一種非開挖式管道修復方法與流程

本發(fā)明涉及給排水施工技術領域，尤其涉及一種非開挖式管道修復方法。

背景技術：

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市建設規(guī)模越來越大，由于老舊管道的老化、年久失修，許多地下的排水管道及電力管道等市政管道都存在變形、錯口、脫節(jié)等不同的損壞現(xiàn)象，需要將原有坍塌管道修復后再延伸鋪設。通常，針對管道坍塌的修復方法有三種：第一種：化學注漿土體固化機器人切割替換管道修復，這種技術只適用于大口徑管道修復，因需要注漿土體固化，需要開挖、注漿、固化等工藝，施工費時費力。

第二種：管道坍塌鋼圈處理修復，需要人工進入管道內(nèi)，用鋼板剪折彎、鉆孔、焊接螺母、管內(nèi)拼裝。這種技術只適用于大口徑管道修復，人工在管內(nèi)作業(yè)，施工安全隱患嚴重。

第三種：靜態(tài)裂管整段修復法：管道部分坍塌后，需要整段破裂，其原理是：以待更換的既有管道為導向，用專用裂管器將既有管道切開，擠碎達到擴徑效果，拖回或頂入一根同等直徑或比原管直徑大一二節(jié)的管節(jié)，將數(shù)節(jié)管現(xiàn)場連接形成新的管道以替換原管。此方法需要換整段管道，費時費力費材。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種非開挖式管道修復方法，具有操作方便、施工安全系數(shù)高、施工進度快的優(yōu)點。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是：

一種非開挖式管道修復方法，包括以下步驟，

（一）安裝液壓推拉裝置：在管道坍塌位一側的第一施工井內(nèi)安裝液壓推拉裝置；

（二）推送桿節(jié)：在第一節(jié)桿節(jié)的端部安裝鉆頭、底部安裝推桿車，將第一節(jié)桿節(jié)尾部與液壓推拉裝置相連后，利用液壓推拉裝置將其推進管道內(nèi)，并將第二桿節(jié)的頭部與第一節(jié)桿節(jié)的尾部連接固定，利用液壓推拉裝置逐節(jié)將一系列桿節(jié)推送至管道內(nèi)，并直至桿節(jié)到達第二施工井內(nèi)，將鉆頭取下；

（三）安裝牽引式管道修復器：在第二施工井內(nèi)，先放入牽引彈頭，牽引彈頭的頭部連接第一節(jié)桿節(jié)，用液壓推拉裝置拉回一節(jié)桿節(jié)，此時牽引彈頭進到管道內(nèi)，在第二施工井留出的空間進行如下操作：

將牽引彈頭后端連接軸向桿件，修復管貫穿軸向桿件后與分離機構相連，將修復管卡在牽引彈頭與分離機構之間，與分離機構相連的牽引元件與鋼絲繩回收器相連，將鋼絲繩回收器固定在第二施工井內(nèi)；

（四）修復管道坍塌位：在第一施工井內(nèi)，放入cctv檢測儀，用于坍塌位的位置定位和施工狀態(tài)監(jiān)測；用液壓推拉裝置逐節(jié)拉回桿節(jié)，直到修復管到達坍塌位，回收cctv檢測儀；

（五）回收分離機構及牽引彈頭：拉動牽引元件，使分離機構與軸向桿件分離，將修復管與牽引彈頭、分離機構分離，使修復管停留在管道的坍塌位，通過鋼絲繩回收器回收牽引元件，利用液壓推拉裝置逐節(jié)拉回桿節(jié)回收牽引彈頭，管道修復完畢。

優(yōu)選的，所述液壓推拉裝置包括承重支架和液壓推拉器，所述承重支架底部能夠固定在第一施工井內(nèi)，液壓推拉器設置在承重支架上、且其前端活塞桿能夠與桿節(jié)端部活動連接。

優(yōu)選的，所述液壓推拉器主體為圓柱狀，所述承重支架包括支架本體、支撐桿和液壓器卡緊件，所述支架本體底部能夠通過螺栓固定在第一施工井內(nèi)，所述支架本體后部設有與液壓推拉器主體配合的定位槽、前部設有與桿節(jié)外圓配合的導向槽，所述液壓器卡緊件為圓弧狀、且其兩端能夠與定位槽兩側連接，能夠?qū)⒁簤和评鞴潭ㄔ谥Ъ鼙倔w上。

