一种修复地下管道的施工方法

技术领域

本发明涉及管道修复技术领域，尤其涉及一种修复地下管道的施工方法。

背景技术

城镇管道修复采用包括明挖和暗挖施工技术，明挖施工存在环境破坏严重、对地面交通影响大及扰民等问题，并且城区地下管道纵横交错，在城区内不适宜大范围采用明挖换管法进行管线改造和管道更新。

管道产生破损后的非开挖修复方法包括紫外光固化修复法；采用树脂加热或遇光固化的原理，将未成型树脂利用水压或气压翻转至管道里边，再然后对管道内加热或光照，使树脂在管道里边固化，形成全新管道；专利申请号为CN202110404036.6-一种可支撑的排水管道紫外光固化设备，其包括本体结构、支撑模块、行走模块；该专利的支撑模块可在排水管道内部将浸渍树脂的内衬撑开，使之与排水管道内侧贴合；行走模块对称安装在所述本体结构的两端，行走模块用于使所述本体结构在排水管道内移动；

行走模块包括多个行走支撑杆，所有所述行走支撑杆的一端阵列铰接在所述本体结构周围，各行走支撑杆的另一端安装有行走轮；行走支撑杆可开合调节与本体结构之间的夹角以适应不同直径的管道内径，行走支撑杆调节好夹角大小后，行走支撑杆位置固定，行走支撑杆与其他部件硬连接；但是地下待修复的管道内壁可能并不光滑，行走支撑杆张开角度过大，行走轮容易卡在管道内，不适配凹凸不平的管道内壁；而行走轮与管道内壁之间留有较大间距时，本体结构轴线偏离管道轴线，支撑模块与张开后与内衬接触不严，内衬局部不与排水管道内侧贴合，影响施工质量。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种修复地下管道的施工方法，其解决了行走支撑杆与其他部件硬连接，不适配凹凸不平的管道内壁的问题。

根据本发明的实施例，一种管道光固化设备，其包括支撑架以及由支撑架中部至外侧依次布置的紫外灯组、支撑单元以及行走单元；行走单元包括多个支撑部，支撑部包括支撑臂、中继杆、可伸缩的气弹簧支撑杆、摇杆、圆板以及丝杠；支撑架轴向由内至外依次设置有大板和小板，大板与小板间隔布置；丝杠包括螺杆、螺母；螺杆端部转动连接在大板和小板上，螺母设置在螺杆上；圆板滑动连接在大板与小板之间的支撑架上，螺母与圆板固定；支撑臂铰接在大板外侧，中继杆一端铰接在圆板外缘，中继杆另一端铰接在支撑臂中部；支撑臂端部设置有卡套，支撑臂端部径向设置有条板；摇杆铰接在卡套内，气弹簧支撑杆一端铰接在条板上，气弹簧支撑杆另一端铰接在摇杆上，摇杆端部转动连接有行走轮。

采用以上技术方案，其优点在于：工人启动管道光固化设备，螺杆旋转，螺母带动圆板在支撑架上滑动；中继杆调节支撑臂的张开角度，当行走轮抵住内衬内壁，摇杆在气弹簧支撑杆的作用下与支撑臂形成弹性支撑，使得行走轮可实时抵住内衬，保持管道光固化设备的稳定运行，适应凹凸不平的管道内壁；在运动过程中，支撑架轴线与管道轴线偏差小，支撑单元对内衬形成稳定支撑；解决了行走支撑杆与其他部件硬连接，不适配凹凸不平的管道内壁的问题。

优选的，沿管道光固化设备在待修管道内的运动方向，在运动方向前部的行走单元中，卡套和条板朝向大板；在运动方向后部的行走单元中，卡套和条板朝向小板。

采用以上技术方案，其优点在于：两行走单元中卡套和条板的不同朝向，适应内衬对行走轮阻力方向，两行走单元中的摇杆得以在气弹簧支撑杆9的作用下实时与内衬保持接触。

优选的，支撑单元包括多个支撑部；支撑部包括曲柄滑块机构、预紧机构、弧形板以及驱动部；预紧机构包括底座、支撑柱、压缩弹簧以及挡环；底座固定在滑块端部，支撑柱滑动连接在底座内；支撑柱底部设置有凸台，压缩弹簧设置在支撑柱凸台底端，凸台压住压缩弹簧，挡环与底座固定，挡环挡住凸台；弧形板固定在支撑柱顶端，曲柄滑块机构带动弧形板展开或收拢。

采用以上技术方案，其优点在于：曲柄滑块机构带动弧形板张开，弧形板抵住内衬，压缩弹簧为弧形板施加一定压力，使得弧形板与内衬保持接触。

本发明还提出了一种使用所述管道光固化设备的管道修复施工方法，其包括以下步骤：S1设置临时施工围挡，在起始井和结束井处封堵邻近管道，使得起始井和结束井间的管段独立；使用水泵将独立管段内的积水抽出；

