CN218914186U - 一种管道的修复加固装置及其修复加固结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种管道的修复加固装置及其修复加固结构，包括设于管道一端的顶进设备和由顶进设备顶入到管道中的主体结构，所述主体结构包含胀管器、导向杆和套管，所述胀管器上设置有由前往后直径逐渐增大的胀管头，所述胀管头的外侧面上设置有切割刀，所述胀管器的后端可拆卸的连接有所述套管，所述套管由若干节依次可拆卸连接的金属管构成，最后一节所述金属管的后端可拆卸的连接有端盖，所述端盖与顶进设备的输出端相配合，所述胀管器的中轴线上开有连接孔，所述连接孔处可拆卸的设置有所述导向杆，所述导向杆由若干节依次可拆卸连接的杆体构成；本实用新型有着使用方便、纠正管道变形、提升管道稳定性的优点。

Description

一种管道的修复加固装置及其修复加固结构

技术领域

本实用新型属于管道修复技术领域，具体涉及到一种管道的修复加固装置及其修复加固结构。

背景技术

城市的快速发展不断对城市管网输送能力提出新的要求，然而随着城市管网的老化，其输送能力会逐渐下降，无法满足城市的正常需求，需要不断地对管网进行更新和改造。城市管网非开挖修复技术由于其施工速度快、环境影响小的特点受到社会重视和青睐。我国现阶段老旧城区非开挖修复以原位热塑成型法为主。原位热塑成型管道修复技术，简称FIPP(Formed-In-Place Pipe)技术。FIPP衬管在工厂标准化生产并缠绕在专用卷盘上运送至工程现场，现场再通过专用设备将衬管加热软化后牵引置入待修管道内部，通过加热加压热塑成型，冷却后形成紧贴于原管道内壁的具有结构强度的管道衬管。

现有技术中，管网修复施工受地理环境制约，存在管道局部塌陷变形、管段上下起伏的问题，原位热塑成型法因其塑性材料弯曲强度和弯曲模量相对较低，往往无法独立修复起伏、弯曲管道。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种管道的修复加固装置及其修复加固结构，对柔性管道的进行修复加固，突破传统管道内衬修复不适用于缺陷等级高、塌陷变形管段的局限性，有着使用方便、纠正管道变形、提升管道稳定性的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种管道的修复加固装置，包括设于管道一端的顶进设备和由顶进设备顶入到管道中的主体结构，所述主体结构包含胀管器、导向杆和套管，所述胀管器上设置有由前往后直径逐渐增大的胀管头，所述胀管头的外侧面上设置有切割刀，所述胀管器的后端可拆卸的连接有所述套管，所述套管由若干节依次可拆卸连接的金属管构成，最后一节所述金属管的后端可拆卸的连接有端盖，所述端盖与顶进设备的输出端相配合，所述胀管器的中轴线上开有连接孔，所述连接孔处可拆卸的设置有所述导向杆，所述导向杆由若干节依次可拆卸连接的杆体构成。

上述方案中，顶进设备用于提供动力，将主体结构顶进到管道中，胀管器设于套管的前端，胀管器的切割刀与管道的横截面方向垂直，在顶进设备的顶推力作用下，切割刀切割原有管道，通过直径逐渐增大的胀管头把原有管道涨破、挤压到周边土壤中，同时在对原有管道挤压后的空间内安装套管，设置可拆卸的金属管结构，方便在有限的空间内根据多种的管道长度来安装对应数量的金属管，通过端盖将顶进设备的推力传递给最后一节金属管，进而推动主体结构整体前进，随着顶进设备每次顶进后安装新的金属管继续顶进，金属管应为硬质金属材质能够承受与原有管道、土层间的挤压力，胀管器中轴线处的连接孔用于与导向杆插接定位，导向杆可以用于观察主体结构是否处于直线移动状态，方便当方向异常时及时发现，导向杆的若干节杆体间可拆卸的连接，方便调节长度，适用于多种长度的管道的使用。

