本发明涉及地下排水管道运维养护技术领域，尤其涉及一种排水管道内壁砂浆喷涂机及其使用方法。
背景技术：
目前，地下排水管道大多使用的是混凝土管或者金属钢管，但是随着许多运营排水管道使用年限的增加，管道自身容易存在腐蚀甚至破损的情况。因此，需对此类管道进行防腐加固。
由于排水管道多位于城市主要交通道路下方，无法进行大规模开挖修复。现有的非开挖修复技术主要以下问题：以外观修复为主，无法解决管道结构内部损伤的问题；修复工艺较复杂，对工作环境要求高，可操作性差；修复之后的耐久性能差等。因此，如何解决现有运营排水管道修复后提高其使用寿命以满足其工作使用要求是研究人员研究的方向。
技术实现要素：
本发明的目的在于：克服现有技术中运营排水管道修复方法中存在的上述不足，提供一种及其使用方法，其具有结构设计合理、操作使用方便、喷涂效果好、工作效率高、取材方便且经济合理、自动化智能化程度高，还能够在井下狭小空间内操作使用等优点。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：
一种排水管道内壁砂浆喷涂机，该排水管道内壁砂浆喷涂机包括输浆动力组件、行走动力组件、砂浆喷射动力组件和砂浆抹平动力组件；其中，所述输浆动力组件包括输浆杆、用于驱动输浆杆旋转的第一驱动部件、以及储浆筒组件；所述输浆杆横置于储浆筒组件内；所述行走动力组件包括前机架、后机架、前轮组、后轮组和用于驱动前轮组、后轮组行走的第二驱动部件；所述前机架与后机架可拆卸连接成一体；所述前轮组、后轮组分别设置于前机架、后机架的机架底部；所述储浆筒组件横置于所述前机架与后机架的架体上；所述砂浆喷射动力组件包括用于将储浆筒组件内砂浆加压输至砂浆抹平动力组件的喷浆动力源组件；所述砂浆喷射动力组件通过连接座与所述砂浆抹平动力组件可拆卸连接；所述砂浆抹平动力组件包括若干个抹光杆、设置于抹光杆两端的抹光片、以及驱动抹光杆转动的砂浆抹平驱动组件，所述砂浆抹平驱动组件设置于连接座上。
作为上述方案的进一步优化，所述储浆筒组件包括圆柱形浆筒和输浆锥筒，所述圆柱形浆筒和输浆锥筒可拆卸连接成一体；所述圆柱形浆筒内设置有第一输浆杆，所述输浆锥筒设置有第二输浆杆，所述第一输浆杆的一端设置有输浆杆后支撑；所述第一输浆杆的另一端与所述第二输浆杆的一端可拆卸连接成一体；所述第二输浆杆的另一端设置有输浆杆前支撑；所述第一输浆杆与第二输浆杆上均设有螺旋叶片；所述第一驱动部件为输浆电机或者输浆液压马达，所述第一驱动部件上还设置有输浆减速机；所述输浆减速机还与所述输浆杆驱动连接；所述输浆杆与储浆筒组件之间还设置有输浆杆密封盖。
作为上述方案的进一步优化，所述第二驱动部件为行走电机或者行走液压马达；所述第二驱动部件还设置有行走减速机，所述行走减速机还与前轮组和后轮组的输出轴驱动连接；所述喷浆动力源组件包括喷浆电机或者喷浆液压马达、带轮一、带轮二、动力传动带；所述喷浆电机或者喷浆液压马达的输出轴上设置有带轮一，所述带轮一通过动力传动带与带轮二连接；所述带轮二上还设置有与储浆筒组件连接的喷浆盘；所述喷浆盘与连接座相连接。
作为上述方案的进一步优化，所述排水管道内壁砂浆喷涂机还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括可编程控制器、布设于储浆筒组件内的砂浆液位传感器、布设于喷浆盘上的砂浆流量传感器、布设于前轮组或者后轮组轮轴上的gps定位组件；所述砂浆液位传感器、砂浆流量传感器和gps定位组件均与可编程控制器相连接分别用于检测储浆筒组件内的实时砂浆液位高度信号、砂浆喷射的实时流量信号及排水管道内壁砂浆喷涂机的实时位置信号；所述可编程控制器通过接收上述实时砂浆液位高度信号、砂浆喷射实时流量信号、及排水管道内壁砂浆喷涂机的实时位置信号并将其进行数据转换后，与预设的相应阈值进行比较，根据比较的结果分别控制储浆筒组件内砂浆的输送量、喷浆盘的喷浆压力调节阀、第一驱动部件的启闭；当实时砂浆液位高度信号低于预设的砂浆液位高度阈值时，可编程控制器控制储浆筒组件内砂浆的输送量增加；反之，则降低；当实时砂浆流量值高于预设的砂浆流量阈值时，可编程控制器控制喷浆压力调节阀降低喷浆压力；反之，则提高；当排水管道内壁砂浆喷涂机的实时位置信号与预设的排水管道内壁砂浆喷涂机的位置出现不同时，可编程控制器控制前轮组和/或后轮组运动至预设位置。