S2使用cctv检查待修管道状况，确定受损部位，使用静压裂管法、内衬不锈钢圈法或快速锁修复管道；

S3在起始井和结束井井室内安装固定滑轮；

S3使用管道内窥机器人在管道内穿入拖拽绳；

S4将内衬使用拖拽绳拖至结束井；

S5将拖拽绳系在管道光固化设备端部，管道光固化设备张开，管道光固化设备抵住内衬,管道光固化设备与内衬之间为弹性支撑；在内衬两端部固定好扎头，并在扎头上安装专用风枪；

S6打入气体使内衬鼓起来形成圆形紧贴原管壁，在待修管道内匀速拉动管道光固化设备，紫外灯组来回烘烤使材料固化；

S7固化后拆除风枪，切掉多余材料、拆除施工机具；

S8使用cctv检测仪检测修补部位是否达到修复标准。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：在管道检测阶段通过引入管道内窥机器人规避了传统人工检查，安全、准确、高效的实现了管道内部长距离检测及破损点的精准定位；在小管径管道整段修复阶段，通过采用紫外光固化修复法替代了传统人工进管修复，解决了小管径管道入管施工困难的痛点；管道光固化设备与内衬之间为弹性支撑，管道光固化设备可实时与内衬保持接触，适配不同管道内径，使得管道光固化设备稳定运行；

优选的，S5步骤中，张开行走单元时，行走轮抵住内衬；将摇杆微调至于与卡套间隔一定锐角，气弹簧支撑杆收缩受压，行走轮与内衬弹性接触。

采用以上技术方案，其优点在于：内衬在充气变圆后，其内壁可能并不光滑；将摇杆微调至于与卡套间隔一定锐角，留出摇杆向外摆动的余量，适应粗糙的内衬表面。

优选的，S5步骤中，支撑单元展开时，弧形板与内衬接触，并且支撑柱压入底座一段距离。

采用以上技术方案，其优点在于：支撑柱压入底座一段距离，压缩弹簧受压；在内衬内壁凹凸不平时，弧形板在压缩弹簧的作用下向外伸出或在内衬压力作用下继续向内收缩，保持与内衬的接触。

优选的，S1步骤中；需要检查井室情况，井室如过小、暗井、井盖锈蚀则进行预处理。

采用以上技术方案，其优点在于：检查井室情况，根据实际情况对井室进行预处理，保证施工安全。

优选的，S3步骤中,人工安装固定滑轮，工人需携带便携式空气仪、对讲机，佩戴上安全绳、长管呼吸器。

采用以上技术方案，其优点在于：工人所携带设备保证工人正常作业，保护工人施工安全。

附图说明

图1为本发明实施例中一种使用所述管道光固化设备的管道修复施工方法的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种管道光固化设备的结构示意图；

图3示出了图2中A-A面剖视图。

图4为图2中B处的放大图。

上述附图中：支撑架1、大板101、小板102、螺杆2、螺母、动力电机4、圆板5、支撑臂6、摇杆7、条板8、气弹簧支撑杆9、行走轮10、中继杆11、立柱12、滑块13、底座14、支撑柱15、挡环16、压缩弹簧17、弧形板18、紫外灯组19、驱动电机20、齿圈21、从动轮22、连杆23、管道24、内衬25、扎头26、拖拽绳27、风枪28、固定滑轮29、井室30。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

如图1-4所示，本身发明实施例提出了一种管道光固化设备，其包括支撑架1以及由支撑架1中部至外侧依次布置的紫外灯组19、支撑单元以及行走单元；行走单元包括三个支撑部，三个支撑部在支撑架1上呈120°夹角布置；支撑部包括支撑臂6、中继杆11、可伸缩的气弹簧支撑杆9、摇杆7、圆板5以及丝杠；支撑架1轴向由内至外依次设置有大板101和小板102，大板101与小板102间隔布置；丝杠包括螺杆2、螺母；螺杆2端部转动连接在大板101和小板102上，螺母设置在螺杆2上；大板101端面上设置有动力电机4，动力电机4轴与螺杆2固定；圆板5滑动连接在大板101与小板102之间的支撑架1上，螺母与圆板5固定；支撑臂6铰接在大板101外侧，中继杆11一端铰接在圆板5外缘，中继杆11另一端铰接在支撑臂6中部；支撑臂6端部设置有卡套，支撑臂6端部径向设置有条板8；摇杆7铰接在卡套内，气弹簧支撑杆9一端铰接在条板8上，气弹簧支撑杆9另一端铰接在摇杆7上，摇杆7端部转动连接有行走轮10；管道光固化设备可将多个支撑架1组合固定使用，每间隔两个支撑单元和一个紫外灯组19，设置一个行走单元。

