CN105240644A - 一种管道裂缝修复装置和修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管道裂缝修复装置和修复方法，通过设置摄像头运载车来定位管道裂缝位置、并通过气囊修补器和扩张圈将密封圈紧贴在管道裂缝位置，修复人员只要将摄像头运载车、气囊修补器、扩张圈、密封圈放入检查井内，并回地面操作多功能控制车就可以实现对摄像头运载车和气囊修补器的控制，并且在密封圈定位完成后不需要灌入粘合剂粘合使密封圈粘合在管道内壁上，而是通过扩张圈及扩张圈内的自锁件将密封圈压紧固定在管道内壁上。因此该管道裂缝修复装置具有修复方便且修复效果好的优点。

Description

一种管道裂缝修复装置和修复方法
技术领域
本发明涉及一种管道非开挖修复方法，尤其是一种管道裂缝修复装置和修复方法。
背景技术
随着我国经济的快速发展，现有各类管道的总长度已非常大，由于许多地下管道铺设时间较长，而且当时的施工工艺和管道材质较差，在常年运行中这些管道由于腐蚀、过载荷、基础沉陷或人为因素等造成局部损坏，发生路面塌陷等事故，带来巨大的经济损失。目前常用的管道修复方法为内衬修复法，非开挖管道局部修复的主要工艺技术有不锈钢薄板焊接内衬和管道喷涂内衬。不锈钢薄板焊接内衬法特点:不锈钢薄板作为给水管内衬修复材料，它耐腐蚀、不结垢、摩阻小、无毒无污染，埋地使用寿命长于钢管及铸铁管，但施工工艺复杂，工程造价高，受施工场地制约，内衬安装困难，施工过程中需氢弧焊接，如不及时排风，容易造成施工人员窒息，存在一定的安全生产隐患。管道喷涂内衬法特点:该法价格低廉、抗腐蚀性强、工艺简单，但对管道内壁的清洁度要求高，如果内表面清洗达不到施工要求或外部地下水渗入管道会造成衬里脱落；另外若水压过大无法喷涂，管内涂布衬里多数较薄，自耐压能力有限等。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种修复效果好，且不用安排施工工人潜入管道内进行维修的管道裂缝修复装置和修复方法。
本发明提供的技术方案如下：一种管道裂缝修复装置，它包括：
可在管道中行走的摄像头运载车，所述摄像头运载车上设置有摄像头；
可充气且的气囊修补器，所述气囊修补器通过连接管连接设置在所述摄像头运载车的前方；
多功能控制车，所述多功能控制车通过电缆和供气管与所述摄像头运载车相连，所述多功能控制车能够控制所述摄像头运载车的行走以及控制所述气囊修补器的充气动作；
扩张圈，所述扩张圈的卷合端呈可相对运动设置，所述扩张圈套设在所述气囊修补器上，所述气囊修补器在充气过程中能够带动所述扩张圈的内径扩张；
弹性密封圈，所述密封圈套设在所述扩张圈的外壁上，所述密封圈能够在所述扩张圈内径扩张的带动下贴近并接触管道内壁；
自锁件，所述自锁件设置在所述扩张圈的圆周内壁上，所述自锁件能够在所述扩张圈开始回缩时形成自锁从而使所述扩张圈的卷合端停止相对运动。
在本发明的较佳实施例中，所述多功能控制车中包括有发电机、摄像头主控和空压机。
在本发明的较佳实施例中，所述自锁件设置为两个，所述两个自锁件分别设置在所述扩张圈的两个卷合端，所述扩张圈的圆周内壁上对应所述自锁件的位置设置有滑轨，所述自锁件在所述扩张圈内径扩张的过程中沿着所述滑轨在所述扩张圈的内壁上滑动。
在本发明的较佳实施例中，所述自锁件包括滑块和设置在所述滑块内的三个齿轮。
在本发明的较佳实施例中，所述滑轨的轨道对应所述齿轮的外齿设置为锯齿状。
在本发明的较佳实施例中，所述扩张圈由不锈钢片卷制而成，所述扩张圈的两个卷合端呈可相对运动设置。
在本发明的较佳实施例中，所述自锁件可以设置为能够锁定运动的棘轮件。
本发明还提供一种管道裂缝修复方法，它包括以下步骤：
1)在地面上将密封圈安装在扩张圈上；
2)将气囊修补器、扩张圈和装有摄像头的摄像头运载车放入检查井内；
3)通过连接管将摄像头运载车与气囊修补器相连，并将扩张圈安装在气囊修补器上；
4)将多功能控制车的供气管、电缆与摄像头运载车相连；
5)通过多功能控制车控制摄像头运载车的行走，摄像头运载车行走的过程中通过连接管推动气囊修补器在管道内前行；