作为上述方案的进一步优化，所述储浆筒组件的顶部还设置有自动启闭式浆筒盖，所述自动启闭式浆筒盖包括浆筒盖启闭驱动杆，设置于所述浆筒盖底部内壁的红外测距传感器，所述红外测距传感器与可编程控制器数据信号连接，用于实时检测浆筒盖与储浆筒组件内砂浆顶面的距离差值，并将检测的距离差值发送至可编程控制器；所述可编程控制器将接收到的实施距离差值与预设的相应差值阈值进行比较，根据比较的结果控制浆筒盖启闭驱动杆打开或者关闭浆筒盖；当实时检测的距离差值高于预设的相应差值阈值时，可编程控制器控制浆筒盖启闭驱动杆开启，并向储浆筒组件内输送砂浆。
作为上述方案的进一步优化，所述抹光杆上设置有长度调节组件；每个所述抹光杆均包括外管和内管，所述外管套设在内管上，并可沿着内管伸缩滑动；所述外管或者内管上设置有若干个连续通孔；所述内管或者外管上设置有与所述通孔相适配的弹性凸起，所述弹性凸起可与连续通孔中的任一个卡接连接。
作为上述方案的进一步优化，所述自动控制系统还包括与可编程控制器相连接的图像采集组件，所述图像采集组件包括设置有安装在储浆筒组件外壁上的高清摄像头组件及补光元件；所述高清摄像头组件与补光元件相连接；所述高清摄像头组件实时采集排水管道内壁的砂浆抹平图像，并将采集到的图像发送至可编程控制器进行图片处理、存储；所述可编程控制器还连接有远程收发器，所述远程收发器通过无线网络或者蓝牙或者红外与智能移动终端通信连接，并将接收的砂浆抹平图像发送至智能移动终端。
作为上述方案的进一步优化，所述储浆筒组件的底部还设置有砂浆排放口，所述砂浆排放口倾斜设置于储浆筒组件的底壁上。
作为上述方案的进一步优化，所述前机架上还设置有与可编程控制器相连接的用于检测障碍物的接近式传感器；所述可编程控制器还连接有警报器，所述接近式传感器实时检测前机架前方的障碍物，并将检测的实时距离信号发送至可编程控制器，所述可编程控制器将实时检测的距离信号经数据转换后与相应的距离阈值进行比较，并根据比较的结果控制警报器发出警报音；当实时检测的距离值小于预设的距离阈值时，可编程控制器控制警报器发出警报音；反之，则不发出。
本发明上述排水管道内壁砂浆喷涂机的使用方法包括如下步骤：
1)预处理：喷涂作业前将排水管道内壁表面用高压水冲洗干净，做到管道内壁清洁、无泥、无油污；
2)组装：排水管道内壁清理完成后，进行砂浆喷涂机的组装，依次吊装输浆动力组件、行走动力组件、砂浆喷射动力组件和砂浆抹平动力组件，并通过可拆卸的方式将四者组成成一体完成整机井下组装后；
3)砂浆喷涂施工：将储浆筒组件内灌满砂浆，控制输浆杆旋转进行砂浆预搅拌，防止砂浆离析，控制前轮组和后轮组将喷涂机移动至预设位置处；当行至预设位置后，控制输浆杆将砂浆输送至喷浆盘，喷浆盘出浆后，同时打开砂浆抹平动力组件，控制喷涂机前进或者后退，砂浆高速喷射到管壁四周，使得砂浆均匀粘结在管壁上，同时砂浆抹平动力组件的抹光片对管壁进行抹平形成表面光滑厚度均匀的砂浆涂层；在整个喷涂过程中及时向储浆筒组件中补充砂浆，完成整条管道喷涂的全过程。
采用本发明的排水管道内壁砂浆喷涂机及其使用方法具有如下有益效果：
(1)喷涂砂浆能够有效的粘结于管壁，涂层均匀，粘结力强，在其拱力作用下不会壳落。
