地下变形管道修复系统的制作方法

本发明属于地下管道修复技术领域，尤其是涉及一种地下变形管道修复系统。

背景技术：

管道修复技术的发展国内外城市发展史表明，城市管网系统必然随着城市的发展而延伸、地下管道一直不断地快速铺设，且随着城市地下管道随着使用年限增多，管道使用功能因城市发展不能满足实际需要，管道受土层电化学等腐蚀作用，结构损坏或老化程度不断加大，管道结构和强度安全度不能满足运行要求，而传统的管道铺设技术需要将管道上方的土方开挖出来，这样导致严重影响地面交通、破坏环境及扰民，且铺设效率低，消耗了大量人力物力等缺陷。

为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种大管径排水管道内插钢管局部加强非开挖修复结构[申请号为201120016449.9]，其包括待修复管道、内插钢管和月牙肋，所述内插钢管在待修复管道内每隔一段距离固定一个，在每一个内插钢管的上半圆内壁上焊接有起加强作用的月牙肋。

上述的方案在一定程度上改进了现有技术中的修复管道时需要开挖土方、费时费力的问题，但是，该方案还至少存在以下缺陷：铺设新的管道时，新的管道之间的连接由于需要焊接操作、且施工人员是在检查井口底部操作，由于受操作环境空间的限制安装操作很耗时、费力，导致安装管道效率不高等问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，操作效果好的地下变形管道修复系统。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本发明的地下变形管道修复系统，包括分别设于第一检查井端口外侧的第一移动式液压动力源和设于第二检查井端口外侧的第二移动式液压动力源，其特征在于：所述的第一移动式液压动力源和第二移动式液压动力源分别与车载供电系统连接,所述的第一移动式液压动力源连接于设于第一检查井底部的用于撞合快速定位卡接短管的管道撞合液压执行机构，所述的第二移动式液压动力源连接于设于第二检查井底部的用于牵引锥形牵引头的牵引液压执行机构，所述的锥形牵引头后端与快速定位卡接短管撞合连接。由于有管道撞合液压执行机构和牵引液压执行机构分别负责管道的撞合连接和快速定位卡接短管的牵引，提高了工作效率，将牵引液压执行机构直接设于第二检查井底部不仅有利于提高牵引效率、同时简化了现有技术中将牵引液压执行机构设于第二检查井端口外所需的安装固定装置，车载供电系统的设置方便了电力的随时随地的供应，采用第一移动式液压动力源和第二移动式液压动力源两个液压动力源的设置保障了管道撞合液压执行机构和牵引液压执行机构能够同时正常运行、同时便于精准控制。

优选地，所述的快速定位卡接短管包括位于前端的卡头结构和位于后端的卡口结构，所述的卡头结构和卡口结构为过盈配合。卡头结构和卡口结构卡接的连接方式达到过盈配合，操作方便、省时。

优选地，所述的快速定位卡接短管的卡头结构包括沿快速定位卡接短管纵向延伸线方向由外至内依次为锥形的第一快速定位插头部、楔形插接头、环形卡扣槽，所述的环形卡扣槽底部中心线上开设有底部宽、开口小的横截面为锥形的锥形密封槽，所述的锥形密封槽内设有底部大小、形状与锥形密封槽相适配的异形密封圈；所述的卡口结构包括沿快速定位卡接短管纵向延伸线方向由内至外依次为锥形的第一快速定位插口部、第一扩口、环形卡扣凸条，所述的第一快速定位插头部与第一快速定位插口部、楔形插接头与第一扩口、环形卡扣槽与环形卡扣凸条形状、大小一一相适配。第一快速定位插头部和第一快速定位插口部的设置提高了相邻的两个快速定位卡接短管快速安装能力，锥形密封槽、异形密封圈的设置提高了相连接的两个快速定位卡接短管间的密封性能和连接的牢固性。

优选地，所述的环形卡扣凸条中心线上开设有与异形密封圈上伸出于锥形密封槽外的伸出部过盈连接的密封压槽。伸出部和密封压槽的过盈连接进一步提高了两个快速定位卡接短管间的工作强度和密封性。

