CN217463707U - 一种管道修复用可改变气囊椭圆度的气囊结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种管道修复用可改变气囊椭圆度的气囊结构，管道由至少四个弧形板依次首尾铰接形成；气囊本体呈环形设置，包覆于管道外侧壁上；调节机构驱动多个所述弧形板相对转动，以调节气囊本体的椭圆度。本实用新型提出的技术方案的有益效果是：多个弧形板铰接形成环状管道，通过调节机构驱动多个弧形板相对转动，可以改变管道的椭圆度，气囊本体固定于管道上，从而可调节气囊本体的椭圆度。可根据待修复管道的椭圆度确定管道的椭圆度，使得气囊本体与变形的待修复管道相适配，可保证树脂固化内衬的厚度能够最大程度地均匀一致，修复后树脂内衬结构受力均匀，达到结构性增强既有管道抗屈曲性能和极限承载性的目的。

Description

一种管道修复用可改变气囊椭圆度的气囊结构

技术领域

本实用新型涉及地下工程施工技术领域，尤其涉及一种管道修复用可改变气囊椭圆度的气囊结构。

背景技术

我国城市地下管网规模巨大，国家统计局统计数据显示，截止到2019 年底，仅城镇排水管线总长已突破74万公里。在如此庞大的地下排水系统中，部分管线因老旧失修等原因造成的安全隐患凸显，一段管道腐蚀、脱空、渗漏、沉陷、脱节等病害共存的现象极为普遍。目前针对混凝土管道腐蚀、渗漏、脱节等病害已有成熟的非开挖修复技术有穿插法、内衬法、原位固化法、缠绕法、碎管法等。这些非开挖维修方法主要针对管道结构本身强度的恢复，无法对管道周围脱空、沉陷、不密实等病害进行处治，施工后易出现二次病害。因此，采用非开挖技术进行病害管道修复时对管道进行预处理的需求日益增加。埋地管道沉降抬升高聚物注浆技术是针对软弱土层等复杂地质条件下地下管道沉降、错位等病害而研发的非开挖预处理技术。

管道基础土体注浆技术是较早应用的一种排水管道堵漏的辅助修复技术，通过对排水管道周围土体和接口部位、检查井底板和四周井壁注浆，形成隔水帷幕防止渗漏，固化管道和检查井周围土体，填充因水土流失造成的空洞，增加地基承载力和变形模量，堵塞地下水进入管道及检查井的渗透途径的一种辅助修复方法。

埋地管道在外部土体荷载、堆载、交通荷载和静水压力等联合作用下会产生变形。对于刚性管道(混凝土管、钢筋混凝土管、陶土管等)，表现出的结构劣化形式为：结构开裂、达到极限状态、结构破坏；而对于柔性管道(HDPE管、PE管PVC管、薄壁不锈钢管等)，表现出的结构破坏形式主要为产生大变形后导致结构失稳。刚性管道最大竖向变形量可达管直径15％，柔性管道可达管直径40％甚至更高。两类形管道随着外部荷载的增加，管道截面均会产生较大的椭圆度。而现有的管道注浆加固用气囊中的管体形状固定，不能较好地适用于变形后的埋地管道修复。