一般涂层在5毫米左右时，就已具备足够的防腐能力，在此基础上增加水泥沙浆喷涂厚度，还能够提高旧有管道环刚度，提高管道整体使用性能，管道内壁需要的涂层厚度可根据水质侵蚀性指数以及管道修复强度要求来决定。通过调整喷涂机行走速度可将喷涂层施工厚度控制在在5-15mm间，控制简便、可靠；
(2)采用机械喷涂，喷涂能力强、抹光效果好，可大大降低劳动强度，提高工作效率；可在潮湿环境下顺利完成管道内壁防腐加固砂浆喷涂作业；
(3)喷涂所用材料取材方便、应用合理且具备很强的经济性；设备组装、拆卸简便，拆分后能够顺利进入地下管道中(窨井口直径最小处约为560mm)，并可在井室空间内(约1.1m×1.1m)完成组装。
(4)自动化程度大大提高，借助于可编程控制器、液位传感器、流量传感器、红外接近传感器、接近式传感器、图像采集组件等各个控制元件的相互配合，大大提高了喷涂机的工作效率，有效降低了工人的劳动强度，符合当前互联网时代的需求。
(5)借助于行走障碍物检测装置能够有效提高行走效率，避免因障碍物导致喷涂机的正常使用。
附图说明
附图1为本发明排水管道内壁砂浆喷涂机的整体安装后的结构示意简图。
附图2为本发明排水管道内壁砂浆喷涂机的整体拆卸后的结构示意简图。
具体实施方式
下面结合附图1-2对本发明排水管道内壁砂浆喷涂机及其使用方法作以详细说明。
一种排水管道内壁砂浆喷涂机，该排水管道内壁砂浆喷涂机包括输浆动力组件、行走动力组件、砂浆喷射动力组件和砂浆抹平动力组件；其中，所述输浆动力组件包括输浆杆1、用于驱动输浆杆旋转的第一驱动部件2、以及储浆筒组件3；所述输浆杆横置于储浆筒组件内；所述行走动力组件包括前机架4、后机架5、前轮组6、后轮组7和用于驱动前轮组、后轮组行走的第二驱动部件8；所述前机架与后机架可拆卸连接成一体；所述前轮组、后轮组分别设置于前机架、后机架的机架底部；所述储浆筒组件横置于所述前机架与后机架的架体上；所述砂浆喷射动力组件包括用于将储浆筒组件内砂浆加压输至砂浆抹平动力组件的喷浆动力源组件9；所述砂浆喷射动力组件通过连接座10与所述砂浆抹平动力组件可拆卸连接；所述砂浆抹平动力组件包括若干个抹光杆11、设置于抹光杆两端的抹光片12、以及驱动抹光杆转动的砂浆抹平驱动组件13，所述砂浆抹平驱动组件设置于连接座上。
所述储浆筒组件包括圆柱形浆筒3-1和输浆锥筒3-2，所述圆柱形浆筒和输浆锥筒可拆卸连接成一体；所述圆柱形浆筒内设置有第一输浆杆1-1，所述输浆锥筒设置有第二输浆杆1-2，所述第一输浆杆的一端设置有输浆杆后支撑20；所述第一输浆杆的另一端与所述第二输浆杆的一端可拆卸连接成一体；所述第二输浆杆的另一端设置有输浆杆前支撑21；所述第一输浆杆与第二输浆杆上均设有螺旋叶片；所述第一驱动部件为输浆电机或者输浆液压马达，所述第一驱动部件上还设置有输浆减速机；所述输浆减速机还与所述输浆杆驱动连接；所述输浆杆与储浆筒组件之间还设置有输浆杆密封盖14。
所述第二驱动部件为行走电机或者行走液压马达；所述第二驱动部件还设置有行走减速机，所述行走减速机还与前轮组和后轮组的输出轴驱动连接；所述喷浆动力源组件包括喷浆电机或者喷浆液压马达15、带轮一16、带轮二17、动力传动带18；所述喷浆电机或者喷浆液压马达的输出轴上设置有带轮一，所述带轮一通过动力传动带与带轮二连接；所述带轮二上还设置有与储浆筒组件连接的喷浆盘19；所述喷浆盘与连接座相连接。