优选地，所述的异形密封圈的伸出部的横截面呈冠形面，所述的冠形面的底部的长度略大于锥形密封槽开口的横向长度。密封性得到进一步的提高。

优选地，所述的环形卡扣槽上靠近快速定位卡接短管一侧设有锥形的第二快速定位插头部，所述的环形卡扣凸条靠近快速定位卡接短管后端端口侧设有与第二快速定位插头部的大小、形状相适配的第二快速定位插口部。第二快速定位插头部和第二快速定位插口部的设置进一步提高了两个快速定位卡接短管连接的快速定位、安装的能力。

优选地，所述的第一快速定位插头部周向外侧间隔均匀的分布有若干沿快速定位卡接短管纵向延伸方向设置的纵向定位条,第一快速定位插口部周向内侧间隔均匀的分布有若干与设于第一快速定位插头部上的纵向定位条的形状、大小相适配且一一对应的纵向定位槽；所述的卡头结构的周向外侧和所述的卡口结构的周向内侧设有若干间隔均匀的环形防滑纹。纵向定位条和纵向定位槽的设置进一步增强了定位功能，使快速定位卡接短管的连接更便捷、准确，环形防滑纹的设置使快速定位卡接短管在连接时不易脱落。

优选地，所述的管道撞合液压执行机构与快速定位卡接短管后端之间设有形状与快速定位卡接短管后端横截面形状相同且面积略大于快速定位卡接短管后端横截面积的顶板。顶板的设置方便了管道撞合液压执行机构对快速定位卡接短管的撞合、使撞击力更均匀的分布在快速定位卡接短管上、同时提高了操作精度。

优选地，所述的管道撞合液压执行机构与第一移动式液压动力源之间设有第一手动液压闸阀；所述的牵引液压执行机构与第二移动式液压动力源之间设有第二手动液压闸阀；所述的第一移动式液压动力源包括至少一个大流量超高压电池阀控制单向电动泵。第一手动液压闸阀和第二手动液压闸阀的设置方便了液压操控，为管道修复的安全操作增强了保障。

优选地，所述的第二检查井端口上设有移动式的带有动滑轮的四脚导向支架，所述的动滑轮上连有与锥形牵引头连接的锁链。便于当牵引液压执行机构失灵或牵引力不足时使用人工力量牵引，为机械原因的意外增加了一道人力保障。

与现有技术相比，本地下变形管道修复系统的优点在于：设计合理、结构简单，设有第一快速定位插头部、第一快速定位插口部的快速定位卡接短管缩短了修复时间、提高了施工效率，采用第一移动式液压动力源和第二移动式液压动力源两个液压动力源的设置保障了管道撞合液压执行机构和牵引液压执行机构能够同时正常运行、同时便于精准控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1提供了本发明实施例的结构示意图。

图2提供了本发明实施例的快速定位卡接短管的结构示意图。

图中，第一检查井a、第二检查井b、车载供电系统1、第一移动式液压动力源2、第二移动式压动力源3、管道撞合液压执行机构4、牵引液压执行机构5、快速定位卡接短管6、卡头结构61、第一快速定位插头部611、楔形插接头612、环形卡扣槽613、锥形密封槽614、第二快速定位插头部615、纵向定位条616、卡口结构62、第一快速定位插口部621、第一扩口622、环形卡扣凸条623、密封压槽624、第二快速定位插口部625、纵向定位槽626、锥形牵引头7、顶板8、第一手动液压闸阀9a、第二手动液压闸阀9b、四脚导向支架10、动滑轮10a、异形密封圈11、伸出部11a。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

