一种FRP材料修补漏损管道的机械装置及施工方法与流程

本发明属于管道修复，尤其涉及一种frp材料修补漏损管道的机械装置及施工方法。

背景技术：

1、在各类建设项目中，不同用途的管道工程占有相当大的比重。管道会因为施工误差、操作失误、环境腐蚀等原因出现局部破损、引发泄漏，需要及时修补。但因为管道自身因素或环境制约等问题，存在常规焊接修补效果不好甚至无法开展明火作业的情况，frp材料修复技术应运而生。

2、frp材料是一种新兴的工程材料，在管道修复相关技术方面仍处于起步阶段，因此现有frp材料修复技术存在机械化水平低、人工依赖程度高的问题，同时工序较为繁琐，对工人的施工水平和熟练程度有较高要求。当修复较长管道或大截面管道时，还需要多人同时合作方可开展施工，且精度无法保证；另外管道工程修复时常存在施工操作空间受限的情况，工人作业难度显著提高，影响施工效率甚至无法开展施工。为解决上述问题，本发明设计了一种新型的frp材料修补漏损管道的机械装置及施工方法。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种frp材料修补漏损管道的机械装置及施工方法，有效解决了传统修补施工存在的依赖人工、工序繁琐、施工精度无法保证、受限空间下无法作业等问题。

2、本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

3、一种frp材料修补漏损管道的机械装置，包括遥控器以及frp卷材安装架，frp卷材安装架包括分别位于机械装置两侧的一组安装架连杆，安装架连杆是由三根连杆串联形成的开口框架结构，两侧的安装架连杆上部之间安装有相互平行的卷材横轴、中空滚涂器，卷材横轴上安装有frp卷材，中空滚涂器上安装有遥控压胶涂抹器，同侧的安装架连杆的两根竖向连杆之间安装有遥控液压杆；

4、还包括多根滚轮横杆副，两侧安装架连杆底部之间安装的两根滚轮横杆副上安装有动力轮以及从动双向轮，其余滚轮横杆副上只在两端部安装有从动双向轮，滚轮横杆副之间通过滚轮连杆串联形成环带围绕在待修复的管道上。

5、进一步地，所述遥控压胶涂抹器包括安装在中空滚涂器空腔中的胶材储仓，胶材储仓两端设置用于与安装架连杆固定的短轴杆，且其中一个轴杆留设压胶管道；胶材储仓内安装有遥控空气压缩器、压胶活塞、可替换胶材袋，压胶管道两端分别与可替换胶材袋、注胶主管连接，注胶主管上连接有多个注胶细管，注胶细管与布胶扁口连接，布胶扁口上安装有可替换胶刷；注胶主管、注胶细管、布胶扁口及可替换胶刷平行贴近中空滚涂器布置，且可替换胶刷紧贴中空滚涂器。

6、进一步地，所述动力轮包括遥控穿心电机及麦克纳姆轮，动力轮共计四个，两两成组，分别安装于frp卷材安装架下部相连的两根滚轮横杆副两端，每个遥控穿心电机均通过遥控器控制各自的麦克纳姆轮转向。

7、进一步地，所述从动双向轮包括周向大轮及轴向小轮，轴向小轮嵌合固定于周向大轮的表面，且轴向小轮可绕自身中心轴转动，该中心轴与滚轮横杆副垂直；从动双向轮安装于带有动力轮的滚轮横杆副的中部以及无动力轮的滚轮横杆副的两端。

8、进一步地，所述frp卷材由增强纤维卷制成束。

9、进一步地，所述遥控器包括显示屏、机械移动控制键、压胶控制旋钮及液压杆控制旋钮，用于控制机械装置移动、胶材压注、遥控液压杆张紧放松，并通过显示屏显示对应参数。

10、进一步地，所述滚轮横杆副沿管道周向复数设置，通过横杆螺母与frp卷材安装架下部相连。

11、进一步地，所述卷材横轴上通过定位盘片安装固定frp卷材，卷材横轴两端与安装架连杆通过横杆螺母固定，卷材横轴上还设置有弹簧张紧装置，弹簧张紧装置达到额定张力后部分释放，以保证frp卷材在铺贴施工时保持紧绷。