所述排水管道内壁砂浆喷涂机还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括可编程控制器、布设于储浆筒组件内的砂浆液位传感器、布设于喷浆盘上的砂浆流量传感器、布设于前轮组或者后轮组轮轴上的gps定位组件；所述砂浆液位传感器、砂浆流量传感器和gps定位组件均与可编程控制器相连接分别用于检测储浆筒组件内的实时砂浆液位高度信号、砂浆喷射的实时流量信号及排水管道内壁砂浆喷涂机的实时位置信号；所述可编程控制器通过接收上述实时砂浆液位高度信号、砂浆喷射实时流量信号、及排水管道内壁砂浆喷涂机的实时位置信号并将其进行数据转换后，与预设的相应阈值进行比较，根据比较的结果分别控制储浆筒组件内砂浆的输送量、喷浆盘的喷浆压力调节阀、第一驱动部件的启闭；当实时砂浆液位高度信号低于预设的砂浆液位高度阈值时，可编程控制器控制储浆筒组件内砂浆的输送量增加；反之，则降低；当实时砂浆流量值高于预设的砂浆流量阈值时，可编程控制器控制喷浆压力调节阀降低喷浆压力；反之，则提高；当排水管道内壁砂浆喷涂机的实时位置信号与预设的排水管道内壁砂浆喷涂机的位置出现不同时，可编程控制器控制前轮组和/或后轮组运动至预设位置。
所述储浆筒组件的顶部还设置有自动启闭式浆筒盖，所述自动启闭式浆筒盖包括浆筒盖启闭驱动杆，设置于所述浆筒盖底部内壁的红外测距传感器，所述红外测距传感器与可编程控制器数据信号连接，用于实时检测浆筒盖与储浆筒组件内砂浆顶面的距离差值，并将检测的距离差值发送至可编程控制器；所述可编程控制器将接收到的实施距离差值与预设的相应差值阈值进行比较，根据比较的结果控制浆筒盖启闭驱动杆打开或者关闭浆筒盖；当实时检测的距离差值高于预设的相应差值阈值时，可编程控制器控制浆筒盖启闭驱动杆开启，并向储浆筒组件内输送砂浆。
所述抹光杆上设置有长度调节组件；每个所述抹光杆均包括外管和内管，所述外管套设在内管上，并可沿着内管伸缩滑动；所述外管或者内管上设置有若干个连续通孔；所述内管或者外管上设置有与所述通孔相适配的弹性凸起，所述弹性凸起可与连续通孔中的任一个卡接连接。
所述自动控制系统还包括与可编程控制器相连接的图像采集组件，所述图像采集组件包括设置有安装在储浆筒组件外壁上的高清摄像头组件及补光元件；所述高清摄像头组件与补光元件相连接；所述高清摄像头组件实时采集排水管道内壁的砂浆抹平图像，并将采集到的图像发送至可编程控制器进行图片处理、存储；所述可编程控制器还连接有远程收发器，所述远程收发器通过无线网络或者蓝牙或者红外与智能移动终端通信连接，并将接收的砂浆抹平图像发送至智能移动终端。
所述储浆筒组件的底部还设置有砂浆排放口，所述砂浆排放口倾斜设置于储浆筒组件的底壁上。
所述前机架上还设置有与可编程控制器相连接的用于检测障碍物的接近式传感器；所述可编程控制器还连接有警报器，所述接近式传感器实时检测前机架前方的障碍物，并将检测的实时距离信号发送至可编程控制器，所述可编程控制器将实时检测的距离信号经数据转换后与相应的距离阈值进行比较，并根据比较的结果控制警报器发出警报音；当实时检测的距离值小于预设的距离阈值时，可编程控制器控制警报器发出警报音；反之，则不发出。
本发明上述排水管道内壁砂浆喷涂机的使用方法包括如下步骤：
1)预处理：喷涂作业前将排水管道内壁表面用高压水冲洗干净，做到管道内壁清洁、无泥、无油污；
2)组装：排水管道内壁清理完成后，进行砂浆喷涂机的组装，依次吊装输浆动力组件、行走动力组件、砂浆喷射动力组件和砂浆抹平动力组件，并通过可拆卸的方式将四者组成成一体完成整机井下组装后；
3)砂浆喷涂施工：将储浆筒组件内灌满砂浆，控制输浆杆旋转进行砂浆预搅拌，防止砂浆离析，控制前轮组和后轮组将喷涂机移动至预设位置处；当行至预设位置后，控制输浆杆将砂浆输送至喷浆盘，喷浆盘出浆后，同时打开砂浆抹平动力组件，控制喷涂机前进或者后退，砂浆高速喷射到管壁四周，使得砂浆均匀粘结在管壁上，同时砂浆抹平动力组件的抹光片对管壁进行抹平形成表面光滑厚度均匀的砂浆涂层；在整个喷涂过程中及时向储浆筒组件中补充砂浆，完成整条管道喷涂的全过程。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。