一种下水道修补车及下水道管路修补方法与流程

本发明涉及一种下水道修补车及下水道管路修补方法。

背景技术：

目前下水道管道修补没有专用设备，修补多采用开挖路面进行修补或者人员下井作业，施工周期长且严重影响交通。而下水道管道空间狭窄，施工人员作业条件差，严重影响施工人员的人身安全。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种下水道修补车及下水道管路修补方法，利用修补车即可对下水道管路进行修补，无需开挖路面等方式即可对下水道进行修补，提高施工效率。

本发明的技术方案为，一种下水道修补车，包括底盘车、安装在底盘车上的副车架，还包括安装在副车架上的水箱和水泥浆液制备系统、可伸进下水道内的管道机器人和校形器，所述校形器与管道机器人连接并可绕自身中心轴转动和向外侧张开；所述副车架后端安装卷管器，所述卷管器上缠绕控制管道机器人、校形器、用于控制管道机器人行走及注浆的动力线管。

优选地，所述副车架后部安装箱体，箱体的顶部设有用于吊装管道机器人和校形器的吊臂。

优选地，所述副车架的底部安装用于收纳管道机器人和校形器的放置箱。

优选地，所述校形器包括水平的中心轴、均匀安装在中心轴外围的N块校形板、用于连接校形板与中心轴的连杆，所述中心轴上安装N个校形油缸，且每个校形油缸控制一个校形板的张开和收回；所述其中一块校形板上设有注浆管。

优选地，与校形器连接的管道机器人一端设有转动马达，所述中心轴与转动马达连接。

优选地，与校形器连接的管道机器人一端设有多个摄像头。

优选地，所述水泥浆液制备系统包括砂石仓、水泥仓、搅拌桶，所述砂石仓和水泥仓分别对应连接一个立式螺旋输送机，所述砂石仓和水泥仓底部分别设有一个与搅拌桶连接的定量螺旋输送机。

本发明的另一个技术方案为，一种修补水泥管道错位下水道的方法，按照如下步骤进行修补：

1)在错位的水泥管道两端分别设置封堵气囊；

2)将权利要求1-7中任意一项权利要求所述的下水道修补车中的管道机器人和校形器伸进错位的水泥管道内；

3)控制校形器的校形油缸，使校形板张开直至错位的管道被校正；

4)通过校形油缸向校正后的管道外的空洞区注浆，直至空洞区被填满；

5)卸掉校形器的校形油缸压力，若管道无回弹，则修补完成，将校形板收回；若管道回弹，则继续将校形油缸加压保压，直到管道不回弹，再收回校形板。

本发明的另一个技术方案为，一种修补破损的PVC管道的下水道的方法，按照如下步骤进行修补：

1)将刷满胶的橡胶板与权利要求1-7中任意一项权利要求所述的下水道修补车中的校形板通过低粘性胶水粘接；

2)再将管道机器人和校形器伸进破损的PVC管道内的破损处；

3)通过转动马达转动校形器的中心轴，并控制校形器的校形油缸，使校形板张开直至橡胶板与PVC管道内壁完全贴合；

4)卸掉校形器的校形油缸压力，将校形板收回，修补完成。

优选地，可重复步骤1)-4)，对破损处进行多层修补。

本发明所述适用于修补局部破损或错位的市政下水管道。本专利产品通过从汽车发动机获取动力并带动车上液压站工作。通过机器人上的监测系统，查看管道内的基本情况并确定施工方案：水泥管道，采用注浆法修补。通过视频观测破损或者错位的位置。如果只是破损，则通过校形器上的注浆口向破损处注浆，达到注浆压力后保压一定时间使浆液均匀填充破损处；如果是管道错位，则需要先通过校形器校形后再注浆，达到注浆压力后保压一定时间使浆液均匀填充破损处。如果松开校形器管道回弹，则需重新注浆，直到校形后的管道不回弹。PVC管道采用在特制的橡胶板上刷胶，通过校形器将橡胶板与管壁紧紧贴合而修补破损处。该修补法无需开挖，修补速度快，减轻由于施工对交通的影响。通过机器人进入管道，地面遥控操作施工，大大提高了施工的安全性，减轻劳动强度，降低维修成本。浆液配制系统根据破损区域大小定量配制，减少资源浪费。