采用以上技术方案，其优点在于：工人启动管道光固化设备，动力电机4带动螺杆2旋转，螺母带动圆板5在支撑架1上滑动；中继杆11调节支撑臂6的张开角度，当行走轮10抵住内衬25内壁，摇杆7在气弹簧支撑杆9的作用下与支撑臂6形成弹性支撑，使得行走轮10可实时抵住内衬25，保持管道光固化设备的稳定运行，适应凹凸不平的管道24内壁；在运动过程中，支撑架1轴线与管道24轴线偏差小，支撑单元对内衬25形成稳定支撑；解决了行走支撑杆与其他部件硬连接，不适配凹凸不平的管道24内壁的问题。

如图2所示：沿管道光固化设备在待修管道24内的运动方向，在运动方向前部的行走单元中，卡套和条板8朝向大板101；在运动方向后部的行走单元中，卡套和条板8朝向小板102。

采用以上技术方案，其优点在于：两行走单元中卡套和条板8的不同朝向，适应内衬25对行走轮10阻力方向，两行走单元中的摇杆7得以在气弹簧支撑杆9的作用下实时与内衬25保持接触。

如图1、图3以及图4所示：支撑单元包括三个支撑部；三个支撑部沿支撑架1轴线呈120°布置；支撑部包括曲柄滑块机构、预紧机构、弧形板18以及驱动部；曲柄滑块13机构包括从动轮22和连杆23；驱动部包括齿圈21以及设置有主动轮的驱动电机20；支撑架1径向设置有多个立柱12，滑块13滑动连接在立柱12上；驱动电机20固定在支撑架1内，齿轮转动连接在支撑架1上，主动轮与齿圈21啮合，齿圈21与从动轮22啮合；连杆23一端铰接在滑块13上，连杆23另一端铰接在从动轮22外侧；预紧机构包括底座14、支撑柱15、压缩弹簧17以及挡环16；底座14固定在滑块13端部，支撑柱15滑动连接在底座14内；支撑柱15底部设置有凸台，压缩弹簧17设置在支撑柱15凸台底端，凸台压住压缩弹簧17，挡环16与底座14固定，挡环16挡住凸台；弧形板18固定在支撑柱15顶端，曲柄滑块13机构带动弧形板18展开或收拢。

采用以上技术方案，其优点在于：驱动电机20动作，主动轮带动齿圈21转动，齿圈21带动从动轮22转动；连杆23即可带动滑块13在立柱12上往复滑动；带动弧形板18张开，弧形板18抵住内衬25，压缩弹簧17为弧形板18施加一定压力，使得弧形板18与内衬25保持接触。

如图1所示：本发明还提出了一种使用所述管道光固化设备的管道修复施工方法，其包括以下步骤：S1设置临时施工围挡；在起始井和结束井处使用同径气囊封堵邻近管道，使得起始井和结束井间的管段独立；使用水泵将独立管段内的积水抽出；检查井室30情况，井室30如过小、暗井、井盖锈蚀则进行预处理。

S2使用cctv检查待修管道24状况，确定受损部位，使用静压裂管法、内衬不锈钢圈法或快速锁修复管道24；

S3在起始井和结束井井室30内安装固定滑轮29,进入井室30前，工人需携带便携式空气仪、对讲机，佩戴上安全绳、长管呼吸器；

S3使用管道24内窥机器人在管道24内穿入拖拽绳27；

S4将内衬25使用拖拽绳27拖至结束井；

S5将拖拽绳27系在管道光固化设备端部，展开行走单元以及支撑单元，行走轮10抵住内衬25；将摇杆7微调至于与卡套间隔一定锐角，气弹簧支撑杆9收缩受压，行走轮10与内衬25弹性接触；弧形板18与内衬25接触，并且支撑柱15压入底座14一段距离；在内衬25两端部固定好扎头26，并在扎头26上安装专用风枪28；

S6打入气体使内衬25鼓起来形成圆形紧贴原管壁，在待修管道24内匀速拉动管道光固化设备，紫外灯组19来回烘烤使材料固化；

S7固化后拆除风枪28，切掉多余材料、拆除施工机具；

S8使用cctv检测仪检测修补部位是否达到修复标准。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：在管道24检测阶段通过引入管道24内窥机器人规避了传统人工检查，安全、准确、高效的实现了管道24内部长距离检测及破损点的精准定位；在小管径管道24整段修复阶段，通过采用紫外光固化修复法替代了传统人工进管修复，解决了小管径管道24入管施工困难的痛点；内衬25在充气变圆后，其内壁可能并不光滑；将摇杆7微调至于与卡套间隔一定锐角，留出摇杆7向外摆动的余量，适应粗糙的内衬25表面；支撑柱15压入底座14一段距离，压缩弹簧17受压；在内衬25内壁凹凸不平时，弧形板18在压缩弹簧17的作用下向外伸出或在内衬25压力作用下继续向内收缩，保持与内衬25的接触；工人所携带设备保证工人正常作业，检查井室30情况，根据实际情况对井室30进行预处理，保护工人施工安全；管道光固化设备与内衬25之间为弹性支撑，管道光固化设备可实时与内衬25保持接触，适配不同管道24内径，使得管道光固化设备稳定运行。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。