CN107345601B - 管道结构及供水管道修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种管道结构及供水管道修复方法，该管道结构包括至少两内接头、至少两外接头和至少一内衬管，所述内衬管套设于待修复管道内，其两端伸出于待修复管道，所述内衬管包括多层热塑材料层和至少一层芳纶纤维层，一所述芳纶纤维层设置于两所述热塑材料层之间，两所述外接头分别套设于所述内衬管的两端，并与所述内衬管固定连接，一所述内接头的一端插接于所述内衬管的一端，并与一所述外接头卡合连接，另一端与所述原管道连接。如此，本发明技术方案可以适应较长距离的管道修复，不需要进行多次的挖坑施工，进而降低接头的使用数量，使修复的整体性得到提高，提升防渗性。

Description

管道结构及供水管道修复方法

技术领域

本发明涉及一种管道结构及供水管道修复方法。

背景技术

地下压力管道通常埋藏于较深的地面下。当出现机械损伤、磨损消耗、制造缺陷、腐蚀、侵蚀、不利操作条件以及其他因素时，压力管道通常会产生裂纹或者产生泄露，这就需要对埋于地下的管道进行修复。

有的地下压力管道埋藏的地点不便于开挖，所以出现了非开挖修复技术。非开挖修复技术是采用少开挖或不开挖地表的修复技术，对损坏的排水管道进行局部或整体的修复，使其恢复原有功能。现有的非开挖修复技术的修复管道制材大都采用复合化学品，此类管道无法达到供水管道的应用标准。并且，即使达到供水管道的标准，现有技术中的修复管道的结构强度也无法适应长距离的非开挖修复，需要每隔一段距离就要进行施工挖坑，从而进行接头的连接，施工复杂，随着接头使用量的增多和施工次数的增加，其修复成本高、整体性差，从而防渗性能得不到保障。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种管道结构及供水管道修复方法。

为实现上述目的，本发明提供的管道结构，用于修复待修复管道，并连接原管道，该管道结构包括至少两内接头、至少两外接头和至少一内衬管，所述内衬管套设于待修复管道内，其两端伸出于待修复管道，所述内衬管包括多层热塑材料层和至少一层芳纶纤维层，一所述芳纶纤维层设置于两所述热塑材料层之间，两所述外接头分别套设于所述内衬管的两端，并与所述内衬管固定连接，一所述内接头的一端插接于所述内衬管的一端，并与一所述外接头卡合连接，另一端与所述原管道连接。

可选地，所述外接头包括外接管和设于该外接管两端的第一法兰盘和第二法兰盘，所述第一法兰盘与所述待修复管道的一端固定连接，所述内衬管的端部依次穿过第一法兰盘、外接管以及第二法兰盘，并固定于所述第二法兰盘，所述内接头的一端插接于所述内衬管，并与所述第二法兰盘固定连接。

可选地，所述内接头包括内接管和卡盘，所述卡盘套设于所述内接管的外表面，将所述内接管分为第一管道部和第二管道部，所述第一管道部穿过所述第二法兰盘插接于所述内衬管，所述卡盘与所述第二法兰盘固定连接，所述第二管道部与所述原管道固定连接。

可选地，所述内衬管包括主管段和设于所述主管段一端的夹持段，所述主管段设于所述待修复管道内，所述夹持段位于所述外接管内，所述外接管与所述内接管夹持所述夹持段，所述夹持段背离所述主管段的一端设有翻边，所述第二法兰盘与所述卡盘夹持所述翻边。

可选地，所述第一管道部的外表面设有至少一凹陷部，所述夹持段罩盖于所述凹陷部，所述外接管开设有通孔，所述通孔相对所述凹陷部设置，并贯穿所述外接管的内表面和外表面。

可选地，所述外接管形成有空腔，所述通孔贯穿所述空腔，所述空腔与所述凹陷部相对设置。

可选地，所述外接管邻近第一法兰盘一端的内壁设有第一斜面，所述内接管远离所述卡盘的一端的外壁设有第二斜面，所述第一斜面与所述第二斜面之间形成夹紧段，所述夹持段与所述主管段连接的端部夹持密封于该夹紧段。