如图1至2所示，本地下变形管道修复系统，包括分别设于第一检查井a端口外侧的第一移动式液压动力源2和设于第二检查井b端口外侧的第二移动式液压动力源3，第一检查井a和第二检查井b不属于本修复系统，第一检查井a与第二检查井b之间的井间距离应在100m内，优选地选择井间距在25m-40m左右为宜，且第一检查井a、第二检查井b的边长不小于90mm，第一移动式液压动力源2和第二移动式液压动力源3分别与车载供电系统1连接,第一移动式液压动力源2连接于设于第一检查井a底部的用于撞合快速定位卡接短管6的管道撞合液压执行机构4，第二移动式液压动力源3连接于设于第二检查井b底部的用于牵引锥形牵引头7的牵引液压执行机构5，锥形牵引头7后端与快速定位卡接短管6撞合连接，由于有管道撞合液压执行机构4和牵引液压执行机构5分别负责管道的撞合连接和快速定位卡接短管6的牵引，提高了工作效率，将牵引液压执行机构5直接设于第二检查井b底部不仅有利于提高牵引效率、同时简化了现有技术中将牵引液压执行机构5设于第二检查井b端口外所需的安装固定装置，车载供电系统1的设置方便了电力的随时随地的供应，采用第一移动式液压动力源2和第二移动式液压动力源3两个液压动力源的设置保障了管道撞合液压执行机构4和牵引液压执行机构5能够同时正常运行、同时便于精准控制,其中的快速定位卡接短管6按现场条件和使用的需求切割成700～1000mm的短管以满足在第一检查井a和第二检查井b内可操作性来确定长短。

具体地，这里的快速定位卡接短管6包括位于前端的卡头结构61和位于后端的卡口结构62，卡头结构61和卡口结构62为过盈配合，卡头结构61和卡口结构62卡接的连接方式达到过盈配合，操作方便、省时，由于非开挖套管工艺是以管道牵引和接撞合来完成管道修复，对管道接口需要进行特殊切削加工，无疑对管材质量和规格有较高要求，管材既要具备独立受力强度，又要有良好的韧性，还必须同时具有较强的抗冲击和剪切性能，经试验，选择聚乙烯pe塑料给水管材为套管管材，此种管材的特点是：抗拉及抗冲击强度高、韧性好；耐腐蚀、使用寿命长，不易结垢、抑菌性强、无毒、符合环保要求，能满足切削和工艺要求等；这里的快速定位卡接短管6的卡头结构61包括沿快速定位卡接短管6纵向延伸线方向由外至内依次为锥形的第一快速定位插头部611、楔形插接头612、环形卡扣槽613，环形卡扣槽613底部中心线上开设有底部宽、开口小的横截面为锥形的锥形密封槽614，锥形密封槽614内设有底部大小、形状与锥形密封槽614相适配的异形密封圈11；卡口结构62包括沿快速定位卡接短管6纵向延伸线方向由内至外依次为锥形的第一快速定位插口部621、第一扩口622、环形卡扣凸条623，第一快速定位插头部611与第一快速定位插口部621、楔形插接头612与第一扩口622、环形卡扣槽613与环形卡扣凸条623形状、大小一一相适配，第一快速定位插头部611和第一快速定位插口部621的设置提高了相邻的两个快速定位卡接短管6快速安装能力，锥形密封槽614、异形密封圈11的设置提高了相连接的两个快速定位卡接短管6间的密封性能和连接的牢固性；这里的环形卡扣凸条623中心线上开设有与异形密封圈11上伸出于锥形密封槽614外的伸出部11a过盈连接的密封压槽624，伸出部11a和密封压槽624的过盈连接进一步提高了两个快速定位卡接短管6间的工作强度和密封性；这里的异形密封圈11的伸出部11a的横截面呈冠形面，冠形面的底部的长度略大于锥形密封槽614开口的横向长度，密封性得到进一步的提高；这里的环形卡扣槽613上靠近快速定位卡接短管6一侧设有锥形的第二快速定位插头部615，环形卡扣凸条623靠近快速定位卡接短管6后端端口侧设有与第二快速定位插头部615的大小、形状相适配的第二快速定位插口部625，第二快速定位插头部615和第二快速定位插口部625的设置进一步提高了两个快速定位卡接短管6连接的快速定位、安装的能力；这里的第一快速定位插头部611周向外侧间隔均匀的分布有若干沿快速定位卡接短管6纵向延伸方向设置的纵向定位条616,第一快速定位插口部621周向内侧间隔均匀的分布有若干与设于第一快速定位插头部611上的纵向定位条616的形状、大小相适配且一一对应的纵向定位槽626；卡头结构61的周向外侧和卡口结构62的周向内侧设有若干间隔均匀的环形防滑纹，纵向定位条616和纵向定位槽626的设置进一步增强了定位功能，使快速定位卡接短管6的连接更便捷、准确，环形防滑纹的设置使快速定位卡接短管6在连接时不易脱落。

