一种短管连接的非开挖管道修复装置及修复工艺的制作方法

本发明涉及一种修复装置，具体涉及一种短管连接的非开挖管道修复装置及修复工艺。同时，本发明还涉及一种短管连接的非开挖管道修复装置及修复工艺的修复工艺。

背景技术：

排水管道指汇集和排放污水、废水和雨水的管渠及其附属设施所组成的系统。包括干管、支管以及通往处理厂的管道，无论修建在街道上或其它任何地方，只要是起排水作用的管道，都应作为排水管道统计。排水管道长度按所有排水总管、干管、支管及检查井，连接井进出口等长度和计算，不包括雨水口至排水管道间的连接管、进户管及明渠。

当地下管道出现破损、塌陷、变形等管道缺陷时，需要进行修复，现有的管道修复方法通常采用开挖工作坑的方式对原管道进行整体更换，由于对地面进行开挖，导致环境和正常通行受到影响，施工成本高，施工效率慢。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种短管连接的非开挖管道修复装置及修复工艺及其修复工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种短管连接的非开挖管道修复装置及修复工艺，包括顶杆和短管单元，所述顶杆由多个顶杆单元通过丝扣首尾固定连接，所述顶杆位于待修复的原管道内部，所述顶杆上套有修复用的短管单元，所述顶杆上还设有扩孔器和底板，所述原管道两端分别与上游井室和下游井室连通，所述上游井室和下游井室内分别安装有液压油缸。

优选的，所述顶杆单元的一端固定连接有螺纹柱，所述顶杆单元的另一端内部设有与螺纹柱匹配的螺纹套，所述顶杆单元上设有定位孔。

优选的，所述短管单元的一端设有密封圈，且相邻的两个短管单元之间通过插接固定。

优选的，所述短管单元由hdpe高压聚乙烯长管切割而成，且短管单元的搭接部位的厚度为管壁厚度的一半。

优选的，所述扩孔器的最大直径处外侧固定连接有割刀，所述扩孔器通过固定销固定在顶杆单元上并位于短管单元前进方向的前方，所述底板通过固定销固定在顶杆单元上并位于短管单元前进方向的后方。

本发明还提供了一种短管连接的非开挖管道修复装置及修复工艺的修复工艺，具体包括以下步骤：

s1、上游水源堵口，下入上游井室的人员穿防水服，将气囊塞入上游管道，通过气泵对气囊充气，直至将上游水源完全隔离，通过铰刀污水泵，利用水龙带将上游井室、原管道以及下游井室中的积水抽送到下游市政管道；

s2、管道清淤，利用高压清洗车反复冲洗原管道，把杂物、污泥拉至污水井，下井工用水桶将杂物运到地面清淤车内，用环卫吸污车把污水井内的淤泥抽净；

s3、原管道勘察，用管道内窥镜观察原管道内部破损情况；

s4、修建液压油缸平台，在被修复的原管道两端的上游井室和下游井室内壁上通过承压钢板安装固定液压油缸，且液压油缸的规格为150t；

s5、穿杆，利用s4中的液压油缸把每根顶杆单元逐渐向下游井室推进，每推进一根顶杆单元，待液压油缸复位后再接入另一根顶杆单元，直至顶杆进入下游井室，导向孔的钻进现在地面沿钻进方向推算出高度测放标高点，再按照与休闲射击的钻孔轨迹在dci导向探测仪监测下进行钻进，导向探测仪跟踪测量每钻进一个高度测放标高点的距离后的钻头实际位置，若发现钻孔轨迹与设计轨迹不符时，立刻纠正，保证钻孔的准确性，并做好记录，控制坡度利用导向探测仪测得深度、倾角、面向角等值，上述数据的误差不得超过0.1％，以确保坡度、轴线、高程的准确性，；

s6、破碎扩孔，顶杆推动送至下游井室后，通过固定销安装扩孔器，通过上游井室内的液压油缸对顶杆进行回拉，回拉过程需密切关擦液压泵压力变化，以确定割刀与原管道的管壁保持垂直，通过扩孔器对原管道割裂后并将原管道向外侧推开；

