CN107101068A - 一种管道内渗水封堵装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道内渗水封堵装置及其施工方法，它包括气囊，所述气囊上设置有进气口、进料口及出料口。所述进气口与充气装置相连；所述进料口与压力罐浆装置相连；所述出料口与进料口通过灌浆管路相连；所述出料口设置在气囊的侧壁上。所述气囊的两端设置有牵引装置。所述气囊采用耐高温橡胶管材料制成，而且气囊壁厚不一致，位于出料口处的壁厚要大于其它位置的壁厚，所述气囊的两端通过螺母固定安装有垫片；所述气囊在充气之后其两端的外壁能够与待修复管道之间贴合密封使其中部形成密闭空腔。使用该装置可以在任何直径的管道内进行灌浆，从而解决管道内渗水无法封堵的问题。

Description

一种管道内渗水封堵装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及管道施工装置领域，特别是一种管道内渗水封堵装置及其施工方法。

背景技术

在施工过程中，混凝土难免出现裂缝，特别是在施工缝位置，微小裂缝始终存在，在裂缝处出现渗水现象，现有的渗水封堵主要有以下方法：

方法一：堵漏宝直接封堵法；对于裂缝宽度较大，操作空间充足的环境多使用市面上出售的堵漏宝进行裂缝封堵，从而达到止水的目的，但对于裂缝较小、不易操作的部位多使用方法二。

方法二：压力注浆法；对于裂缝宽度较小操作困难区域，一般选用压力灌浆的方案，根据不同环境灌浆料可选择刚性材料，如水泥基或柔性材料，如聚氨酯获胶状物质。

方法三：密封材料灌注法；对于不同材质（钢板、混凝土等）交接处裂缝且渗水点可达区域，一般在渗水点迎水面灌注密封胶，密封胶能有效连接不同材质，消除裂缝，从而达到止水目的。

对于方法一，使用灵活、操作简单，但使用较为局限，止水效果较差；对于方法二，因使用压力进行灌注，裂缝的填补深度较大，裂缝的密实度能满足要求，止水效果较好，但要求渗水点人员可达；对于方法三，能有效的解决不同材质因物理性能不同产生裂缝渗水的问题，但对迎水面无法到达的区域无法施工，施工较为局限。

目前，对于小直径大长度管道（直径在十几公分，长度达到几米）的封堵还存在着一定的问题，其原因在于小直径管道的直径较细，渗水部位复杂多变，有的渗水位置位于管道端部几米或十几米处，封堵过程中操作人员无法顺利抵达或者接触渗漏点，因此无法采用方法一中的堵漏宝直接封堵法，而且由于操作空间有限，也无法采用方法二中的压力注浆法，同样也不适应方法三中的密封材料灌注法，因此，需要设计一种新型管道内灌浆装置及施工方法。

发明内容

本发明提供一种管道内渗水封堵装置及其施工方法，使用该装置可以在任何直径的管道内进行灌浆，从而解决管道内渗水无法封堵的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种管道内渗水封堵装置，它包括气囊，所述气囊上设置有进气口、进料口及出料口。

所述进气口与充气装置相连；所述进料口与压力罐浆装置相连；所述出料口与进料口通过灌浆管路相连；所述出料口设置在气囊的侧壁上。

所述气囊的两端设置有牵引装置。

所述气囊采用耐高温橡胶管材料制成，而且气囊壁厚不一致，位于出料口处的壁厚要大于其它位置的壁厚，所述气囊的两端通过螺母固定安装有垫片；所述气囊在充气之后其两端的外壁能够与待修复管道之间贴合密封使其中部形成密闭空腔。

所述充气装置包括进气管，所述进气管的一端与进气口相连，另一端与压力表及充气设备相连。

所述压力罐浆装置包括压力注浆机，所述压力注浆机通过注浆管与进料口相连，所述进料口的另一端与灌浆管路相连。

所述灌浆管路包括第一钢管，所述第一钢管的一端与进料口固定相连，另一端连接有耐高温橡胶管，所述耐高温橡胶管的另一端连接有钢制弯管，所述管制弯管的另一端与出料口相连；所述第一钢管、耐高温橡胶管和管制弯管内部都套装压力罐浆装置的注浆管。

