度可设置为10～20mm，中间部分厚度可设置为30～50mm，中间部分与两端间的坡度为50～70°，各所述扩张栅相对于轴心的弧度为5π/9～2π/3。
上述裂管装置在使用中还需其他外部装置的配合，具体施工时，根据下列步骤进行：
步骤1、根据待修复管道的位置和设计方案开挖工作坑，对待修复管道进行检测，若出现管道堵塞需进行管道预处理；然后通过钻机将牵引绳引入工作坑，并进行牵引绳的铺设。
步骤2、将上述裂管装置置于工作坑内，裂管装置与外部卷扬机通过吊环与牵引绳进行连接。
步骤4、液压动力站放置在工作坑外，连接液压管路，其中将液压动力站管道公接头与扩张器内的多功能液压千斤顶上的母接头进行连接。
步骤5、开启卷扬机和液压控制泵，卷扬机的牵引绳可以起到导向作用，而液压动力站驱动该裂管装置使其破损待修复管道。
步骤6、将替换管前端与裂管装置后端进行对接，替换管后端与外置的千斤顶顶板相接进行顶管操作，实现顶管更换；若待修复管道需要多根替换管组合才能达到修复目的时，当前一节替换管被外置千斤顶顶入待修复管道后，将另一根替换管在工作坑内焊接到前一替换管尾端。
步骤7、当替换管道到达接收井时，将替换管、液压动力站管道公接头和牵引绳从裂管装置上拆除，并将裂管装置从接收井中取出。
步骤8、将工作坑中的千斤顶、顶板和液压管线取出，进行替换管道的切割，注浆，待修复完成后恢复地貌。
本实用新型所提供的用于非开挖修复地下管道的裂管装置中，采用千斤顶进行组合构成动力源，经动力源作用于扩张栅产生环向膨胀力使待修复管道破碎，将破碎后的管道碎片挤压进土壤，紧接着将替换管顶入待修复管道内，达到管道修复的目的。由千斤顶提供的动力来源以及外部卷扬机提供的牵引力同时作用，保证裂管及管道更换的顺利进行。
上述裂管装置，其整个过程是在一坑一井条件下，在地下有限空间范围内进行作业，设备设计简单，在待修复管道内施工，施工场地小且施工流程简单。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本实用新型所提供的用于非开挖修复地下管道的裂管装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种用于非开挖修复地下管道的裂管装置，其特征在于，
包括通过可旋转连接件依次相接的圆柱体、圆台和牵引头；
所述圆柱体和所述圆台内部均设有扩张器，同时两者外侧均设有多个扩张栅；所述扩张器包括支撑架和设于支撑架上的多个千斤顶，各所述千斤顶分别与各所述扩张栅对应设置，用于对各所述扩张栅提供动力；
所述牵引头外侧还设有方便牵引的吊环。
2.如权利要求1所述的用于非开挖修复地下管道的裂管装置，其特征在于，
各所述千斤顶均为多功能液压千斤顶。
3.如权利要求2所述的用于非开挖修复地下管道的裂管装置，其特征在于，
所述圆柱体和所述圆台外侧均设置有4个所述扩张栅，两所述扩张器均包括四个所述千斤顶。
4.如权利要求3所述的用于非开挖修复地下管道的裂管装置，其特征在于，
各所述扩张栅在所述圆柱体和所述圆台外侧均匀环绕设置，两所述扩张器内的各所述千斤顶呈90度夹角设置。
5.如权利要求1-4任一项所述的用于非开挖修复地下管道的裂管装置，其特征在于，
各所述扩张栅的横截面均为梯形，且各所述扩张栅的中间凸起部分厚度明显大于两端。
6.如权利要求5所述的用于非开挖修复地下管道的裂管装置，其特征在于，各所述扩张栅的两端厚度为10～20mm，中间部分厚度为30～50mm，中间部分与两端间的坡度为50～70°，各所述扩张栅相对于轴心的弧度为5π/9～2π/3。
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