6)通过摄像头运载车上的摄像头传回管道内的影像，当气囊修补器移动到管道裂缝位置时，控制摄像头运载车和气囊修补器停止前行；
7)控制气囊修补器进行充气，在气囊修补器充气过程中带动扩张圈的内径扩张，从而使密封圈贴近并接触管道内壁裂缝位置，当密封圈紧贴管道内壁时，保持气压一定时间后释放气压使气囊回缩；
8)扩张圈在气囊回缩趋势下通过自锁件形成自锁，使扩张圈的内径固定在特定位置不回缩，从而使扩张圈上的密封圈压紧固定在管道内壁的裂缝处；
9)从检查井中撤出摄像头运载车与气囊修补器，将扩张圈和密封圈留在管道内壁上从而完成管道修复工作。
步骤3)中的连接管用于向气囊修补器中的气囊充气。
步骤4)中的多功能控制车用于向摄像头运载车供电，观看摄像头运载车传回影像并控制摄像头运载车的前行和停止，并用于控制气囊修补器的充气和释放气压动作。
本发明产生的有益效果在于：通过设置摄像头运载车来定位管道裂缝位置、并通过气囊修补器和扩张圈将密封圈紧贴在管道裂缝位置，修复人员只要将摄像头运载车、气囊修补器、扩张圈、密封圈放入检查井内，并回地面操作多功能控制车就可以实现对摄像头运载车和气囊修补器的控制，并且在密封圈定位完成后不需要灌入粘合剂粘合使密封圈粘合在管道内壁上，而是通过扩张圈及扩张圈内的自锁件将密封圈压紧固定在管道内壁上。因此该管道裂缝修复装置具有修复方便且修复效果好的优点。
附图说明
图1为本发明的管道裂缝修复装置的结构示意图；
图2为图1所示的管道裂缝修复装置扩张圈沿A-A线的剖面示意图；
图3为图2所示的自锁件与扩张圈内壁适配的结构示意图；
图4为修复完成后，扩张圈、密封圈与所修复管道贴合的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，管道裂缝修复装置，包括多功能控制车10、通过电缆30和供气管20与多功能控制车10连接的摄像头运载车40，摄像头运载车40上设置有摄像头41，摄像头运载车40的前方通过连接管50连接有气囊修补器60，气囊修补器60上套设有扩张圈70，扩张圈70上套设有密封圈80。
参见图1、图2和图3，扩张圈70由不锈钢片卷制而成，扩张圈70的两个端部呈可相对移动设置，扩张圈70靠近两个端部的内壁上设置有两个自锁件71，扩张圈70的圆周内壁上对应自锁件71的位置设置有滑轨72，自锁件71在扩张圈70内径扩张的过程中沿着滑轨72在扩张圈70的内壁上滑动。自锁件71包括滑块711和设置在滑块711内的三个齿轮712，当扩张圈70在回缩的趋势下，三个齿轮712通过各自外齿的咬接使滑块711在滑轨72上停止滑动从而将扩张圈70的管径固定在特定位置不回缩。
修复过程中，先在地面上将密封圈80安装在扩张圈70上，然后将气囊修补器60和装有摄像头41的摄像头运载车40放入检查井93内，将扩张圈70安装在气囊修补器60上，并通过连接管50将摄像头运载车40与气囊修补器60相连，将地面上的多功能控制车10的供气管20、电缆30与摄像头运载车40相连，通过多功能控制车10控制摄像头运载车40的行走，摄像头运载车40行走的过程中通过连接管50推动气囊修补器60在管道90内前行，摄像头运载车40上的摄像头41传回管道内的影像后，使气囊修补器60移动到管道90裂缝位置91，而后将摄像头运载车40和气囊修补器60停下，并控制气囊修补器60进行充气，在气囊修补器60充气过程中带动扩张圈70的内径扩张，从而使扩张圈70上的密封圈80贴近并接触管道内壁裂缝位置91，当密封圈80紧贴管道90内壁时，保持气压一定时间后释放气压使气囊回缩，扩张圈70在气囊回缩趋势下通过自锁件71形成自锁，使扩张圈70的内径固定在特定位置不回缩，从而使扩张圈70上的密封圈80紧贴固定在管道90内壁的裂缝处91，最后从检查井93中撤出摄像头运载车40与气囊修补器60，如图4所示，将扩张圈70和密封圈80留在管道90内壁上从而完成管道修复工作。
在其他实施例中，自锁件70也可以设置为能够锁定运动的棘轮件。