所述牵引装置包括拉环，所述拉环固定安装在气囊的两端，在拉环上固定安装有钢丝绳。

它还包括内窥镜及图像显示装置。

所述内窥镜及图像显示装置包括内窥镜，所述内窥镜通过信号传输线与图像显示设备相连。

管道内渗水封堵装置的施工方法，它包括以下步骤：

Step1：使用内窥镜深入到待封堵管道内部，并通过图像显示设备初步确定渗漏点的位置；

Step2：将未充气的气囊伸入到待封堵管道内部，并通过拉动其两端的钢丝绳，调节其在待封堵管道内部的位置，使出料口位于渗漏点的位置；

Step3：通过压力表及充气设备向气囊内部充气，进而使气囊的两端外壁与待封堵管道的内壁之间贴合密封，并在其中部形成密闭空腔；

Step4：采用压力注浆机通过注浆管向渗漏点处注入封堵材料；

Step5：封堵材料注入并保压一段时间后，卸掉气囊的压力，通过钢丝绳将气囊拉出，最终完成渗漏点的封堵。

所述Step4中的封堵材料采用聚氨酯。

本发明的有益效果：

1、本发明的封堵装置，可以有效的解决因空间限制，人员无法操作的环境下的灌浆工作，在施工过程中因不对结构产生破坏，大大节约了成本并且加快了施工工期，可推广应用到类似情况下堵漏、灌浆、密封等施工中。

2、本发明的气囊在充气之后能够膨胀，进而能够对待封堵管道进行封堵，因为，灌浆需要提供一个相对密封的环境，需要两端密封而且中间有空腔，所以要求气囊在不同长度范围内变形不同，通过对气囊壁厚的调整以及设置限位装置，形成满足灌浆需要的环境。

3、通过在气囊上设置进气口、进料口及出料口，进气口可以将空气充入气囊内，并使气囊维持在一定气压范围内，通过在进气口设置气压表，当气压不满足要求时能够及时补气。

4、通过在进料口一端也设置压力表，根据压力表读数控制进料量及进料速度，防止进料压力过大，灌浆料从气囊与管道中间泄漏，失去压力灌浆的作用、造成管道内污染。

5、通过在将出料口设置在气囊的中间，而且气囊内进料管、出料管均需要使用钢管，出料管需设置弯管，弯管同样需要使用钢制弯管，这些地方的材质不使用钢材制品会产生融化、阻塞管道的问题，连接管需使用耐高温橡胶软管，若使用钢管，长度方向的变形与气囊长度方向的变形不匹配，造成管道脱落或被拉断的问题。

6、通过图像显示设备和内窥镜能够准确的了解到待封堵管道内部的渗漏点情况，进而方便的调节出料口的位置。

7、气囊壁厚不一样，充气时不同区段变形不一样，可以达到紧密封堵气囊两侧，中间形成空腔的效果。

8、使用聚氨酯作为管道内堵漏材料，聚氨酯为柔性封堵材料，遇水会快速凝结，较好的起到封堵作用，减少灌注过程的困难。

9、使用钢丝绳配合穿线器制作标尺，管道行走路径较为复杂，无法准确测量漏水点具体尺寸，可提前使用钢丝绳进行标记，待钢丝绳拉至标记位置时进行两端固定，确保出料口对准渗水点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明气囊及部件连接图。

图3为本发明使用过程结构示意图。

图中：图像显示设备1、压力注浆机2、注浆管3、内窥镜4、钢丝绳5、拉环6、垫片7、螺母8、第一钢管9、耐高温橡胶管10、出料口11、管制弯管12、气囊13、进气管14、压力表及充气设备15、进料口16、进气口17、封堵材料18、渗漏点19、待封堵管道20、混凝土21。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

如图1-2，一种管道内渗水封堵装置，它包括气囊13，所述气囊13上设置有进气口17、进料口16及出料口11。

进一步的，所述进气口17与充气装置相连；所述进料口16与压力罐浆装置相连；所述出料口11与进料口通过灌浆管路相连；所述出料口16设置在气囊13的侧壁上。进气口可以将空气充入气囊内，并要求气囊维持在一定气压范围内，所以在进气口设置气压表，当气压不满足要求时及时补气。

进一步的，所述气囊13的两端设置有牵引装置。

进一步的，所述气囊13采用耐高温橡胶管材料制成，而且气囊13壁厚不一致，位于出料口11处的壁厚要大于其它位置的壁厚，所述气囊13的两端通过螺母8固定安装有垫片7；所述气囊13在充气之后其两端的外壁能够与待修复管道之间贴合密封使其中部形成密闭空腔。