本方案中利用导向杆连通待修复管道两端的两个井室，胀管器设置在导向杆上成为第一个管节，采用顶进设备，对加工好的套筒施压，通过顶推的方式将特制的前一个套筒的承插口与当前金属管紧密衔接，逐节顶入原有管道，整段待修复管道钢套管施工完成后，再结合其他修复工艺进行内衬管道施工，如原位热塑成型工艺，完成对缺陷管道的结构性修复。

进一步的，所述杆体的两端设置有带安装孔的大小头，相邻杆体的大小头相套合，安装孔内设置有插销结构。

杆体的两端设有大头和小头，通过相邻杆体的大头、小头插接套合，并设置插销结构对相邻的杆体进行可拆卸的连接，拆装方便。插销结构既可以用于大小头的连接固定，也可以用于对胀管器进行轴向限位。

进一步的，所述金属管的外表面设置有防腐防锈层，所述胀管头为锥形结构或弧形结构。

金属管的外表面设置防腐防锈层，提高金属管的结构稳定性，增加套管的使用寿命，胀管头为锥形结构或弧形结构方便对原有管道进行胀管。

进一步的，所述套管与胀管器之间插合连接，金属管之间插合连接。

在胀管器的后端、金属管的一端设置有承插口，承插口的内径尺寸与金属管的外径尺寸相匹配，方便进行插合连接和紧固。

进一步的，所述端盖的外周上设置有若干定位扣件。

设置定位扣件来进行端盖与金属管间的定位，方便连接。

进一步的，所述顶进设备包含固定在管道一端的液压油缸。

通过液压油缸的输出端向端盖提供足够的顶推力供主体结构前进。

一种使用上述管道的修复加固装置的修复加固结构，包括套管，所述套管的内孔表面上贴合设置有FIPP内衬管。

通过破除原有管道设置新的金属套管结构提高管体的整体抗压强度，并在套管内设置FIPP内衬管，保证管体的密封性，减少了开挖管道外侧土层的工作，弥补了FIPP热塑内衬管道自身弯曲强度和弯曲模量不足的缺点，通过钢套管形成的管廊进行外部承力加固，共同发挥管道功能。套管与FIPP热塑内衬管道两者结合，可以更好的发挥各自优势，修复后的管道具有更大刚度、更平顺，使用年限更久，排水更通畅，不易渗漏的特点。

本方案施工主要以下步骤：步骤一、组装定位顶进设备，用顶进设备把导向杆推向下游井室；步骤二、利用顶进设备的推力，向前推进胀管器把原有管道胀破，胀管器后面连接套管，逐节将金属管压合、连接，在旧管道中形成一条新的管廊，纠正管道变形；步骤三、拆除顶进设备组，形成新的管廊，步骤四、进行FIPP非开挖修复内衬管道施工。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本方案的修复加固装置在安装和进行修复时，不需要对管道外侧的土层进行开挖，减少了工作量，装置拆装简易，只需在管道上下游的井室内进行简单操作就可以完成管道的修复加固，使用方便；

2.通过顶进设备提供动力配合导向杆、套管和胀管器，将原有管道胀破并形成新的管廊，纠正管道内部的变形；

3.修复加固装置结构简单，制造使用成本低，顶进设备、胀管器、导向杆和端盖均可以反复使用；

4.本方案使用金属管代替原有柔性管道，并在金属管道内设内衬管二者结合使用，可较大程度提升管道整体刚度并降低后期管道变形风险，提高管道使用的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1中一种管道的修复加固装置的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例1中胀管器的安装的剖面图；

图3为本实用新型的实施例1中端盖的结构示意图；

图4为本实用新型的实施例2中一种管道的修复加固结构的结构示意图；

图中：1、金属管；2、胀管器；21、胀管头；22、切割刀；3、顶进设备；4、导向杆；41、安装孔；5、端盖；51、定位扣件；61、大头；62、小头；7、插销结构；8、FIPP内衬管；9、承压背板；10、承插口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语前、后、左、右等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