本发明还提供了应用上述管道结构的供水管道修复方法，该供水管道修复方法包括以下步骤：

将内衬管从待修复管道的一端***后，从待修复管道的另一端拉出，使内衬管套设于待修复管道；

对内衬管充气加压，使内衬管被撑圆；

将外接头套接于内衬管；

将内接头的一端插接入内衬管，使内接头和外接头相互卡合，将内接头的另一端与原管道连接。

可选地，将外接头套接于内衬管的步骤之后还包括：

将内衬管的端部裁剪，使内衬管的端部管壁向外翻折，形成翻边，并将翻边与外接头固定连接。

可选地，将内接头的一端插接入内衬管，使内接头和外接头相互卡合的步骤后，还包括：

在通孔内注入胶水，使胶水压合内衬管或压合空腔，进而将内衬管压至凹陷部，将内衬管固定。

本发明技术方案通过将内衬管设置在待修复管道内，并对内衬管充气加压，使内衬管的管壁被撑圆，将一外接头套在内衬管，并将一内接头插接于内衬管，使内接头与外接头卡合连接，再将内接头与原管道连接，即可用内衬管代替待修复管道，完成管道的修复。同时，由于内衬管采用将芳纶纤维层设置在热塑材料层之间的方式，内衬管的结构强度较高，可以适应较长距离的管道修复，不需要进行多次的挖坑施工，进而降低接头的使用数量，使修复的整体性得到提高，提升防渗性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明管道结构一实施例的结构示意图；

图2为本发明管道结构内衬管一实施例的结构图；

图3为本发明管道结构又一实施例的结构示意图；

图4为本发明管道结构的内接头一实施例的结构示意图；

图5为本发明管道结构的外接头一实施例的结构示意图；

图6为图1中管道结构A处的局部放大图；

图7为本发明提供的一种基于管道结构的供水管道修复方法的流程图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种管道结构100，用于修复待修复管道200，并连接原管道300。

参照图1至7，该管道结构100包括至少两内接头50、至少两外接头30和至少一内衬管10，内衬管10套设于待修复管道200内，其两端伸出于待修复管道200，内衬管10包括多层热塑材料层11和至少一层芳纶纤维层13，一芳纶纤维层13设置于两热塑材料层11之间，两外接头30分别套设于内衬管10的两端，并与内衬管10固定连接，一内接头50的一端插接于内衬管10的一端，并与一外接头30卡合连接，另一端与原管道300连接。

本发明技术方案通过将内衬管10设置在待修复管道200内，并对内衬管10充气加压，使内衬管10的管壁被撑圆，将一外接头30套在内衬管10，并将一内接头50插接于内衬管10使内接头50与外接头30卡合连接，再将内接头50与原管道300连接，即可用内衬管10代替待修复管道200，完成管道的修复。同时，由于内衬管10采用将芳纶纤维层13设置在热塑材料层11之间的方式，内衬管10的结构强度较高，可以适应较长距离的管道修复，不需要进行多次的挖坑施工，进而降低接头的使用数量，使修复的整体性得到提高，提升防渗性。

完成修复施工后，放置在待修复管道200内部的内衬管10，与待修复管道200的内表面间隔开，并不贴合。如此可以使内衬管10内适应更复杂的使用环境，当发生地质变形时，待修复管道200发生形变或拉长，由于内衬管10与待修复管道200内表面不贴合，所以不会受到形变的影响，或者待修复管道200被拉长时，由于内衬管10本身的结构强度，使得内衬管10可以被拉伸，从而管道结构100仍然正常工作。

以及，由于内衬管10采用了多层热塑材料层11和至少一层芳纶纤维层13，一芳纶纤维层13设置于两热塑材料层11之间的结构，使得内衬管10的安装角度的范围大大增加，可以直接适用直角管道的修复，不需要开挖更换待修复管道200，节省了修复成本，简化了施工，并且热塑材料层11和芳纶纤维层13的厚度可以根据需要设定。具体的，内衬管10分为外层、中层和内层，内衬管10的外层可以为耐磨性PE(polyethylene，聚乙烯)或PU(polyurethane，聚氨酯材料)，或者其他耐磨性材料，其主要用于为安装过程中提供保护。中层为芳纶纤维层13，该芳纶纤维层13可以为单层或者双层的设置，用于在安装过程中提供承担拉力的作用，并且在后续使用过程中提供拉力的保护。内层可以采用饮用水级PE，当需要输油时，可以采用耐油性聚氨酯或聚偏氟乙烯材料，当需要输气时，可以采用高气密性聚氨酯材料，如此可以使内衬管10根据待修复管道200情况不同而作出不同的选择，使修复效果更好。