而且，为了保证气囊13的密封效果，气囊两端使用钢板垫片固定，两端使用钢板固定可以有效的控制气囊在充气加压过程中沿长度方向变形量较少，避免内部连接管道断裂。

此为，气囊13两端使用钢管能避免因高温引起管道融化，造成管道堵塞的问题，中间的耐高温橡胶管10可以随着气囊膨胀少量延伸，避免因气囊变形造成的连接管断裂或连接管与进料管脱离，造成灌浆料泄漏在气囊内问题。

进一步的，所述充气装置包括进气管14，所述进气管14的一端与进气口17相连，另一端与压力表及充气设备15相连。通过压力表及充气设备15能够向气囊13内部充入高压气体，进而使其形成密闭的空腔，方便后续的灌浆。

进一步的，所述压力罐浆装置包括压力注浆机2，所述压力注浆机2通过注浆管3与进料口16相连，所述进料口16的另一端与灌浆管路相连。

进一步的，所述灌浆管路包括第一钢管9，所述第一钢管9的一端与进料口16固定相连，另一端连接有耐高温橡胶管10，所述耐高温橡胶管10的另一端连接有钢制弯管12，所述管制弯管12的另一端与出料口11相连；所述第一钢管9、耐高温橡胶管10和管制弯管12内部都套装压力罐浆装置的注浆管3。

而且，气囊内进料管、出料管均需要使用钢管，出料管需设置弯头，弯头同样需要使用钢制弯管，这些地方的材质不使用钢材制品会产生融化、阻塞管道的问题，连接管需使用耐高温橡胶软管10，若使用钢管，长度方向的变形与气囊长度方向的变形不匹配，造成管道脱落或被拉断的问题。

进一步的，所述牵引装置包括拉环6，所述拉环6固定安装在气囊13的两端，在拉环6上固定安装有钢丝绳5。使用钢丝绳配合穿线器制作标尺，由于管道行走路径较为复杂，无法准确测量漏水点具体尺寸，可提前使用钢丝绳进行标记，待钢丝绳拉至标记位置时进行两端固定，确保出料口对准渗水点。

进一步的，它还包括内窥镜及图像显示装置。

进一步的，所述内窥镜及图像显示装置包括内窥镜4，所述内窥镜4通过信号传输线与图像显示设备1相连。人员无法进入，使用内窥镜可以较为清晰的观察内部情况，做出正确决策。

进一步的，所述进料口16一端也设置压力表，根据压力表读数控制进料量及进料速度，防止进料压力过大，灌浆料从气囊与管道中间泄漏，失去压力灌浆的作用、造成管道内污染。

实施例2：

如图3，管道内渗水封堵装置的施工方法，它包括以下步骤：

Step1：使用内窥镜4深入到待封堵管道20内部，并通过图像显示设备1初步确定渗漏点19的位置；

Step2：将未充气的气囊13伸入到待封堵管道20内部，并通过拉动其两端的钢丝绳5，调节其在待封堵管道20内部的位置，使出料口11位于渗漏点19的位置；

Step3：通过压力表及充气设备15向气囊13内部充气，进而使气囊13的两端外壁与待封堵管道20的内壁之间贴合密封，并在其中部形成密闭空腔；

Step4：采用压力注浆机2通过注浆管3向渗漏点19处注入封堵材料；

Step5：封堵材料注入并保压一段时间后，卸掉气囊13的压力，通过钢丝绳5将气囊13拉出，最终完成渗漏点19的封堵。

进一步的，所述Step4中的封堵材料采用聚氨酯。

由于，聚氨酯为柔性封堵材料，遇水会快速凝结，较好的起到封堵作用，减少灌注过程的困难。

本发明的工作原理为：

根据管道直径狭小且长度较大的特点，使用气囊对管道进行封堵，因灌浆需要提供一个相对密封的环境，即两端密封、中间有空腔，所以要求气囊在不同长度范围内变形不同，通过对气囊壁厚的调整以及设置限位装置，可以是硬塑料套，形成满足灌浆需要的环境，为了将出料口对准管道接头渗水处，需借助内窥镜观察。