如图1-3所示，一种管道的修复加固装置，包括设于管道一端的顶进设备3和由顶进设备3顶入到管道中的主体结构，所述主体结构包含胀管器2、导向杆4和套管，所述胀管器2上设置有由前往后直径逐渐增大的胀管头21，所述胀管头21的外侧面上设置有切割刀22，所述胀管器2的后端可拆卸的连接有所述套管，所述套管由若干节依次可拆卸连接的金属管1构成，最后一节所述金属管1的后端可拆卸的连接有端盖5，所述端盖5与顶进设备3的输出端相配合，所述胀管器2的中轴线上开有连接孔，所述连接孔处可拆卸的设置有所述导向杆4，所述导向杆4由若干节依次可拆卸连接的杆体构成。

上述方案中，顶进设备3用于提供动力，将主体结构顶进到管道中，胀管器2设于套管的前端，胀管器2的切割刀22与管道的横截面方向垂直，在顶进设备3的顶推力作用下，切割刀22切割原有管道，通过直径逐渐增大的胀管头21把原有管道涨破、挤压到周边土壤中，同时在对原有管道挤压后的空间内安装套管，设置可拆卸的金属管1结构，方便在有限的空间内根据多种的管道长度来安装对应数量的金属管1，通过端盖5将顶进设备3的推力传递给最后一节金属管1，进而推动主体结构整体前进，随着顶进设备3每次顶进后安装新的金属管1继续顶进，金属管1应为硬质金属材质能够承受与原有管道、土层间的挤压力，胀管器2中轴线处的连接孔用于与导向杆4插接定位，导向杆4可以用于观察主体结构是否处于直线移动状态，方便当方向异常时及时发现，导向杆4的若干节杆体间可拆卸的连接，方便调节长度，适用于多种长度的管道的使用。

实施例中导向杆4水平设置，每节金属管1长度50cm，壁厚根据管径进行选择，通过导向杆4也可以调节和掌握胀管器2的位置，导向杆4间可拆卸的连接可以是螺纹配合、插销配合。导向杆4随主体结构向管道内部推进，直至穿出下游井室。套管、导向杆4和胀管器2同轴线设置在待修复管道的内部。

所述金属管1为Q235B材质钢管，要求满焊，施工前需在管道外壁做防腐处理，使用CXHL52-03环氧煤沥青防腐材料，喷涂防锈底漆两道，干膜厚度不小于70um/道。通过使用本装置，逐节将钢套管撞合、连接，在旧管道中形成一条新的管廊，纠正管道变形，为后续非开挖修复FIPP内衬作业提供良好环境，提升管道整体刚度。

进一步的，所述杆体的两端设置有带安装孔41的大小头，相邻杆体的大小头相套合，安装孔41内设置有插销结构7。

杆体的两端设有大头61和小头62，大头61中部设有与小头62配合的内孔，通过相邻杆体的大头61、小头62插接套合，并设置插销结构7对相邻的杆体进行可拆卸的连接，拆装方便。插销结构7包含插销和安装在插销两头的横向螺栓组件，通过横向螺栓组件防止插销脱落。插销结构7既可以用于大小头的连接固定，也可以用于对胀管器2进行轴向限位。杆体上可以设置多个安装孔41，通过在胀管器2的连接孔两端的安装孔41内设置插销结构来对胀管器2限位，方便通过导向杆4对胀管器2进行调整操作。

进一步的，所述金属管1的外表面设置有防腐防锈层，所述胀管头21为锥形结构或弧形结构。

金属管1的外表面设置防腐防锈层，提高金属管1的结构稳定性，增加套管的使用寿命，胀管头21为锥形结构或弧形结构方便对原有管道进行胀管。

进一步的，所述套管与胀管器2之间插合连接，金属管1之间插合连接。

在胀管器2的后端、金属管1的一端设置有承插口10，承插口10的内径尺寸与金属管1的外径尺寸相匹配，方便进行插合连接和紧固。

进一步的，所述端盖5的外周上设置有若干定位扣件51。

设置定位扣件51来进行端盖5与金属管1间的定位，方便连接。

定位扣件51包含沿端盖5外周设置的定位块，定位孔与金属管1的外圈配合进行定位。

进一步的，所述顶进设备3包含固定在管道一端的液压油缸。

通过液压油缸的输出端向端盖5提供足够的顶推力供主体结构前进。

液压油缸的后端设置有承压背板9，方便对液压油缸进行定位，将液压油缸的反向推力传递给土层。

本方案中利用导向杆4连通待修复管道两端的两个井室，胀管器2设置在导向杆4上成为第一个管节，采用专用液压设备，对加工好的套筒施压，通过顶推的方式将特制的前一个套筒的承插口10与当前金属管1紧密衔接，逐节顶入原有管道。