附图说明

图1为本发明所述下水道修补车的结构主视图；

图2为本发明所述下水道修补车的结构俯视图；

图3为管道机器人和校形器的结构示意图；

图4为校形器的结构示意图；

图5为校形器轴向示意图；

图6为水泥浆液制备系统示意图；

图7为下水道修补车施工示意图；

图8为修补水泥管道错位下水道时的原理图；

图9为修补破损的PVC管道的下水道时的原理图。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种下水道修补车，包括底盘车1、安装在底盘车上的副车架2、液压系统3，还包括安装在副车架2上的水箱6和水泥浆液制备系统7、可伸进下水道内的管道机器人10和校形器14，所述校形器与管道机器人连接并可绕自身中心轴转动和向外侧张开；所述副车架后端安装卷管器5，所述卷管器5上缠绕控制管道机器人10、校形器14、用于控制管道机器人10行走及注浆的动力线管32。副车架后部安装箱体8，箱体的顶部设有用于吊装管道机器人10和校形器14的吊臂9。副车架的底部安装用于收纳管道机器人10和校形器14的放置箱4。

如图3-图5所示，校形器包括水平的中心轴19、均匀安装在中心轴19外围的N块校形板15、用于连接校形板15与中心轴19的连杆17，所述中心轴19上安装N个校形油缸16，且每个校形油缸16控制一个校形板15的张开和收回；所述其中一块校形板15上设有注浆管18。与校形器连接的管道机器人10一端设有转动马达13，所述中心轴19与转动马达13连接。与校形器连接的管道机器人10一端设有多个摄像头11、12。

如图6所示，水泥浆液制备系统包括砂石仓21、水泥仓24、搅拌桶23、高压注浆泵22，所述砂石仓21和水泥仓24分别对应连接一个立式螺旋输送机20，所述砂石仓21和水泥仓24底部分别设有一个与搅拌桶23连接的定量螺旋输送机26。外部的物料通过立式螺旋提升机20提升至水泥仓24及砂石仓21，小部分物料也可人工打开仓顶的盖子倾倒，多种方式灵活储料。搅拌需要的水由水箱6提供。根据工况定量制备水泥浆液。由系统控制定量螺旋输送机26及水泵25定量输出到搅拌桶23，在输料的同时开启搅拌，搅拌完成后系统报警提示。

下水道修补车施工时的结构图如图7所示。管道机器人10带着校形器14在管道内行走。通过摄像头11、摄像头12查看管道内情况。转动马达13驱动校形器14270°摆动，方便对准注浆孔。校形板15通过连杆17与中心轴19铰接，在校形油缸16的作用下张开和收回。注浆管18固定于一块校形板。三块校形板均布于中心轴，张开校形时油缸的反作用力相互抵消，确保校形的作用力基本一致。

利用本发明所示下水道可修补水泥管道错位下水道，如图8所示，按照如下步骤进行修补：

1)在错位的水泥管道两端分别设置封堵气囊27；

2)将下水道修补车中的管道机器人28和校形器29伸进错位的水泥管道内；

3)控制校形器的校形油缸，使校形板张开直至错位的管道被校正；

4)通过校形油缸向校正后的管道外的空洞区注浆，直至空洞区被填满；

5)卸掉校形器的校形油缸压力，若管道无回弹，则修补完成，将校形板收回；若管道回弹，则继续将校形油缸加压保压，直到管道不回弹，再收回校形板。

图8中，水泥管道发生错位时的错位量33，在管道的一侧必定会形成一个空洞区34，在校形器外力作用下，空洞区会发生位置变化，当校形器油缸完全达到设定压力，则错位的管道基本被校正。校正后再开始注浆，高压水泥浆,35填充变位的空洞区，注浆泵不断加压，使得空洞区的水泥浆密度加大。当达到一定的密度后，注浆压力会增加，达到设定的注浆压力后系统将自动保压一定时间。保压时间过后，卸掉校形器油缸压力，如果管道无回弹，则表明校正修补成功，即可转动校形器并缩回。如果管道回弹，则需继续注浆加压保压，直到管道不回弹。

利用本发明所示下水道可修补破损的PVC管道的下水道，原理如图9所示，按照如下步骤进行修补：

1)将刷满胶的橡胶板31与下水道修补车中的校形板15通过低粘性胶水粘接；

2)再将管道机器人和校形器伸进破损的PVC管道30内的破损处；

3)通过转动马达转动校形器的中心轴，并控制校形器的校形油缸，使校形板15张开直至橡胶板与PVC管道内壁完全贴合；

4)卸掉校形器的校形油缸压力，将校形板收回，修补完成。

可重复步骤1)-4)，对破损处进行多层修补。