12、一种利用上述frp材料修补漏损管道的机械装置漏损管道修补方法，包括如下过程：

13、s1、根据管道尺寸、frp卷材宽度及修补施工要求，选择相应长度的卷材横轴、中空滚涂器、遥控压胶涂抹器及滚轮横杆副，将动力轮及从动双向轮安装于相应的滚轮横杆副上；

14、s2、根据管道周长，通过滚轮连杆将各滚轮横杆副串联成长度小于管道周长的环带，并采用横杆螺母及垫片连接牢固；

15、s3、在卷材横轴中部固定frp卷材，将遥控压胶涂抹器安装在中空滚涂器上，然后在安装架连杆上安装卷材横轴以及中空滚涂器；将遥控液压杆安装于frp卷材安装架下部；

16、s4、将组装好的frp卷材安装架与滚轮横杆副串联成的环带连接固定，通过遥控器控制遥控液压杆张紧，使环带紧密贴合管道外壁；

17、s5、通过遥控器控制遥控空气压缩器运动，使得胶材储仓内气压变化，推动压胶活塞挤压可替换胶材袋，将胶材通过压胶管道压入注胶主管中，胶材再依次通过注胶细管、布胶扁口至可替换胶刷上，涂抹在中空滚涂器表面，然后抽取frp卷材绕过中空滚涂器，将frp卷材端部采用快干型胶带牢固粘贴于管道外壁；

18、然后通过遥控器遥控四个麦克纳姆轮以同速度、同方向转动，并带动从动双向轮一同运动，使得机械装置整体沿管道周向运动，实现卷材自动铺贴，与此同时，控制遥控压胶涂抹器压胶速度，使均匀涂抹有胶材的frp卷材紧密包覆在管道外壁，并通过动力轮辊压铺紧；根据工艺要求完成frp卷材几道铺贴后，将frp卷材裁断，本区段管道修补完成；

19、s6、遥控控制对角布置的两对麦克纳姆轮同速同向转动，同一滚轮横杆副两端的一对麦克纳姆轮同速反向转动，与此同时从动双向轮的轴向小轮绕自身中心轴转动，使得机械装置整体沿管道轴向移动到下个工作区段，重复s5操作。

20、本发明具有如下有益效果：

21、本发明通过一台机械装置即可实现卷材拉伸、涂胶、铺贴、辊压等工艺的操作，提高了施工机械化水平，减少了人工成本，提高了施工效率，而且施工精度较人工作业有显著提升；本发明能够适用于焊接效果不好或者无法明火操作的场景，可用于修复圆形、椭圆形、四边形等各种截面的管道，本发明还适合较长管道、较大截面管道、施工操作空间受限等人工作业受限制的情况，灵活方便，应用广泛。本发明贴合建筑施工行业机械化、工业化的发展方向，具有良好的经济效益和社会效益。

技术特征：

1.一种frp材料修补漏损管道的机械装置，其特征在于，包括遥控器（8）以及frp卷材安装架（1），frp卷材安装架（1）包括分别位于机械装置两侧的一组安装架连杆（11），安装架连杆（11）是由三根连杆串联形成的开口框架结构，两侧的安装架连杆（11）上部之间安装有相互平行的卷材横轴（12）、中空滚涂器（13），卷材横轴（12）上安装有frp卷材（4），中空滚涂器（13）上安装有遥控压胶涂抹器（14），同侧的安装架连杆（11）的两根竖向连杆之间安装有遥控液压杆（16）；