s7、顶管修复，在步骤s6进行的同时，依次在顶杆的尾部添加顶杆单元和短管单元，短管单元之间的承插口间不能有缝隙，且短管单元接口之间预置有密封圈，在短管单元前进的后方通过底板进行固定，防止短管之间发生错位，直至短管单元进入到上游井室内，且伸出15-25cm；

s8、固定短管单元，在上游井室和下游井室的短管单元管口底部用电锤打出一个宽10cm，深10侧面，长20cm的孔，然后紧贴管口处插进三根长20cm的圆钢筋以防止短管单元往外移动，并通过速凝水泥对管口周边进行加固，抹平抹光后静置3-5h；

s9、修复井室，用红砖、水凝砌好流水槽，依照原坡度，用速凝水泥抹平并恢复至井室原来的状态，静置3-5h；

s10、通水、验收，打扫现场卫生，将渣土、垃圾清运干净，下井人员穿防水服，降低气囊气压后，将封堵气囊取出，进行通水，合格后验收。

优选的，步骤s5中的顶杆单元以及步骤s7中的短管单元的长度相同，每个顶杆单元和短管单元的长度为40-60cm。

优选的，步骤s7中的密封圈均采用4.0mm，防强酸、防强碱、耐腐蚀、聚氨酯材料制成，为单开模具定做的、防强酸、碱液态流体胶，硬化粘固时间为3h。

优选的，步骤s5中的高度测放标高点的间距为1m-2m。

本发明提供的一种短管连接的非开挖管道修复装置及修复工艺及其修复工艺，与现有技术相比，可以在狭小的井室中将许多短管单元组装在一起形成一条整体的管道，通过将原管道割裂并向外推挤，使得新管道内径可以与原管道相同，利用现有的井室，不用开挖工作坑和地面，既可以实现两个井室之间的排水管道的整体更换，大大的提高了管道的更换效率，保护环境。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的顶杆单元结构示意图；

图3为本发明的短管单元结构示意图；

图4为本发明的扩孔器结构示意图。

图中：1上游井室、2原管道、3下游井室、4顶杆、5扩孔器、501割刀、6短管单元、601密封圈、7底板、8液压油缸、9顶杆单元、901定位孔、902螺纹柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明提供了一种短管连接的非开挖管道修复装置及修复工艺，包括顶杆4和短管单元6，所述顶杆4由多个顶杆单元9通过丝扣首尾固定连接，所述顶杆4位于待修复的原管道2内部，所述顶杆4上套有修复用的短管单元6，所述顶杆4上还设有扩孔器5和底板7，所述原管道2两端分别与上游井室1和下游井室3连通，所述上游井室1和下游井室3内分别安装有液压油缸8，所述顶杆单元9的一端固定连接有螺纹柱902，所述顶杆单元9的另一端内部设有与螺纹柱902匹配的螺纹套，所述顶杆单元9上设有定位孔901，所述短管单元6的一端设有密封圈601，且相邻的两个短管单元6之间通过插接固定，所述短管单元6由hdpe高压聚乙烯长管切割而成，且短管单元6的搭接部位的厚度为管壁厚度的一半，所述扩孔器5的最大直径处外侧固定连接有割刀501，所述扩孔器5通过固定销固定在顶杆单元9上并位于短管单元6前进方向的前方，所述底板7通过固定销固定在顶杆单元9上并位于短管单元6前进方向的后方。

本发明还提供了一种短管连接的非开挖管道修复装置及修复工艺的修复工艺，具体包括以下步骤：

s1、上游水源堵口，下入上游井室的人员穿防水服，将气囊塞入上游管道，通过气泵对气囊充气，直至将上游水源完全隔离，通过铰刀污水泵，利用水龙带将上游井室、原管道以及下游井室中的积水抽送到下游市政管道；

