图4所示，未设置有连接件4薄壁钢板；
[0037](5)根据各分区的曲率，将与分区相匹配的不锈钢管片卷制成型，得到一组不锈钢管片，每片不锈钢管片分别与一个分区的曲率相同；如图1和图3所示未圆形管道，可以分为3个分区，各分区对应的不锈钢管片3的曲率相同；图4所示为非圆形管道，测量曲率后可以将管道分为4个分区，各分区对应的不锈钢管片3与其各自分区曲率相同；
[0038](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；
[0039](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；
[0040](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；
[0041](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。
[0042]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。
[0043]所述固化胶结材料采用水泥砂浆。
[0044]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，可以是如图1和图2所示的针对圆形非钢管道的管道修复结构，包括管道衬里，所述管道衬里包括3至15片不锈钢管片3，所述不锈钢管片为形状相同的拱形，与管道I的内壁面对应处弧度相等，贴合于管道的内壁面，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2，所述搭接处的长度为管道内径的0.02倍。搭接处相互焊接，所述搭接处直接焊接于管道内壁面，或者通过连接件4固定于管道的内壁面。所述搭接处与管道内壁面的间隙填充有固化胶结材料，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。所述连接件采用薄壁钢板，薄壁钢板贴合于内壁面，相邻不锈钢管片的搭接处相互焊接，并与薄壁钢板焊接。
[0045]所述管道修复结构也可以是图3所示的针对圆形钢管道的管道修复结构，包括管道衬里，所述管道衬里包括3至15片不锈钢管片3，所述不锈钢管片为形状相同的拱形，与管道I内壁面对应处弧度相等，贴合于管道的内壁面，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2，所述搭接处的长度为管道内径的0.05倍。搭接处相互焊接，然后直接焊接于管道的内壁面。所述搭接处与管道内壁面的间隙涂抹厚度不均的水泥砂浆，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。
[0046]所述管道修复结构也可以是图4所示的针对非圆形钢管道的管道修复结构，包括管道衬里，所述管道衬里包括3至15片不锈钢管片3，所述不锈钢管片为拱形。由于待修复的管道I为非圆形，因此需要预先测量其内壁的几何参数，获得准确的旧管道内壁轮廓，通过判断旧管道的几何轮廓沿轴向的变化，对旧管道进行进一步分段；再针对管段，根据管壁周向上的曲率半径的变化，进行分区，再针对每个区确定不锈钢管片3的弧度，最终采用与管道I内壁面对应处弧度相等的不锈钢管片，使其贴合于管道的内壁面，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2，所述搭接处的长度为管道内径的0.08倍。搭接处相互焊接，然后直接焊接于管道的内壁面。所述搭接处与管道内壁面的间隙涂抹厚度不均的水泥砂浆，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。
【主权项】
1.一种多管片拼接修复工艺，其特征在于包括以下步骤: (1)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)； (2)清理管道内壁； (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； (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); (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； (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； (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； (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； (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。2.根据权利要求1所述多管片拼接修复工艺，其特征在于: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。3.根据权利要求1所述多管片拼接修复工艺，其特征在于:所述固化胶结材料采用水泥砂浆。4.一种基于权利要求1所述多管片拼接修复工艺的管道修复结构，包括管道衬里，其特征在于: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。5.根据权利要求4所述的管道修复结构，其特征在于: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。6.根据权利要求4所述的管道修复结构，其特征在于:所述连接件采用沉头钉。
【专利摘要】本发明提供了一种多管片拼接修复工艺，首先将管道轴向分段，清理各管道内壁，并根据曲率对各管道沿周向分区，对各分区填充拱形不锈钢管片，各管片首尾搭接。本发明同时提供了一种管道修复结构，包括管道衬里，所述管道衬里包括拱形不锈钢管片，与管道内壁面对应处弧度相等，贴合于管道的内壁面，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面，或者通过连接件固定于管道的内壁面。本发明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。
【IPC分类】F16L55/163
【公开号】CN105351671
【申请号】CN201510872440
【发明人】周维, 马保松
【申请人】中国地质大学（武汉）
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月2日