優(yōu)選的，所述支架本體四角部位設有四個井壁柱，相鄰兩個井壁柱之間設有支撐桿，兩個支撐桿對稱設置在定位槽兩側、且沿支架本體長度方向設置。

進一步的，所述液壓推拉器前端兩側水平對稱設有支撐柱，所述支架本體兩側對稱設有與支撐柱配合的圓弧槽，所述圓弧槽設置在定位槽兩側、且設置在液壓器卡緊件與后端的兩個井壁柱之間，所述支撐桿設置在圓弧槽上方。

優(yōu)選的，所述軸向桿節(jié)包括依次相連的牽引桿和分離桿，所述牽引桿貫穿固定片后與牽引彈頭后端相連，所述固定片外徑與牽引彈頭的殼體內(nèi)徑一致，所述分離桿后端設有與分離機構配合的卡槽。

優(yōu)選的，所述分離機構包括分離本體和分離開關，所述分離本體包括端蓋和管體，呈n字形的分離開關設置在管體上，所述牽引元件包括鋼絲繩和開關繩，所述管體末端與鋼絲繩相連，所述分離開關包括卡接部、鉸接部和牽引部，前端卡接部能夠貫穿管體上的過孔與分離桿卡槽配合，所述鉸接部鉸接在管體上，所述牽引部與開關繩相連，所述管體末端設有導向孔，所述開關繩貫穿導向孔設置，所述卡接部與鉸接部的交界處通過彈簧與管體相連；所述開關繩及鋼絲繩另一端與鋼絲繩回收器相連。

優(yōu)選的，所述牽引彈頭后端設有與修復管配合的環(huán)形臺，所述端蓋前端設有與修復管內(nèi)孔配合的環(huán)形臺階。

優(yōu)選的，所述牽引彈頭包括中空殼體和連接桿，所述連接桿前端貫穿殼體設置、且能夠與桿節(jié)螺紋連接，所述連接桿另一端與牽引桿螺紋連接。

采用上述技術方案所產(chǎn)生的有益效果在于：通過液壓推拉裝置將一系列桿節(jié)推送至管道內(nèi)，底部裝有推桿車的桿節(jié)端部安裝鉆頭能夠順利到達第二施工井內(nèi)，桿節(jié)在第二施工井內(nèi)與牽引彈頭連接后，再利用液壓推拉裝置將修復管拉至管道坍塌位，通過分離機構將牽引彈頭與修復管分離，通過cctv檢測儀能夠精確定位管道坍塌位及施工狀態(tài)監(jiān)測，從而實現(xiàn)管道的精確修復。本發(fā)明具有施工簡單易操作、安全系數(shù)高的優(yōu)點，操作人員只需在待修復管道的兩端施工井內(nèi)操作，即可輕松完成管道坍塌位的修復，施工工期短、進度快、安全無隱患。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1是本發(fā)明中液壓推拉裝置的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明中牽引式管道修復器的結構示意圖；

圖3是圖2中分離機構的結構示意圖；

圖4是本發(fā)明的施工狀態(tài)圖一；

圖5是本發(fā)明的施工狀態(tài)圖二；

圖6是本發(fā)明的施工狀態(tài)圖三；

圖7是本發(fā)明的施工狀態(tài)圖四；

圖中：00-管道，01-坍塌位，1-牽引彈頭，2-牽引桿，3-修復管，4-桿節(jié)，5-端蓋，6-液壓推拉裝置，7-分離桿，8-卡槽，9-分離本體，10-分離開關，11-管體，12-環(huán)形臺階，13-鋼絲繩，14-開關繩，15-彈簧，16-固定片，17-環(huán)形臺，18-第一施工井，19-第二施工井，20-導向孔，21-連接桿，22-殼體；23-承重支架，24-液壓推拉器，25-支架本體，26-支撐桿，27-定位槽，28-導向槽，29-井壁柱，30-圓弧槽，31-支撐柱，32-螺栓安裝孔，33-液壓器卡緊件；34-鉆頭，35推桿車，36-鋼絲繩回收器；101-卡接部，102-鉸接部，103-牽引部。