综上所述，该管道裂缝修复装置通过设置摄像头运载车40来定位管道裂缝位置91、并通过气囊修补器60和扩张圈70将密封圈80紧贴在管道裂缝位置91，修复人员只要将摄像头运载车40、气囊修补器60、扩张圈70和密封圈80放入检查井93内，并回地面操作多功能控制车10就可以实现对摄像头运载车40和气囊修补器60的控制，并且在密封圈80定位完成后不需要灌入粘合剂粘合使密封圈80粘合在管道90内壁上，而是通过扩张圈70及扩张圈70内的自锁件71将密封圈80压紧固定在管道90内壁上。因此该管道裂缝修复装置具有修复方便且修复效果好的优点。
上述仅为本发明的一个具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种管道裂缝修复装置，其特征在于：它包括：
可在管道中行走的摄像头运载车，所述摄像头运载车上设置有摄像头；
可充气的气囊修补器，所述气囊修补器通过连接管连接设置在所述摄像头运载车的前方；
多功能控制车，所述多功能控制车通过电缆和供气管与所述摄像头运载车相连，所述多功能控制车能够控制所述摄像头运载车的行走以及控制所述气囊修补器的充气动作；
扩张圈，所述扩张圈的卷合端呈可相对运动设置，所述扩张圈套设在所述气囊修补器上，所述气囊修补器在充气过程中能够带动所述扩张圈的内径扩张；
弹性密封圈，所述密封圈套设在所述扩张圈的外壁上，所述密封圈能够在所述扩张圈内径扩张的带动下贴近并接触管道内壁；
自锁件，所述自锁件设置在所述扩张圈的圆周内壁上，所述自锁件能够在所述扩张圈开始回缩时形成自锁从而使所述扩张圈的卷合端停止相对运动。
2.根据权利要求1所述的管道裂缝修复装置，其特征在于：所述多功能控制车中包括有发电机、摄像头主控和空压机。
3.根据权利要求1所述的管道裂缝修复装置，其特征在于：所述自锁件设置为两个，所述两个自锁件分别设置在所述扩张圈的两个卷合端，所述扩张圈的圆周内壁上对应所述自锁件的位置设置有滑轨，所述自锁件在所述扩张圈内径扩张的过程中沿着所述滑轨在所述扩张圈的内壁上滑动。
4.根据权利要求3所述的一种管道裂缝修复装置，其特征在于：所述自锁件包括滑块和设置在所述滑块内的齿轮。
5.根据权利要求3或4所述的一种管道裂缝修复装置，其特征在于：所述滑轨的轨道对应所述齿轮的外齿设置为锯齿状。
6.根据权利要求1所述的一种管道裂缝修复装置，其特征在于：所述扩张圈由不锈钢片卷制而成，所述扩张圈的两个卷合端呈可相对运动设置。
7.根据权利要求1所述的一种管道裂缝修复装置，其特征在于：所述自锁件可以设置为能够锁定运动的棘轮件。
8.根据权利要求1所述的管道裂缝修复方法，其特征包括以下步骤：
1)在地面上将密封圈安装在扩张圈上；
2)将气囊修补器、扩张圈和装有摄像头的摄像头运载车放入检查井内；
3)通过连接管将摄像头运载车与气囊修补器相连，并将扩张圈安装在气囊修补器上；
4)将多功能控制车的供气管、电缆与摄像头运载车相连；
5)通过多功能控制车控制摄像头运载车的行走，摄像头运载车行走的过程中通过连接管推动气囊修补器在管道内前行；
6)通过摄像头运载车上的摄像头传回管道内的影像，当气囊修补器移动到管道裂缝位置时，控制摄像头运载车和气囊修补器停止前行；
7)控制气囊修补器进行充气，在气囊修补器充气过程中带动扩张圈的内径扩张，从而使密封圈贴近并接触管道内壁裂缝位置，当密封圈紧贴管道内壁时，保持气压一定时间后释放气压使气囊回缩；
8)扩张圈在气囊回缩趋势下通过自锁件形成自锁，使扩张圈的内径固定在特定位置不回缩，从而使扩张圈上的密封圈紧贴固定在管道内壁的裂缝处；
9)从检查井中撤出摄像头运载车与气囊修补器，将扩张圈和密封圈留在管道内壁上从而完成管道修复工作。
9.根据权利要求8所述的一种管道裂缝修复方法，其特征在于：步骤3)中的连接管用于向气囊修补器中的气囊充气。
10.根据权利要求8所述的一种管道裂缝修复方法，其特征在于：步骤4)中的多功能控制车用于向摄像头运载车供电及数据传输，观看摄像头运载车传回影像并控制摄像头运载车的前行和停止，并用于控制气囊修补器的充气和释放气压动作。
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