一种多管片拼接修复工艺及管道修复结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多管片拼接修复工艺及管道修复结构，属于管道修复和增强技术领域。
【背景技术】
[0002]目前不锈钢内衬修复老化的给水管道，在国内有一定的应用。不锈钢内衬主要用于供水管道非开挖修复，其主要施工工艺为，采用不锈钢板材预制成一定形状的管坯，在旧管道内部将管坯焊接成整圆结构。但是在实际工程中，仍然存在较大的问题，由于不锈钢内衬管道壁厚小，形成的内衬环刚度很小，容易在负压作用下发生屈曲破坏，内衬整体失去稳定性，破坏了管道的结构性和功能性。尽管增加不锈钢板材的壁厚虽然能提高其外压稳定性，但是也会导致卷制成型困难，另一方面也会极大地提高施工成本，不利于该技术的推广和应用。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种多管片拼接修复工艺及管道修复结构，在不增加不锈钢内衬壁厚的前提下，从结构设计的角度出发，以简单有效地方式提高不锈钢内衬结构的外压稳定性，保障不锈钢内衬修复工程的质量和使用寿命。
[0004]本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是:提供了一种多管片拼接修复工艺，包括以下步骤:
[0005](I)将待修复的管道沿轴向分段，挖掘工作坑；对于每段管道，重复步骤(2)至步骤(9);
[0006](2)清理管道内壁；
[0007](3)沿轴向精确测量管道横断面几何轮廓，确定横断面内壁曲率，根据内壁曲率对管道沿管道周向进行分区；
[0008](4)对于非钢材料的管道，在各分区交界处沿轴向固定薄壁钢板，作为焊接固定点位；对于不锈钢材料管道，直接进入步骤(5);
[0009](5)根据各分区的曲率，制作一组不锈钢管片，每片不锈钢管片分别与一个分区的曲率相同；
[0010](6)拖入第一片不锈钢管片，将其固定于管道内壁该不锈钢管片曲率相同的分区处；
[0011](7)拖入下一片不锈钢管片，使其一端与前一片不锈钢管片搭接，搭接处的长度为管道内径的0.02?0.08倍，将搭接处相互焊接；搭接处与管道内壁之间的环状间隙位置涂抹固化胶结材料，使固化后的固化胶结材料表面与下一片交叠的不锈钢管片弧度一致；
[0012](8)对于非钢材料的管道，将搭接处焊接于管道内壁上布置的薄壁钢板上；对于不锈钢材料的管道，将搭接处锚固于管道内壁；
[0013](9)重复步骤(7)至步骤(8)直到最后一片不锈钢管片与第一片不锈钢管片首尾相接。
[0014]步骤(8)中，对于不锈钢材料的管道，利用沉头钉将搭接处锚固于管道内壁。
[0015]所述固化胶结材料采用水泥砂浆。
[0016]本发明同时提供了一种基于所述多管片拼接修复工艺的管道修复结构，包括管道衬里，所述管道衬里包括3至15片不锈钢管片，所述不锈钢管片均为拱形，与管道内壁对应处弧度相等，贴合于管道的内壁，并且沿着管道的轴向延伸；各不锈钢管片首尾相接，相邻不锈钢管片有搭接处，搭接处相互焊接，所述搭接处直接焊接于管道内壁，或者通过连接件固定于管道的内壁；所述搭接处的长度为管道内径的0.02?0.08倍；所述搭接处与管道内壁的间隙填充有固化胶结材料。
[0017]所述连接件采用薄壁钢板，薄壁钢板贴合于内壁，相邻不锈钢管片的搭接处相互焊接，并与薄壁钢板焊接。
[0018]所述连接件采用沉头钉。
[0019]本发明基于其技术方案所具有的有益效果在于:
[0020](1)本发明的一种多管片拼接修复工艺首先将待修复的管道沿轴向分段，然后对每个待管道沿轴向精确测量横断面几何轮廓，确定横断面内壁曲率，根据曲率对管道沿轴线分区，能够针对损坏程度较大、横断面轮廓非圆形的管道进行有效修复，并且分区后曲率均匀，降低后续步骤制作对应不锈钢管片的技术难度，同时各不锈钢管片均为拱形，比曲率不均匀的不锈钢管片稳定性更佳；
[0021](2)本发明的一种多管片拼接修复工艺能够针对非钢材料和不锈钢材料的管道进行针对性修复，对不锈钢管道，直接将不锈钢管片锚固于管道内壁，对非钢管道，通过轴向固定的薄壁钢板固定，针对性强；
[0022](3)本发明的一种多管片拼接修复工艺在相邻不锈钢管片的焊接过程中设置有一定长度的搭接处，搭接处长度与管道内径的比例经过进行设计，搭接处相互焊接，形成密封的整体结构，与直接首尾端面贴合焊接相比，在搭接处焊接固定更容易焊接操作，并且焊接效果更稳固；
[0023](4)本发明的一种多管片拼接修复工艺在交叠焊接之前，在环状间隙位置位置涂抹厚度不均的水泥砂浆或者类似的固化胶结材料，使固化后的填充物的表面刚好与下一块交叠的管片弧度一直，最终减小或者消除环状间隙，增强不锈钢管片的外部支撑范围和支撑强度；
[0024](5)本发明的一种管道修复结构由多片拱形不锈钢管片拼接而成，各拱形管片均贴合待修复的管道内壁面，不论管道内壁横截面是否为规则圆，均可自由拼接，并且拱形不锈钢管片拼接后的内衬结构提高不锈钢内衬结构的外压稳定性，保障不锈钢内衬修复工程的质量和使用寿命；
[0025](6)本发明的一种管道修复结构相邻不锈钢管片设有搭接处，搭接处相互焊接，形成密封的整体结构，与直接首尾端面贴合焊接相比，在搭接处焊接固定更容易焊接操作，并且焊接效果更稳固；
[0026](7)本发明的一种管道修复结构搭接处搭接处可以直接焊接于管道内壁面，也可以通过连接件固定于管道的内壁面，能够针对待修补管道进行选择，对于钢管，可直接将相互焊接好的搭接处焊接于管道内壁面，而对于其他类型的管道，如混凝土管、铸铁管、化学管或者复合管道，则可以通过薄壁钢板、沉头钉或铆钉将搭接处固定于钢板内壁面，选择灵活，简化了固定操作。
【附图说明】
[0027]图1是针对圆形非钢管道的管道修复结构横切示意图。
[0028]图2是针对圆形非钢管道的管道修复结构纵切示意图。
[0029]图3是针对圆形钢管道的管道修复结构横切示意图。
[0030]图4是针对非圆形钢管道的管道修复结构横切示意图。
[0031 ]图中，1-管道，2-搭接处，3-不锈钢管片，4-连接件。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0033](I)将待修复的管道沿轴向每隔几十米或者上百米分段，挖掘工作坑；对于每段管道，重复步骤⑵至步骤(9);
[0034](2)清理管道内壁，要求预处理后的管道内壁洁净，光滑，截面不存在明显凸起；
[0035](3)沿轴向精确测量管道横断面几何轮廓，确定横断面内壁曲率，根据内壁曲率对管道沿管道周向进行分区，为了便于大型工程质量控制，可以对各分区进行编号；
[0036](4)对于非钢材料的管道，在各分区交界处沿轴向固定薄壁钢板，作为焊接固定点位，如图1和图2所示，连接件4薄壁钢板固定于管道内壁；对于不锈钢材料管道，直接进入步骤(5)，如图3和