参照图1、图3、图5，进一步地，所述外接头30包括外接管31和设于该外接管31两端的第一法兰盘33和第二法兰盘35，该第一法兰盘33和第二法兰盘35可以与外接管31一体设置，也可以与外接管31分体设置，在本实施例中采用一体设置的方式，方便加工成型。第一法兰盘33与待修复管道200的一端固定连接，该第一法兰盘33和待修复管道200的一端均可以设置周向间隔的螺接孔，然后通过螺接件螺接方式将其固定。或者通过焊接固定。内衬管10的端部依次穿过第一法兰盘33、外接管31以及第二法兰盘35，并固定于第二法兰盘35。内衬管10的端部可以通过软管贴片或胶合连接的方式固定于第二法兰盘35。内接头50的一端插接于内衬管10，并与第二法兰盘35固定连接。设置第一法兰盘33和第二法兰盘35方便对管道结构100进行安装，使施工更加方便、简单，并且法兰盘的连接具备较好的防渗性，能使管道结构100较好地与待修复管道200连接。

参照图4，进一步地，内接头50包括内接管51和卡盘53，卡盘53套设于内接管51的外表面，可以理解的是，卡盘53和内接管51可以是一体成型设置的，也可以是分体设置的，在本实施例中采用一体设置的方式，方便内接头50的加工成型。该卡盘53将内接管51分为第一管道部511和第二管道部513，第一管道部511穿过第二法兰盘35插接于内衬管10，并与内衬管10卡持。卡盘53与第二法兰盘35固定连接，卡盘53和第二法兰盘35均可以设置周向间隔的螺接孔，然后通过螺接件螺接方式将其固定。或者采用焊接的方式固定。第二管道部513与原管道300固定连接，还可以在卡盘53和原管道300设置周向间隔的螺接孔，然后通过螺接件螺接方式将卡盘53和原管道300固定。设置卡盘53和内接管51可以使管道结构100的整体防渗性更好，并且方便安装。

在本实施例中，参照图1，进一步地，内衬管10包括主管段15和设于主管段15一端的夹持段17，主管段15设于待修复管道200内，夹持段17位于外接管31内，外接管31与内接管51夹持夹持段17，夹持段17背离主管段15的一端设有翻边19，第二法兰盘35与卡盘53夹持翻边19。在本实施例中，还可以在外接管31的内壁以及内接管51的外壁设置凸筋，利用凸筋卡合夹持段17可以使密封效果更好。或者，在卡盘53邻近翻边19的一侧或第二法兰盘35邻近方便的一侧设置让位槽311a，并在让位槽311a内安装密封圈311b，通过密封圈311b的卡合使得管道结构100的密封效果更好。具体的，密封圈311b可以为橡胶圈或者硅胶圈。翻边19还可以通过软管贴片或胶水与第二法兰盘35固定连接，增强密封性。从而提升管道结构100的防渗性。

进一步地，参照图1、图3、图4第一管道部511的外表面设有至少一凹陷部5111，该凹陷部5111可以是沿着内接管51外表面设置的环形凹陷部5111，或者是只在通孔313相对设置的凹陷部5111。夹持段17罩盖于凹陷部5111，外接管31开设有通孔313，通孔313相对凹陷部5111设置，并贯穿外接管31的内表面和外表面。当内接头50与外接头30的安装完成后，可以在通孔313注入浆体，使该浆体将夹持段17压合进凹陷部5111内。然后浆体凝固，将夹持段17卡持于凹槽实现更好的密封。可以理解的是，为了方便注入浆体，在通孔313安装了注浆嘴60，方便注入浆体。

在本实施例中，参照图3，外接管31形成有空腔315，通孔313贯穿空腔315，空腔315与凹陷部5111相对设置。通过在外接管31管壁邻近内管壁的一侧设置空腔315，并在空腔315注入浆体，使浆体将部分内管壁压合入凹陷部5111内，使得密封效果更好。