实用新型内容

有鉴于此，为解决上述问题，本实用新型的实施例提供了一种管道修复用可改变气囊椭圆度的气囊结构。

本实用新型的实施例提供一种管道修复用可改变气囊椭圆度的气囊结构，包括：

管道，所述管道的截面呈环形设置，由至少四个弧形板依次首尾铰接形成；

气囊本体，呈环形设置，包覆于所述管道外侧壁上；以及，

调节机构，驱动多个所述弧形板相对转动，以调节所述气囊本体的椭圆度。

进一步地，所述调节机构固定于所述管道内。

进一步地，所述调节机构设有多个，间隔布设于所述管道内。

进一步地，所述调节机构包括至少一个伸缩驱动件，所述伸缩驱动件的两端分别与相对的两个所述弧形板铰接。

进一步地，所述伸缩驱动件为液压油缸。

进一步地，所述弧形板的数量为偶数。

进一步地，所述管道呈对称设置，关于对称轴对称的每两个所述弧形板尺寸相同。

进一步地，所述伸缩驱动件设有多个。

进一步地，多个所述伸缩驱动件均与所述对称轴相垂直，每一所述伸缩驱动件分别与一对对称的所述弧形板连接。

进一步地，所述气囊本体面向所述管道的一侧开设有用于与进气管密封连接的进气口，所述管道开设有供所述进气管穿过的穿孔；和/或，

所述气囊本体两侧均开设有用于与注浆管密封连接的注浆口，所述管道开设有供所述注浆管穿过的穿孔。

本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：多个弧形板铰接形成环状管道，通过调节机构驱动多个弧形板相对转动，可以改变管道的椭圆度，气囊本体固定于管道上，从而可调节气囊本体的椭圆度。可根据待修复管道的椭圆度确定管道的椭圆度，使得气囊本体与变形的待修复管道相适配，可保证树脂固化内衬的厚度能够最大程度地均匀一致，修复后树脂内衬结构受力均匀，达到结构性增强既有管道抗屈曲性能和极限承载性的目的。

附图说明

图1是本实用新型提供的管道修复用可改变气囊椭圆度的气囊结构一实施例的结构示意图；

图2是图1中管道修复用可改变气囊椭圆度的气囊结构的剖视图；

图3是图1中管道内调节机构的结构示意图。

图中：管道1、弧形板1a、气囊本体2、注浆口2a、进气口2b、调节机构3、伸缩驱动件3a、滚轮4。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。

请参见图1至图3，本实用新型提供一种管道修复用可改变气囊椭圆度的气囊结构，包括管道1、气囊本体2和调节机构3。

管道1的截面呈环形设置，由至少四个弧形板1a依次首尾铰接形成，气囊本体2呈环形设置，包覆于所述管道1外侧壁上；调节机构3驱动多个所述弧形板1a相对转动，以调节所述气囊本体2的椭圆度。

弧形板1a的数量可根据需要设置，也可以为五个、六个、七个或八个以上。多个弧形板1a铰接形成环状管道1，通过调节机构3驱动多个弧形板1a相对转动，可以改变管道1的椭圆度，气囊本体2固定于管道1上，从而可调节气囊本体2的椭圆度。可根据待修复管道的椭圆度确定管道1 的椭圆度，使得气囊本体2与变形的待修复管道相适配，可保证树脂固化内衬的厚度能够最大程度地均匀一致，修复后树脂内衬结构受力均匀，达到结构性增强既有管道抗屈曲性能和极限承载性的目的。

管道1两端连接有滚轮4，便于气囊结构在待修复管道内移动。所述气囊本体2膨胀时，与待修复管道内侧壁之间至少形成一密封的注浆腔。所述气囊本体2位于膨胀状态时，所述气囊本体2两端膨胀程度比中部膨胀程度大，气囊本体2膨胀后，气囊本体2中部与待修复管道之间形成密封的注浆腔。其他实施例中，气囊本体2各部位的膨胀程度可依据需要注浆的范围确定。

在一实施例中，将气囊本体2两端的材质设置为弹性较大的材质，气囊本体2中部的材质设置为弹性较小的材质，通过向气囊本体2内注气，可使气囊本体2两端的膨胀程度比中部的膨胀程度大。另一实施例中，将膨胀后的气囊本体2两端设置为球状，气囊本体2中部设置为圆柱状，也可实现气囊本体2两端的膨胀程度比中部的膨胀程度大。

所述气囊本体2面向所述管道1的一侧开设有用于与进气管密封连接的进气口2b，所述管道1开设有供所述进气管穿过的穿孔，将进气管和进气口2b连接，可向气囊本体2内注入气体使其膨胀。所述气囊本体2两侧均开设有用于与注浆管密封连接的注浆口2a，所述管道1开设有供所述注浆管穿过的穿孔，将注浆管与注浆口2a连接，可通过注浆管向注浆腔内注浆，注浆口2a的数量可以为一个或多个。