2.根据权利要求1所述的frp材料修补漏损管道的机械装置，其特征在于，所述遥控压胶涂抹器（14）包括安装在中空滚涂器（13）空腔中的胶材储仓（141），胶材储仓（141）两端设置用于与安装架连杆（11）固定的短轴杆，且其中一个轴杆留设压胶管道；胶材储仓（141）内安装有遥控空气压缩器（142）、压胶活塞（143）、可替换胶材袋（144），压胶管道两端分别与可替换胶材袋（144）、注胶主管（145）连接，注胶主管（145）上连接有多个注胶细管（146），注胶细管（146）与布胶扁口（147）连接，布胶扁口（147）上安装有可替换胶刷（148）；注胶主管（145）、注胶细管（146）、布胶扁口（147）及可替换胶刷（148）平行贴近中空滚涂器（13）布置，且可替换胶刷（148）紧贴中空滚涂器（13）。

3.根据权利要求2所述的frp材料修补漏损管道的机械装置，其特征在于，所述动力轮（5）包括遥控穿心电机（51）及麦克纳姆轮（52），动力轮（5）共计四个，两两成组，分别安装于frp卷材安装架（1）下部相连的两根滚轮横杆副（2）两端，每个遥控穿心电机（51）均通过遥控器（8）控制各自的麦克纳姆轮（52）转向。

4.根据权利要求3所述的frp材料修补漏损管道的机械装置，其特征在于，所述从动双向轮（6）包括周向大轮（61）及轴向小轮（62），轴向小轮（62）嵌合固定于周向大轮（61）的表面，且轴向小轮（62）可绕自身中心轴转动，该中心轴与滚轮横杆副（2）垂直；从动双向轮（6）安装于带有动力轮（5）的滚轮横杆副（2）的中部以及无动力轮（5）的滚轮横杆副（2）的两端。

5.根据权利要求1所述的frp材料修补漏损管道的机械装置，其特征在于，所述frp卷材（4）由增强纤维卷制成束。

6.根据权利要求1所述的frp材料修补漏损管道的机械装置，其特征在于，所述遥控器（8）包括显示屏（81）、机械移动控制键（82）、压胶控制旋钮（83）及液压杆控制旋钮（84），用于控制机械装置移动、胶材压注、遥控液压杆（16）张紧放松，并通过显示屏（81）显示对应参数。

7.根据权利要求1所述的frp材料修补漏损管道的机械装置，其特征在于，所述滚轮横杆副（2）沿管道（7）周向复数设置，通过横杆螺母（22）与frp卷材安装架（1）下部相连。

8.根据权利要求1所述的frp材料修补漏损管道的机械装置，其特征在于，所述卷材横轴（12）上通过定位盘片（15）安装固定frp卷材（4），卷材横轴（12）两端与安装架连杆（11）通过横杆螺母（22）固定，卷材横轴（12）上还设置有弹簧张紧装置，弹簧张紧装置达到额定张力后部分释放，以保证frp卷材（4）在铺贴施工时保持紧绷。

9.一种利用权利要求4所述frp材料修补漏损管道的机械装置漏损管道修补方法，其特征在于，包括如下过程：

技术总结
本发明提供一种FRP材料修补漏损管道的机械装置及施工方法，属于管道修复技术领域，机械装置包括FRP卷材安装架，FRP卷材安装架上部安装FRP卷材、中空滚涂器、压胶涂抹器，下部与装有动力轮及从动双向轮的滚轮横杆副连接，其余滚轮横杆副两端只安装从动双向轮，滚轮横杆副之间通过滚轮连杆相连，形成闭合环带围绕在管道上，通过遥控控制实现环带沿管道轴向或周向运动、涂抹刷胶、卷材粘贴修补；FRP卷材安装架下部安装液压杆，通过遥控液压杆张紧使环带紧密贴合管道外壁。本发明通过一台装置即可实现卷材拉伸、涂胶、铺贴、辊压操作，机械化水平高，施工精度高，适用于焊接效果不好、无法明火操作、作业空间受限等场景。

技术研发人员：詹忠锜,史清宇,高谦,韩正龙,王会乾,秦雨鑫,潘春宇,罗伟,夏晨,周瑞升,蒋旭
受保护的技术使用者：中建安装集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10