参照图1，在本实施例中，外接管31邻近第一法兰盘33一端的内壁设有第一斜面311，内接管51远离所述卡盘53的一端的外壁设有第二斜面5113，第一斜面311与所述第二斜面5113之间形成夹紧段，夹持段17与主管段15连接的端部夹持密封于该夹紧段。通过设置第一斜面311和第二斜面5113可以使内接管51和外接管31更好的密封卡合，从而使外接头30和内接头50更好的卡合。当然，还可以在第一斜面311和/或第二斜面5113设置凸筋，利用凸筋卡持可以使密封效果和卡持效果更好，以及在第一斜面311和/或第二斜面5113设置让位槽311a，并在让位槽311a内设置密封圈311b，可以使密封效果和卡持效果最好。

可以理解的是，第一法兰盘33和第二法兰盘35包括多个安装孔37，多个安装孔37沿第一法兰盘33的周向间隔设置，以及多个安装孔37沿第二法兰盘35的周向间隔设置，卡盘53包括多个安装孔37，多个安装孔37沿卡盘53的周向间隔设置，安装孔37内安装有连接件，连接件穿过安装孔37将外接头30和内接头50固定连接。安装孔37的数量和尺寸可以根据需要进行设定。以及，第二法兰盘35与卡盘53、卡盘53与原管道300、第一法兰盘33与待修复管道200之间均设有垫片70，该垫片70可以为橡胶圈，设置垫片70可以加强密封性。

参照图7，进一步地，本发明还提出一种应用上述管道结构100的供水管道修复方法，该供水管道修复方法包括以下步骤：

步骤S10；将内衬管10从待修复管道200的一端***后，从待修复管道200的另一端拉出，使内衬管10套设于待修复管道200；

在该步骤S10前还需要进行以下操作，首先在待修复管道200的两端挖操作坑，并打开待修复管道200的两端，在待修复管道200的一端穿入牵引绳，将牵引绳与铁刷固定，并使用牵引机牵引，使铁刷从待修复管道的一端进入，另一端拉出，通过铁刷清洗待修复管道200的内壁。并对待修复管道200的内部管路进行电视检测，以观察待修复管道200损坏的具体情况，便于更好的对待修复管道200进行修复。再将内衬管10的一端与牵引绳固定，使用牵引机将牵引绳从待修复管道200的另一端拉出，即可方便地使内衬管10套设于待修复管道200。

步骤S20；对内衬管10充气加压，使内衬管10被撑圆；由于内衬管10放置时为了节省空间，一般对其进行压合处理，排除内衬管10内多余的空气，并且待修复管道200的管路可能是存在夹角的，所以容置在待修复管道200内的内衬管10可能管路也是存在夹角，并且管壁是内凹的。所以需要对内衬管10进行充气加压，使内衬管10的管壁展圆。在这里可以使用充气设备对内衬管10充气，具体的，可以使用鼓风机。

步骤S30；将外接头30套接于内衬管10上；此时，内衬管10的端部先经过第一法兰盘33，再经过外接管31，再经过第二法兰盘35，由于外接头30在第一法兰盘33端的内壁设有第一斜面311，所以内衬管10按上述方式穿过外接头30，方便内接头50的卡合，从而提升管道结构100的密封性。

步骤S40；将内接头50的一端插接入内衬管10，使内接头50和外接头30相互卡合，将内接头50的另一端与原管道300连接；具体的，将内接管51插接入内衬管10，使内接管51与外接头30卡合，卡盘53与原管道300连接，如此可以提升修复整体的防渗性，使密封效果更好。

进一步地，将外接头30套接于内衬管10的步骤之后还包括：将内衬管10的端部裁剪，使内衬管10的端部管壁向外翻折，形成翻边19，并将翻边19与外接头30固定连接；将外接头30套设于内衬管10的端部，并预留1-20cm的内衬管10，将预留的内衬管10裁剪使其形成翻边19，将翻边19贴合于外接头30，或者用卡合件卡合使翻边固定，当安装内接头50后，内接头50和外接头30卡持该翻边19，使内衬管10与内接头50、外接头30的连接更加稳固，从而管道结构100的密封性更好，防渗性更好。