调节机构3可以布置于管道1外，为了避免对气囊本体2造成影响，调节机构3需要布置于气囊本体2两侧，因此调节机构3的布置位置会受到限制。本实施例中，所述调节机构3固定于所述管道1内，可以避免对气囊本体2造成影响。

所述调节机构3设有多个，间隔布设于所述管道1内，可均匀地对弧形板1a施力，保证管道1在轴向上均匀的椭圆度。

所述调节机构3包括至少一个伸缩驱动件3a，所述伸缩驱动件3a的两端分别与相对的两个所述弧形板1a铰接。所述伸缩驱动件3a可以为液压油缸、单向气缸等。

在其他实施例中，调节机构3可以为两个单向气缸组，各单向气缸组分别位于管道1相对的两侧，单向气缸组包括多个单向气缸，沿管道1轴向间隔布置，各单向气缸的活塞部与各弧形板1a一一固定连接，通过控制单向气缸的活塞部的伸出长度，可控制相对的两个弧形板1a之间的距离，从而控制管道1的椭圆度。可理解的，单向气缸也可以替换为液压油缸等。

所述弧形板1a的数量为偶数，便于管道1从圆形转变为椭圆形。管道 1受到外部荷载时，管道1相对的两侧受到压力而变成椭圆状，所述管道1 呈对称设置，关于对称轴对称的每两个所述弧形板1a尺寸相同，使管道1 变形后可尽量保持对称。

所述伸缩驱动件3a设有多个，可分别对各弧形板1a进行控制，从而精确控制管道1的椭圆度。多个所述伸缩驱动件3a均与所述对称轴相垂直，每一所述伸缩驱动件3a分别与一对对称的所述弧形板1a连接。

本实施例中，弧形板1a的个数为四个，四个弧形板1a的尺寸形状相同，伸缩驱动件3a的数量为两个，各伸缩驱动件3a分别与两个相对的弧形板1a连接，伸缩驱动件3a的活塞杆伸缩，可带动弧形板1a转动，使管道1 变为椭圆状，调节管道1的椭圆度。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管道修复用可改变气囊椭圆度的气囊结构，其特征在于，包括：

管道，所述管道的截面呈环形设置，由至少四个弧形板依次首尾铰接形成；

气囊本体，呈环形设置，包覆于所述管道外侧壁上；以及，

调节机构，驱动多个所述弧形板相对转动，以调节所述气囊本体的椭圆度。

2.如权利要求1所述的管道修复用可改变气囊椭圆度的气囊结构，其特征在于，所述调节机构固定于所述管道内。

3.如权利要求2所述的管道修复用可改变气囊椭圆度的气囊结构，其特征在于，所述调节机构设有多个，间隔布设于所述管道内。

4.如权利要求2或3所述的管道修复用可改变气囊椭圆度的气囊结构，其特征在于，所述调节机构包括至少一个伸缩驱动件，所述伸缩驱动件的两端分别与相对的两个所述弧形板铰接。

5.如权利要求4所述的管道修复用可改变气囊椭圆度的气囊结构，其特征在于，所述伸缩驱动件为液压油缸。

6.如权利要求4所述的管道修复用可改变气囊椭圆度的气囊结构，其特征在于，所述弧形板的数量为偶数。

7.如权利要求6所述的管道修复用可改变气囊椭圆度的气囊结构，其特征在于，所述管道呈对称设置，关于对称轴对称的每两个所述弧形板尺寸相同。

8.如权利要求7所述的管道修复用可改变气囊椭圆度的气囊结构，其特征在于，所述伸缩驱动件设有多个。

9.如权利要求8所述的管道修复用可改变气囊椭圆度的气囊结构，其特征在于，多个所述伸缩驱动件均与所述对称轴相垂直，每一所述伸缩驱动件分别与一对对称的所述弧形板连接。

10.如权利要求1所述的管道修复用可改变气囊椭圆度的气囊结构，其特征在于，所述气囊本体面向所述管道的一侧开设有用于与进气管密封连接的进气口，所述管道开设有供所述进气管穿过的穿孔；和/或，

所述气囊本体两侧均开设有用于与注浆管密封连接的注浆口，所述管道开设有供所述注浆管穿过的穿孔。

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