一种聚氨酯法地下管道局部破损定点修复装置

1.本实用新型涉及工程应用技术领域，尤其一种聚氨酯法地下管道局部破损定点修复装置。


背景技术：

2.随着我国城市建设的飞速发展，早期以混凝土管、铸铁管、陶制管以及暗渠等为主的地下管网由于年久失修，大部分出现严重局部破损的问题，并引起地面塌陷、漏失等事故，用传统的开挖方法施工会造成破坏道路、影响交通、商业活动中断等诸多问题。因此非开挖注浆修复技术应运而生。
3.非开挖修复技术中的注浆修复技术包括对地下管道破损点的检测、清洗、打磨、灌注、切割和喷涂等工艺，利用一定的压力将聚氨酯化学浆液和水同时注入破损点，由于聚氨酯遇水立即发生化学反应，在破损处生成一定粘结强度和抗压强度的凝胶体，降低土层渗水性、增加土体强度和变形模量、充填土体空隙、补偿土体损失、堵漏抢险目的，密实了土基和提高了路基强度，确保排水管道长期正常使用，具有设备简单、工艺灵活、施工场地占用小、对市政环境影响小、加固时间短、见效快及推广性好等特点。
4.该技术在具体实施过程中，注浆设备的可靠性是其中关键的一环，需要在管道破损处制造一个能够发生化学反应的密闭空间，反应结束后，利用地面钻机和该设备清除多余的凝胶体，达到地下管道局部破损定点修复的目的。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种聚氨酯法地下管道局部破损定点修复装置，能够形成密闭空间，并且清除多余的凝胶体。
6.为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
7.本实用新型提供了一种聚氨酯法地下管道局部破损定点修复装置，包括
8.切割装置，用于切除掉密封腔体内多余的反应产物；
9.反应装置，用于形成所述密封腔体，并使聚氨酯和水流入所述密封腔体内且发生反应；
10.动力装置，用于为反应装置提供动力。
11.进一步，所述切割装置包括钻头体，所述钻头体的前端安装有切割刀头，所述钻头体的侧部环绕一圈第一凹槽，所述第一凹槽用于固定第一气囊，所述第一凹槽内嵌入的所述第一气囊通过第一气囊压环活动安装。
12.进一步，所述钻头体的侧壁上还设有第一气囊压环，所述第一气囊压环将第一气路与所述第一气囊相连通。
13.进一步，所述反应装置包括液体存储箱，所述液体存储箱内安装有单向阀，所述液体存储箱的侧壁上环绕一圈第二凹槽，所述第二凹槽用于固定第二气囊，所述第二凹槽内嵌入的所述第二凹槽通过第二气囊活动安装。
14.进一步，所述单向阀包括单向阀活塞，所述单向阀活塞一端与单向阀阀杆相抵接，所述单向阀活塞的另一端与单向阀弹簧相抵接，所述单向阀弹簧与所述单向阀活塞相离的一端与单向阀端盖相抵接。
15.进一步，所述液体存储箱的中部安装有外钻杆，所述外钻杆的一端通过螺纹连接所述钻头体，所述外钻杆穿过所述液体存储箱后与非开挖水平定向钻机活动相连接。
16.进一步，所述液体存储箱的内部还有对称的单向阀通道，所述单向阀通道内安装有内岩心管，所述内岩心管与地面控制钻机活动相连接。
17.进一步，所述液体存储箱的表面设有第二气囊孔，所述第二气囊孔将第二气路与第二气囊相连通。
18.本实用新型的有益效果为：在地下管道局部破损定点修复过程中，实现了在管道破损处制造一个能够发生化学反应的密闭空间，反应结束后，利用地面钻机和该设备清除多余的凝胶体，达到地下管道局部破损定点修复的目的；本发明结构新颖、操作简便，可广泛应用于管道非开挖修复技术及工程应用技术领域；同时还具有设备简单、工艺灵活、施工场地占用小、对市政环境影响小、加固时间短、见效快及推广性好等特点。
附图说明
19.图1为本实用新型一种聚氨酯法地下管道局部破损定点修复装置的结构示意图之一；
20.图2为本实用新型一种聚氨酯法地下管道局部破损定点修复装置的结构示意图之二；
21.图3为切割装置的结构示意图；
22.图4为反应装置的结构示意图；
23.图5为地面控制钻机的结构示意图；
24.图6为非开挖水平定向钻机的结构示意图。
具体实施方式
25.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
26.请参阅图1和图2，一种聚氨酯法地下管道局部破损定点修复装置，包括
27.切割装置，用于切除掉密封腔体内多余的反应产物；
28.反应装置，用于形成所述密封腔体，并使聚氨酯和水流入所述密封腔体内且发生反应；
29.动力装置，用于为反应装置提供动力。
30.请参阅图3，所述切割装置包括钻头体101，所述钻头体101的前端安装有切割刀头102，所述钻头体101的侧部环绕一圈第一凹槽103，所述第一凹槽103用于固定第一气囊104，所述第一凹槽103内嵌入的所述第一气囊104通过第一气囊压环105活动安装。