本方案施工主要以下步骤：步骤一、修建管道修复加固装置施工平台，用风镐把井底部管沟剃平，在井室沟槽侧边安装承压背板9；组装顶进设备3，用液压油缸把导向杆4推向下游井室；步骤二、利用液压油缸的推力，向前推进胀管器2把原有管道胀破，胀管器2后面连接钢套管，逐节将钢套管撞合、连接，在旧管道中形成一条新的管廊，纠正管道变形；导向杆4安装清淤器，用顶进设备3将顶杆顶向下游井室并回拉，把管道碎块清理出管外。步骤三、拆除顶进设备3组，形成新的管廊，步骤四、进行FIPP非开挖修复内衬管道施工。

所述顶进设备3的施工平台修建，采用工具将检查井底部管沟剃平，砖碎块清理干净，井室内操作间平台要求水平，操作空间要求长度不低于1.2米，宽度不低于1米，如井室未达到操作空间要求，则对井室进行破除扩大处理。井室内空达到操作空间要求后，采用钢筋加固混泥土护壁，壁厚不低于30厘米；需要说明的是，钢套管施工完成后，进行CCTV内窥检查并留存影像资料，完成后根据设计工艺立即组织内衬管施工，常用内衬修复工艺为原位热塑成型工艺。

实施例2

如图4所示，本实施例的一种使用上述管道的修复加固装置的修复加固结构，在实施例1的基础上进行进一步的优化：

一种使用上述管道的修复加固装置的修复加固结构，包括设于管道内的套管，所述套管的内孔表面上贴合设置有FIPP内衬管8。

通过破除原有管道设置新的金属套管结构提高管体的整体抗压强度，并在套管内设置FIPP内衬管8，保证管体的密封性，减少了开挖管道外侧土层的工作，弥补了FIPP热塑内衬管道自身弯曲强度和弯曲模量不足的缺点，通过钢套管形成的管廊进行外部承力加固，共同发挥管道功能。套管与FIPP热塑内衬管道两者结合，可以更好的发挥各自优势，修复后的管道具有更大刚度、更平顺，使用年限更久，排水更通畅，不易渗漏的特点。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种管道的修复加固装置，其特征在于，包括设于管道一端的顶进设备和由顶进设备顶入到管道中的主体结构，所述主体结构包含胀管器、导向杆和套管，所述胀管器上设置有由前往后直径逐渐增大的胀管头，所述胀管头的外侧面上设置有切割刀，所述胀管器的后端可拆卸的连接有所述套管，所述套管由若干节依次可拆卸连接的金属管构成，最后一节所述金属管的后端可拆卸的连接有端盖，所述端盖与顶进设备的输出端相配合，所述胀管器的中轴线上开有连接孔，所述连接孔处可拆卸的设置有所述导向杆，所述导向杆由若干节依次可拆卸连接的杆体构成。

2.根据权利要求1所述的管道的修复加固装置，其特征在于，所述杆体的两端设置有带安装孔的大小头，相邻杆体的大小头相套合，安装孔内设置有插销结构。

3.根据权利要求1所述的管道的修复加固装置，其特征在于，所述金属管的外表面设置有防腐防锈层，所述胀管头为锥形结构或弧形结构。

4.根据权利要求1所述的管道的修复加固装置，其特征在于，所述套管与胀管器之间插合连接，金属管之间插合连接。

5.根据权利要求1所述的管道的修复加固装置，其特征在于，所述端盖的外周上设置有若干定位扣件。

6.根据权利要求1所述的管道的修复加固装置，其特征在于，所述顶进设备包含固定在管道一端的液压油缸。

7.一种使用如权利要求1-6任一项所述管道的修复加固装置的修复加固结构，其特征在于，包括套管，所述套管的内孔表面上贴合设置有FIPP内衬管。

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