进一步地，这里的管道撞合液压执行机构4与快速定位卡接短管6后端之间设有形状与快速定位卡接短管6后端横截面形状相同且面积略大于快速定位卡接短管6后端横截面积的顶板8，顶板8的设置方便了管道撞合液压执行机构4对快速定位卡接短管6的撞合、使撞击力更均匀的分布在快速定位卡接短管6上、同时提高了操作精度；这里的管道撞合液压执行机构4与第一移动式液压动力源2之间设有第一手动液压闸阀9a；牵引液压执行机构5与第二移动式液压动力源3之间设有第二手动液压闸阀9b；第一移动式液压动力源2包括至少一个大流量超高压电池阀控制单向电动泵2a，第一手动液压闸阀9a和第二手动液压闸阀9b的设置方便了液压操控，为管道修复的安全操作增强了保障；这里的第二检查井b端口上设有移动式的带有动滑轮10a的四脚导向支架10，动滑轮10a上连有与锥形牵引头7连接的锁链，便于当牵引液压执行机构5失灵或牵引力不足时使用人工力量牵引，为机械原因的意外增加了一道人力保障。

地下管道修复的施工工艺：步骤一：勘察现场，根据第一检查井a和第二检查井b的大小确定快速定位卡接短管6的长度，然后将管材进行机械加工，再根据快速定位卡接短管6的长度来确定短管的数量；步骤二：将原管道清洗干净，对施工管段进行临时排水，不能彻底断水作业时，可带少量水施工作业，不影响施工效果；步骤三：进行插管作业时，选择一个井距作为一个施工段，第一检查井a和第二检查井b分别设为进管和牵引2个作业区，进行牵引设备、合口设备的安装，即将管道撞合液压执行机构4装入第一检查井a内同时其与第一检查井a开口端外侧的第一移动式液压动力源2连接，牵引液压执行机构5装入第二检查井b内同时其与第二检查井b开口端外侧的第二移动式压动力源3连接，第一移动式液压动力源2和第二移动式压动力源3则与车载供电系统1电连接；步骤四：设备安装好后，将锥形牵引头7和加工好的一个快速定位卡接短管6依次放入第一检查井a并连接好，同时锥形牵引头7与牵引液压执行机构5连接，通过牵引液压执行机构5将快速定位卡接短管6拖向第二检查井b，同时往第一检查井a内放入新的一段快速定位卡接短管6并通过管道撞合液压执行机构4将此管与已在待修复管道内的后端的快速定位卡接短管6撞合连接，这样往返作业．直至将待修复管道内的最前端的快速定位卡接短管6牵引到第二检查井b,从而完成一个施工段的作业。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了第一检查井a、第二检查井b、车载供电系统1、第一移动式液压动力源2、第二移动式压动力源3、管道撞合液压执行机构4、牵引液压执行机构5、快速定位卡接短管6、卡头结构61、第一快速定位插头部611、楔形插接头612、环形卡扣槽613、锥形密封槽614、第二快速定位插头部615、纵向定位条616、卡口结构62、第一快速定位插口部621、第一扩口622、环形卡扣凸条623、密封压槽624、第二快速定位插口部625、纵向定位槽626、锥形牵引头7、顶板8、第一手动液压闸阀9a、第二手动液压闸阀9b、四脚导向支架10、动滑轮10a、异形密封圈11、伸出部11a等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。