s2、管道清淤，利用高压清洗车反复冲洗原管道，把杂物、污泥拉至污水井，下井工用水桶将杂物运到地面清淤车内，用环卫吸污车把污水井内的淤泥抽净；

s3、原管道勘察，用管道内窥镜观察原管道内部破损情况；

s4、修建液压油缸平台，在被修复的原管道两端的上游井室和下游井室内壁上通过承压钢板安装固定液压油缸，且液压油缸的规格为150t；

s5、穿杆，利用s4中的液压油缸把每根顶杆单元逐渐向下游井室推进，每推进一根顶杆单元，待液压油缸复位后再接入另一根顶杆单元，直至顶杆进入下游井室，导向孔的钻进现在地面沿钻进方向推算出高度测放标高点，再按照与休闲射击的钻孔轨迹在dci导向探测仪监测下进行钻进，导向探测仪跟踪测量每钻进一个高度测放标高点的距离后的钻头实际位置，若发现钻孔轨迹与设计轨迹不符时，立刻纠正，保证钻孔的准确性，并做好记录，控制坡度利用导向探测仪测得深度、倾角、面向角等值，上述数据的误差不得超过0.1％，以确保坡度、轴线、高程的准确性，；

s6、破碎扩孔，顶杆推动送至下游井室后，通过固定销安装扩孔器，通过上游井室内的液压油缸对顶杆进行回拉，回拉过程需密切关擦液压泵压力变化，以确定割刀与原管道的管壁保持垂直，通过扩孔器对原管道割裂后并将原管道向外侧推开；

s7、顶管修复，在步骤s6进行的同时，依次在顶杆的尾部添加顶杆单元和短管单元，短管单元之间的承插口间不能有缝隙，且短管单元接口之间预置有密封圈，在短管单元前进的后方通过底板进行固定，防止短管之间发生错位，直至短管单元进入到上游井室内，且伸出15-25cm；

s8、固定短管单元，在上游井室和下游井室的短管单元管口底部用电锤打出一个宽10cm，深10侧面，长20cm的孔，然后紧贴管口处插进三根长20cm的圆钢筋以防止短管单元往外移动，并通过速凝水泥对管口周边进行加固，抹平抹光后静置3h；

s9、修复井室，用红砖、水凝砌好流水槽，依照原坡度，用速凝水泥抹平并恢复至井室原来的状态，静置3h；

s10、通水、验收，打扫现场卫生，将渣土、垃圾清运干净，下井人员穿防水服，降低气囊气压后，将封堵气囊取出，进行通水，合格后验收。

步骤s5中的顶杆单元以及步骤s7中的短管单元的长度相同，每个顶杆单元和短管单元的长度为40cm。

步骤s7中的密封圈均采用4.0mm，防强酸、防强碱、耐腐蚀、聚氨酯材料制成，为单开模具定做的、防强酸、碱液态流体胶，硬化粘固时间为3h。

步骤s5中的高度测放标高点的间距为1m。

实施例2

本发明提供了一种短管连接的非开挖管道修复装置及修复工艺，包括顶杆4和短管单元6，所述顶杆4由多个顶杆单元9通过丝扣首尾固定连接，所述顶杆4位于待修复的原管道2内部，所述顶杆4上套有修复用的短管单元6，所述顶杆4上还设有扩孔器5和底板7，所述原管道2两端分别与上游井室1和下游井室3连通，所述上游井室1和下游井室3内分别安装有液压油缸8，所述顶杆单元9的一端固定连接有螺纹柱902，所述顶杆单元9的另一端内部设有与螺纹柱902匹配的螺纹套，所述顶杆单元9上设有定位孔901，所述短管单元6的一端设有密封圈601，且相邻的两个短管单元6之间通过插接固定，所述短管单元6由hdpe高压聚乙烯长管切割而成，且短管单元6的搭接部位的厚度为管壁厚度的一半，所述扩孔器5的最大直径处外侧固定连接有割刀501，所述扩孔器5通过固定销固定在顶杆单元9上并位于短管单元6前进方向的前方，所述底板7通过固定销固定在顶杆单元9上并位于短管单元6前进方向的后方。