具體實施方式

下面結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明提供的一種非開挖式管道修復方法，包括以下步驟，

（一）安裝液壓推拉裝置：在管道00坍塌位01一側的第一施工井18內(nèi)安裝液壓推拉裝置6；

參見圖1，所述液壓推拉裝置6包括承重支架23和液壓推拉器24，所述承重支架23底部能夠固定在第一施工井18內(nèi)，液壓推拉器24設置在承重支架23上、且其前端活塞桿能夠與桿節(jié)4端部活動連接。

其中，所述液壓推拉器24主體為圓柱狀，所述承重支架23包括支架本體25、支撐桿26和液壓器卡緊件33，所述支架本體25底部能夠通過螺栓固定在第一施工井18內(nèi)，所述支架本體25后部設有與液壓推拉器24主體配合的定位槽27、前部設有與桿節(jié)4外圓配合的導向槽28，所述液壓器卡緊件33為圓弧狀、且其兩端能夠與定位槽27兩側連接，能夠?qū)⒁簤和评?4固定在支架本體25上。通過液壓器卡緊件將液壓推拉器固定在支架本體的定位槽內(nèi)，前部導向槽對準第一施工井另一側的管道內(nèi)，將桿節(jié)與液壓推拉器安裝固定后，可將桿節(jié)逐節(jié)推送至管道內(nèi)。

為了實現(xiàn)支架本體的牢固定位，所述支架本體25四角部位設有四個井壁柱29，相鄰兩個井壁柱29之間設有支撐桿26，兩個支撐桿26對稱設置在定位槽27兩側、且沿支架本體25長度方向設置；利用四個井壁柱頂住施工井兩側的管道內(nèi)壁，使承重支架牢固固定在第一施工井內(nèi)。

為了增強支架本體軸向力的強度，所述液壓推拉器24前端兩側水平對稱設有支撐柱31，所述支架本體25兩側對稱設有與支撐柱31配合的圓弧槽30，所述圓弧槽30設置在定位槽27兩側、且設置在液壓器卡緊件33與后端的兩個井壁柱29之間，所述支撐桿26設置在圓弧槽30上方，通過液壓器卡緊件將液壓推拉器固定在支架本體上，并通過支撐柱壓住液壓推拉器。

（二）推送桿節(jié)4：參見圖4，在第一節(jié)桿節(jié)的端部安裝鉆頭34，使其能夠順利通過管道內(nèi)坍塌位處的淤泥等障礙物，并在其底部安裝推桿車35，使鉆頭在管道內(nèi)順利穿行，將第一節(jié)桿節(jié)尾部與液壓推拉裝置6相連后，利用液壓推拉裝置6的液壓推拉器24將第一節(jié)桿節(jié)推進管道00內(nèi)，并將第二桿節(jié)的頭部與第一節(jié)桿節(jié)的尾部連接固定，利用液壓推拉裝置6逐節(jié)將一系列桿節(jié)4推送至管道內(nèi)，并直至第一節(jié)桿節(jié)到達第二施工井19內(nèi)，將鉆頭取下。當串聯(lián)的桿節(jié)的總長度達到一定長度時，為了避免其中部下墜彎曲，可在串聯(lián)桿節(jié)的中部設置支撐小車，使桿節(jié)在運行過程中盡量保持水平狀態(tài)。

（三）安裝牽引式管道修復器：在第二施工井19內(nèi)，先放入牽引彈頭1，牽引彈頭1的頭部連接第一節(jié)桿節(jié)4，用液壓推拉裝置6拉回一節(jié)桿節(jié)，此時牽引彈頭1進到管道00內(nèi)，在第二施工井19留出的空間進行如下操作：

參見圖2、3、5，將牽引彈頭1后端連接軸向桿件，修復管3貫穿軸向桿件后與分離機構相連，將修復管3卡在牽引彈頭與分離機構之間，與分離機構相連的牽引元件與鋼絲繩回收器36相連，將鋼絲繩回收器固定在第二施工井內(nèi)；

