[发明专利]一种非开挖气动裂管修复地下管道的装置、系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，特别是指非开挖气动裂管修复地下管道的装置、系统和方法。本发明可以应用于市政工程的非开挖管道更换，以对地下的管道进行更换。

背景技术

在建筑技术领域，对于深埋于地下的管道进行更换是非常困难的。以排水管为例，现有的排水管原位更换技术普遍使用的是裂管法；裂管法可分为静压裂管和气动裂管。

静压裂管是通过施加在裂管头上的静压力来破裂旧管道。具体包括：使用钢索或钻杆穿过旧管道并连接在裂管头的前端来施加静压力，因此施加在裂管头上的静压力要足够大。

气动裂管是将裂管头与新管道连接，裂管头在夯管锤的作用下将旧管道胀裂，并将破裂的管道裂片挤压到周围的土层中；同时将新管从夯管锤的后面拉入或顶入，完成管线的更换工作。

上述两种方法的原理是相同的，只是动力系统不同。这两种现有方法的都具有以下缺点：这种挖掘方式在实施时需要开挖两个工作坑才能进行原位更换。

发明内容

针对现有的对地下的管道进行原位更换时必须开挖两个工作坑的缺陷和问题，本发明实施例的目的是提出一种更为合理的非开挖气动裂管修复地下管道的装置、系统和方法。

为了达到上述目的，本发明实施例提出了一种非开挖气动裂管修复地下管道的装置，包括裂管头，该裂管头设有锥形头部和一个用于连接替换管的尾部，且具有一个通孔；该通孔中线与所述锥形头部中线重合，前部柱状通孔用于安装前转换接头，尾部锥形通孔用于连接夯管机；该裂管头设有锥形头部，其外表面设有胀刀；所述胀刀对应位置的裂管头的外径大于旧管的内径以在推进时胀破旧管。

其中，前转换接头插入锥形头部的一端的开口内，并通过连接销与该调节器的一端连接；且该调节器的另一端连接后转换接头；后转换接头通过连接件连接夯管机。

其中，裂管头的通孔在尾部形成一与夯管机外径相适配的开口，以使夯管机套接在该裂管头内；裂管头的外径与替换管相适配以使该替换管套接在该裂管头的尾部。

其中，该替换管通过六角螺钉和定位销与裂管头固定。

其中，该替换管内套接有支撑环以在推进时支撑所述夯管机。

同时，本发明还提出了一种应用如前任一项所述的装置的非开挖气动裂管修复地下管道的系统，还包括：已有井和工作坑；在已有井处设有滑轮组和卷扬机，以通过牵引绳牵引该裂管头的前转换接头；工作坑外还设有空气压缩机以驱动该夯管机。

其中，该滑轮组包括设置在井口的第一定滑轮和设置在井内与旧管齐平的第二定滑轮。

其中，该工作坑的长度应该至少大于该替换管的长度，以保证替换管能够与旧管平行的方向进入该工作坑。

同时，本发明还提出了一种应用如前任一项所述的非开挖气动裂管修复地下管道的系统进行非开挖气动裂管修复地下管道的方法，包括：

步骤1、开挖工作坑；在已有井固定好滑轮组；

步骤2、对排水管道进行疏通，并确定排水管是否发生阻塞，如果是则采用钻机进行清管，并通过钻机将牵引绳引入工作坑；如果否则直接用引绳器实现牵引绳铺设；

步骤3、将裂管头在工作坑内与通过前转换接头连接好，并与替换管和夯管机连接；

步骤4、开启卷扬机和空气压缩机；卷扬机的牵引绳可以起到导向作用，而空气压缩机驱动该裂管头前进以破碎旧管；

步骤5、当裂管头到达已有井时，先将夯管机从裂管头脱离、再将裂管头与替换管分离，并将裂管头从已有井中取出；使夯管机反向运行，退回到原来的工作坑中。

其中，所述步骤4与步骤5之间包括：

步骤a、如果更换的地下管路的较长需要多跟替换管时，在当前替换管被推入后将另一个跟替换管在工作坑内焊接到前一替换管尾部。

本发明实施例具有以下优点：

本发明整个过程是在一坑一井条件下，巧妙的利用了已有井替代接收坑。这样可以减少开挖量，从而提高工作效率并节省了成本。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的裂管头的剖视结构示意图；

图3为图2的A-A向剖视结构示意图；

图4为本发明实施例的裂管头连接夯管机的剖视结构示意图；

图5为本发明实施例的裂管头连接替换管的剖视结构示意图；