本发明还提供了一种短管连接的非开挖管道修复装置及修复工艺的修复工艺，具体包括以下步骤：

s1、上游水源堵口，下入上游井室的人员穿防水服，将气囊塞入上游管道，通过气泵对气囊充气，直至将上游水源完全隔离，通过铰刀污水泵，利用水龙带将上游井室、原管道以及下游井室中的积水抽送到下游市政管道；

s2、管道清淤，利用高压清洗车反复冲洗原管道，把杂物、污泥拉至污水井，下井工用水桶将杂物运到地面清淤车内，用环卫吸污车把污水井内的淤泥抽净；

s3、原管道勘察，用管道内窥镜观察原管道内部破损情况；

s4、修建液压油缸平台，在被修复的原管道两端的上游井室和下游井室内壁上通过承压钢板安装固定液压油缸，且液压油缸的规格为150t；

s5、穿杆，利用s4中的液压油缸把每根顶杆单元逐渐向下游井室推进，每推进一根顶杆单元，待液压油缸复位后再接入另一根顶杆单元，直至顶杆进入下游井室，导向孔的钻进现在地面沿钻进方向推算出高度测放标高点，再按照与休闲射击的钻孔轨迹在dci导向探测仪监测下进行钻进，导向探测仪跟踪测量每钻进一个高度测放标高点的距离后的钻头实际位置，若发现钻孔轨迹与设计轨迹不符时，立刻纠正，保证钻孔的准确性，并做好记录，控制坡度利用导向探测仪测得深度、倾角、面向角等值，上述数据的误差不得超过0.1％，以确保坡度、轴线、高程的准确性，；

s6、破碎扩孔，顶杆推动送至下游井室后，通过固定销安装扩孔器，通过上游井室内的液压油缸对顶杆进行回拉，回拉过程需密切关擦液压泵压力变化，以确定割刀与原管道的管壁保持垂直，通过扩孔器对原管道割裂后并将原管道向外侧推开；

s7、顶管修复，在步骤s6进行的同时，依次在顶杆的尾部添加顶杆单元和短管单元，短管单元之间的承插口间不能有缝隙，且短管单元接口之间预置有密封圈，在短管单元前进的后方通过底板进行固定，防止短管之间发生错位，直至短管单元进入到上游井室内，且伸出20cm；

s8、固定短管单元，在上游井室和下游井室的短管单元管口底部用电锤打出一个宽10cm，深10侧面，长20cm的孔，然后紧贴管口处插进三根长20cm的圆钢筋以防止短管单元往外移动，并通过速凝水泥对管口周边进行加固，抹平抹光后静置4h；

s9、修复井室，用红砖、水凝砌好流水槽，依照原坡度，用速凝水泥抹平并恢复至井室原来的状态，静置4h；

s10、通水、验收，打扫现场卫生，将渣土、垃圾清运干净，下井人员穿防水服，降低气囊气压后，将封堵气囊取出，进行通水，合格后验收。

步骤s5中的顶杆单元以及步骤s7中的短管单元的长度相同，每个顶杆单元和短管单元的长度为50cm。

步骤s7中的密封圈均采用4.0mm，防强酸、防强碱、耐腐蚀、聚氨酯材料制成，为单开模具定做的、防强酸、碱液态流体胶，硬化粘固时间为3h。

步骤s5中的高度测放标高点的间距为1.5m

实施例3

本发明提供了一种短管连接的非开挖管道修复装置及修复工艺，包括顶杆4和短管单元6，所述顶杆4由多个顶杆单元9通过丝扣首尾固定连接，所述顶杆4位于待修复的原管道2内部，所述顶杆4上套有修复用的短管单元6，所述顶杆4上还设有扩孔器5和底板7，所述原管道2两端分别与上游井室1和下游井室3连通，所述上游井室1和下游井室3内分别安装有液压油缸8，所述顶杆单元9的一端固定连接有螺纹柱902，所述顶杆单元9的另一端内部设有与螺纹柱902匹配的螺纹套，所述顶杆单元9上设有定位孔901，所述短管单元6的一端设有密封圈601，且相邻的两个短管单元6之间通过插接固定，所述短管单元6由hdpe高压聚乙烯长管切割而成，且短管单元6的搭接部位的厚度为管壁厚度的一半，所述扩孔器5的最大直径处外侧固定连接有割刀501，所述扩孔器5通过固定销固定在顶杆单元9上并位于短管单元6前进方向的前方，所述底板7通过固定销固定在顶杆单元9上并位于短管单元6前进方向的后方。