气囊需要设置进气口、进料口及出料口，进气口可以将空气充入气囊内，并要求气囊维持在一定气压范围内，所以在进气口设置气压表，当气压不满足要求时及时补气。

进料口一端也许设置压力表，根据压力表读数控制进料量及进料速度，防止进料压力过大，灌浆料从气囊与管道中间泄漏，失去压力灌浆的作用、造成管道内污染。

出料口应在气囊中间，气囊内进料管、出料管均需要使用钢管，出料管需设置弯头，弯头同样需要使用钢制弯头，这些地方的材质不使用钢材制品会产生融化、阻塞管道的问题，连接管需使用耐高温橡胶软管，若使用钢管，长度方向的变形与气囊长度方向的变形不匹配，造成管道脱落或被拉断的问题。

通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本发明的保护范围之内。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。

Claims (10)

1.一种管道内渗水封堵装置，其特征在于：它包括气囊（13），所述气囊（13）上设置有进气口（17）、进料口（16）及出料口（11）；

所述进气口（17）与充气装置相连；所述进料口（16）与压力罐浆装置相连；所述出料口（11）与进料口通过灌浆管路相连；所述出料口（16）设置在气囊（13）的侧壁上；

所述气囊（13）的两端设置有牵引装置。

2.根据权利要求1所述的一种管道内渗水封堵装置，其特征在于：所述气囊（13）采用耐高温橡胶管材料制成，而且气囊（13）壁厚不一致，位于出料口（11）处的壁厚要大于其它位置的壁厚，所述气囊（13）的两端通过螺母（8）固定安装有垫片（7）；所述气囊（13）在充气之后其两端的外壁能够与待修复管道之间贴合密封使其中部形成密闭空腔。

3.根据权利要求1所述的一种管道内渗水封堵装置，其特征在于：所述充气装置包括进气管（14），所述进气管（14）的一端与进气口（17）相连，另一端与压力表及充气设备（15）相连。

4.根据权利要求1所述的一种管道内渗水封堵装置，其特征在于：所述压力罐浆装置包括压力注浆机（2），所述压力注浆机（2）通过注浆管（3）与进料口（16）相连，所述进料口（16）的另一端与灌浆管路相连。

5.根据权利要求1或4所述的一种管道内渗水封堵装置，其特征在于：所述灌浆管路包括第一钢管（9），所述第一钢管（9）的一端与进料口（16）固定相连，另一端连接有耐高温橡胶管（10），所述耐高温橡胶管（10）的另一端连接有钢制弯管（12），所述管制弯管（12）的另一端与出料口（11）相连；所述第一钢管（9）、耐高温橡胶管（10）和管制弯管（12）内部都套装压力罐浆装置的注浆管（3）。

6.根据权利要求1所述的一种管道内渗水封堵装置，其特征在于：所述牵引装置包括拉环（6），所述拉环（6）固定安装在气囊（13）的两端，在拉环（6）上固定安装有钢丝绳（5）。

7.根据权利要求1所述的一种管道内渗水封堵装置，其特征在于：它还包括内窥镜及图像显示装置。

8.根据权利要求7所述的一种管道内渗水封堵装置，其特征在于：所述内窥镜及图像显示装置包括内窥镜（4），所述内窥镜（4）通过信号传输线与图像显示设备（1）相连。

9.采用权利要求1-8任意一项所述的管道内渗水封堵装置的施工方法，其特征在于，它包括以下步骤：

Step1：使用内窥镜（4）深入到待封堵管道（20）内部，并通过图像显示设备（1）初步确定渗漏点（19）的位置；

Step2：将未充气的气囊（13）伸入到待封堵管道（20）内部，并通过拉动其两端的钢丝绳（5），调节其在待封堵管道（20）内部的位置，使出料口（11）位于渗漏点（19）的位置；

Step3：通过压力表及充气设备（15）向气囊（13）内部充气，进而使气囊（13）的两端外壁与待封堵管道（20）的内壁之间贴合密封，并在其中部形成密闭空腔；

Step4：采用压力注浆机（2）通过注浆管（3）向渗漏点（19）处注入封堵材料；

Step5：封堵材料注入并保压一段时间后，卸掉气囊（13）的压力，通过钢丝绳（5）将气囊（13）拉出，最终完成渗漏点（19）的封堵。

10.根据权利要求9所述的一种管道内渗水封堵装置的施工方法，其特征在于：所述Step4中的封堵材料采用聚氨酯。