其中，所述軸向桿節(jié)包括依次相連的牽引桿2和分離桿7，將牽引桿2貫穿固定片16后與牽引彈頭1后端螺接，通過固定片外徑與牽引彈頭1的殼體22內(nèi)徑配合，能夠增強連接桿、牽引桿、分離桿的軸向承力和不使其受力變形；利用分離桿7后端設置的與分離機構配合的卡槽8可將修復管卡在牽引彈頭與分離機構之間，分離機構脫離分離桿的卡槽，即可實現(xiàn)修復管與牽引彈頭、端蓋的分離，可將修復管置于坍塌位的管道內(nèi)。

所述分離機構包括分離本體9和分離開關10，所述分離本體9包括端蓋5和管體11，兩個呈n字形的分離開關10對稱設置在管體11上，所述牽引元件包括鋼絲繩13和開關繩14，所述分離開關包括卡接部101、鉸接部102和牽引部103，前端卡接部101能夠貫穿管體11上的過孔與分離桿7的卡槽8配合，所述鉸接部102鉸接在管體11上，在牽引部103尾部安裝開關繩14，并將開關繩穿過管體11末端的導向孔20，在管體末端安裝鋼絲繩，開關繩及鋼絲繩的另一端均與第二施工井內(nèi)的鋼絲繩回收器36相連；在卡接部與鉸接部的交界處安裝彈簧15與管體相連?？ń硬吭趶椈勺饔孟履軌虼┻^管體上的過孔與分離桿末端卡槽配合，牽引部在開關繩的拉拽作用下能夠繞鉸接部旋轉(zhuǎn)，帶動卡接部上翹，使卡接部脫離分離桿的卡槽。

為了將修復管穩(wěn)妥地卡緊在牽引彈頭與端蓋之間，所述牽引彈頭1后端設有與修復管3配合的環(huán)形臺17，所述端蓋5前端設有與修復管3內(nèi)孔配合的環(huán)形臺階12。

另外，所述牽引彈頭1包括中空殼體22和連接桿21，所述連接桿21前端貫穿殼體22設置、且能夠與桿節(jié)4螺紋連接，所述連接桿21另一端與牽引桿2螺紋連接。這種結構可減輕牽引彈頭的整體重量，方便牽引。

（四）修復管道坍塌位：在第一施工井內(nèi)，放入cctv檢測儀，用于坍塌位的位置定位和施工狀態(tài)監(jiān)測；參見圖6，用液壓推拉器逐節(jié)拉回桿節(jié)，直到修復管到達坍塌位，回收cctv檢測儀；

（五）回收分離機構及牽引彈頭：參見圖7，拉動開關繩使分離開關與分離桿的卡槽分離，將修復管與牽引彈頭、分離桿分離，使修復管停留在管道的坍塌位，通過鋼絲繩回收器回收牽引元件，驅(qū)動液壓推拉器逐節(jié)拉回桿節(jié)回收牽引彈頭，管道修復完畢。

綜上所述，本發(fā)明具有施工簡單易操作、安全系數(shù)高的優(yōu)點，通過液壓推拉器將一系列桿節(jié)推送至管道內(nèi)，底部裝有推桿車的桿節(jié)端部安裝鉆頭能夠順利到達第二施工井內(nèi)，桿節(jié)在第二施工井內(nèi)與牽引彈頭連接后，再利用液壓推拉器將修復管拉至管道坍塌位，同時通過cctv檢測儀能夠精確定位管道坍塌位及施工狀態(tài)監(jiān)測，從而實現(xiàn)管道的精確修復；通過拉拽開關繩使分離開關與法分離桿脫開，將牽引彈頭與修復管分離，利用液壓推拉器回收牽引彈頭，利用鋼絲繩回收器回收分離開關。利用本發(fā)明修復管道坍塌位，操作人員只需在待修復管道的兩端施工井內(nèi)操作，即可輕松完成管道坍塌位的修復，施工工期短、進度快、安全無隱患。

在上面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受上面公開的具體實施例的限制。