本发明还提供了一种短管连接的非开挖管道修复装置及修复工艺的修复工艺，具体包括以下步骤：

s1、上游水源堵口，下入上游井室的人员穿防水服，将气囊塞入上游管道，通过气泵对气囊充气，直至将上游水源完全隔离，通过铰刀污水泵，利用水龙带将上游井室、原管道以及下游井室中的积水抽送到下游市政管道；

s2、管道清淤，利用高压清洗车反复冲洗原管道，把杂物、污泥拉至污水井，下井工用水桶将杂物运到地面清淤车内，用环卫吸污车把污水井内的淤泥抽净；

s3、原管道勘察，用管道内窥镜观察原管道内部破损情况；

s4、修建液压油缸平台，在被修复的原管道两端的上游井室和下游井室内壁上通过承压钢板安装固定液压油缸，且液压油缸的规格为150t；

s5、穿杆，利用s4中的液压油缸把每根顶杆单元逐渐向下游井室推进，每推进一根顶杆单元，待液压油缸复位后再接入另一根顶杆单元，直至顶杆进入下游井室，导向孔的钻进现在地面沿钻进方向推算出高度测放标高点，再按照与休闲射击的钻孔轨迹在dci导向探测仪监测下进行钻进，导向探测仪跟踪测量每钻进一个高度测放标高点的距离后的钻头实际位置，若发现钻孔轨迹与设计轨迹不符时，立刻纠正，保证钻孔的准确性，并做好记录，控制坡度利用导向探测仪测得深度、倾角、面向角等值，上述数据的误差不得超过0.1％，以确保坡度、轴线、高程的准确性，；

s6、破碎扩孔，顶杆推动送至下游井室后，通过固定销安装扩孔器，通过上游井室内的液压油缸对顶杆进行回拉，回拉过程需密切关擦液压泵压力变化，以确定割刀与原管道的管壁保持垂直，通过扩孔器对原管道割裂后并将原管道向外侧推开；

s7、顶管修复，在步骤s6进行的同时，依次在顶杆的尾部添加顶杆单元和短管单元，短管单元之间的承插口间不能有缝隙，且短管单元接口之间预置有密封圈，在短管单元前进的后方通过底板进行固定，防止短管之间发生错位，直至短管单元进入到上游井室内，且伸出25cm；

s8、固定短管单元，在上游井室和下游井室的短管单元管口底部用电锤打出一个宽10cm，深10侧面，长20cm的孔，然后紧贴管口处插进三根长20cm的圆钢筋以防止短管单元往外移动，并通过速凝水泥对管口周边进行加固，抹平抹光后静置5h；

s9、修复井室，用红砖、水凝砌好流水槽，依照原坡度，用速凝水泥抹平并恢复至井室原来的状态，静置5h；

s10、通水、验收，打扫现场卫生，将渣土、垃圾清运干净，下井人员穿防水服，降低气囊气压后，将封堵气囊取出，进行通水，合格后验收。

步骤s5中的顶杆单元以及步骤s7中的短管单元的长度相同，每个顶杆单元和短管单元的长度为60cm。

步骤s7中的密封圈均采用4.0mm，防强酸、防强碱、耐腐蚀、聚氨酯材料制成，为单开模具定做的、防强酸、碱液态流体胶，硬化粘固时间为3h。

步骤s5中的高度测放标高点的间距为2m

综上所述，与现有技术相比，本发明的优点是：可以在狭小的井室中将许多短管单元6组装在一起形成一条整体的管道，通过将原管2道割裂并向外推挤，使得新管道内径可以与原管道2相同，利用现有的井室，不用开挖工作坑和地面，既可以实现两个井室之间的排水管道的整体更换，大大的提高了管道的更换效率，保护环境。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。