31.所述钻头体101的侧壁上还设有第一气囊压环105，所述第一气囊压环105将第一气路106与所述第一气囊104相连通。
32.在一种可能的实现方式中，空气压缩机内的压缩空气通过第一气路 106进入第一气囊104，使第一气囊104膨胀。
33.请参阅图4，所述反应装置包括液体存储箱201，所述液体存储箱201 内安装有单向阀，所述液体存储箱201的侧壁上环绕一圈第二凹槽202，所述第二凹槽202用于固定第二气囊203，所述第二凹槽202内嵌入的所述第二凹槽202通过第二气囊203活动安装。
34.所述单向阀包括单向阀活塞301，所述单向阀活塞301一端与单向阀阀杆302相抵接，所述单向阀活塞301的另一端与单向阀弹簧303相抵接，所述单向阀弹簧303与所述单向阀活塞301相离的一端与单向阀端盖304 相抵接。
35.所述液体存储箱201的中部安装有外钻杆5，所述外钻杆5的一端通过螺纹连接所述钻头体101，所述外钻杆5穿过所述液体存储箱201后与非开挖水平定向钻机6活动相连接。
36.请参阅图6，在一种可能的实现方式中，非开挖水平定向钻机6包括动力头滑轨20、动力头21、钻机伸缩杆22、行走履带23、液压控制管路 24。可调节动力头21滑轨的倾斜角度；动力头21通过滑槽嵌安装在动力头滑轨20上，可随动力头滑轨20上下移动一定位移；液压控制管路24 可控制动力头21实现旋转和位移的功能。
37.所述液体存储箱201的内部还有对称的单向阀通道，所述单向阀通道内安装有内岩心管204，所述内岩心管204与地面控制钻机7活动相连接。
38.请参阅图5，在一种可能的实现方式中，地面控制钻机7包括显示器 14、控制台15、管路16、水箱17、高压水泵18，发电机19，管路16一端通过螺纹连接水箱17，另一端与内岩心管204相连通，高压水泵18放在地面控制钻机7上的水箱17里面，发电机置放于地面控制钻机7的前端，通过电缆连接显示器和控制台。水箱17里的水由高压水泵18增加给单向阀，单向阀打开，聚氨酯和水流入密封腔体内并发送反应，在密封腔体内形成高强度硬质固结体。
39.在一种可能的实现方式中，地面控制钻机7和非开挖水平定向钻机6 为相互替换工作，当需要打开单向阀时，使用地面控制钻机7，当钻头体 101需要工作时，使用非开挖水平定向钻机6。
40.所述液体存储箱201的表面设有第二气囊孔205，所述第二气囊孔205 将第二气路206与第二气囊203相连通。
41.在一种可能的实现方式中，空气压缩机将压缩空气通过内岩心管204 和第二气路206传输给第二气囊203。
42.为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下就本实用新型在实际过程中的工作原理或操作方式进行详细说明：
43.利用现有非开挖技术实现对地下管道破损点的检测、清洗以及打磨后，在底面计算出修复破损点所需要的聚氨酯和水的体积，分别装入单向阀中，利用地面控制钻机7将切割装置和反应装置送入破损点，外钻杆5 经由地面管路16接入空压机(图中未画出)，向管路16、外钻杆10、第一气路106、第一气囊压环105和第一气囊104中注入一定量的气体，使第一气囊104膨胀至与地下管道贴合，至此切割装置和反应装置的气囊充气后，可在管道局部破损点形成一个密封腔体。
44.灌注过程如下：地面控制钻机7的地面管路16接内岩心管204，经由地面管路16接入水箱17，向管路16、内牙心管204、单向阀阀杆302的通道中注入一定压力的水，在水压的
推动下，单向阀阀杆302推到单向阀活塞301压缩单向阀弹簧303，至此单向阀打开，预存在单向阀中的聚氨酯溶液和水，从单向阀流入切割装置和反应装置的气囊充气后再管道局部破损点形成的密封腔体中，快速混合后，在破损处生成一定粘结强度和抗压强度的凝胶体。
45.切割过程如下：非开挖水平定向钻机6通过螺纹连接外钻杆5，带动切割装置和反应装置回转，第一气囊和第二气囊破裂时，切割刀头102可切割掉破损点周围多余的凝胶体，切割完成后，非开挖水平定向钻机6把切割装置和反应装置拖回至地面完成地下管道局部破损定点修复。
46.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
47.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
48.以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。