进一步地，将内接头50的一端插接入内衬管10，使内接头50和外接头30相互卡合的步骤后，还包括：

在通孔313内注入胶水，使胶水压合内衬管10或压合空腔315，进而将内衬管10压至凹陷部5111，将内衬管10固定；具体的，在注浆嘴60注入胶水，为使内衬管10压合进凹陷部5111或空腔315被压合进凹陷部5111，该胶水的注入方式为加压注入，胶水凝结后即将内衬管10的夹持段17固定，如此可以使管道结构100的密封效果很好，能适应长距离修复，不会渗漏。

最后，再对原管道300进行泄露试验和试压试验，当参数合格后进行现场恢复，完成全部修复。该管道结构100的具体结构参照上述实施例，由于本供水管道修复方法采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种管道结构，用于修复待修复管道，并连接原管道，其特征在于，该管道结构包括至少两内接头、至少两外接头和至少一内衬管，所述内衬管套设于待修复管道内，其两端伸出于待修复管道，所述内衬管包括多层热塑材料层和至少一层芳纶纤维层，一所述芳纶纤维层设置于两所述热塑材料层之间，两所述外接头分别套设于所述内衬管的两端，并与所述内衬管固定连接，一所述内接头的一端插接于所述内衬管的一端，并与一所述外接头卡合连接，另一端与所述原管道连接；

所述内衬管与所述待修复管道的内表面相互间隔。

2.如权利要求1所述的管道结构，其特征在于，所述外接头包括外接管和设于该外接管两端的第一法兰盘和第二法兰盘，所述第一法兰盘与所述待修复管道的一端固定连接，所述内衬管的端部依次穿过第一法兰盘、外接管以及第二法兰盘，并固定于所述第二法兰盘，所述内接头的一端插接于所述内衬管，并与所述第二法兰盘固定连接。

3.如权利要求2所述的管道结构，其特征在于，所述内接头包括内接管和卡盘，所述卡盘套设于所述内接管的外表面，将所述内接管分为第一管道部和第二管道部，所述第一管道部穿过所述第二法兰盘插接于所述内衬管，所述卡盘与所述第二法兰盘固定连接，所述第二管道部与所述原管道固定连接。

4.如权利要求3所述的管道结构，其特征在于，所述内衬管包括主管段和设于所述主管段一端的夹持段，所述主管段设于所述待修复管道内，所述夹持段位于所述外接管内，所述外接管与所述内接管夹持所述夹持段，所述夹持段背离所述主管段的一端设有翻边，所述第二法兰盘与所述卡盘夹持所述翻边。

5.如权利要求4所述的管道结构，其特征在于，所述第一管道部的外表面设有至少一凹陷部，所述夹持段罩盖于所述凹陷部，所述外接管开设有通孔，所述通孔相对所述凹陷部设置，并贯穿所述外接管的内表面和外表面。

6.如权利要求5所述的管道结构，其特征在于，所述外接管形成有空腔，所述通孔贯穿所述空腔，所述空腔与所述凹陷部相对设置。

7.如权利要求4至6中任一所述的管道结构，其特征在于，所述外接管邻近第一法兰盘一端的内壁设有第一斜面，所述内接管远离所述卡盘的一端的外壁设有第二斜面，所述第一斜面与所述第二斜面之间形成夹紧段，所述夹持段与所述主管段连接的端部夹持密封于该夹紧段。

8.一种供水管道修复方法，该供水管道修复方法包括权利要求1至7中任一项所述的管道结构，其特征在于，该供水管道修复方法包括以下步骤：

将内衬管从待修复管道的一端***后，从待修复管道的另一端拉出，使内衬管套设于待修复管道；

对内衬管充气加压，使内衬管被撑圆；

将外接头套接于内衬管；

将内接头的一端插接入内衬管，使内接头和外接头相互卡合，将内接头的另一端与原管道连接。

9.根据权利要求8所述的供水管道修复方法，其特征在于，将外接头套接于内衬管的步骤之后还包括：

将内衬管的端部裁剪，使内衬管的端部管壁向外翻折，形成翻边，并将翻边与外接头固定连接。

10.根据权利要求8所述的供水管道修复方法，其特征在于，将内接头的一端插接入内衬管，使内接头和外接头相互卡合的步骤后，还包括：

在通孔内注入胶水，使胶水压合内衬管或压合空腔，进而将内衬管压至凹陷部，将内衬管固定。