[发明专利]一种排水管道非开挖式修复装置

权利要求书

1.一种排水管道非开挖式修复装置，其特征在于：包括位于待修复排水管道内部塌陷变形处一侧的第一工作机构，位于待修复排水管道内部塌陷变形处另一侧的第二工作机构，设置在所述第一工作机构和第二工作机构之间的第三工作机构，设置在所述第一工作机构和/或第二工作机构上用于对作业过程进行引导定位和施工状态监测的监控机构，分别设置在所述第一工作机构右侧和第二工作机构左侧用于对排水管道进行环形切割的切割机构，设置在所述切割机构上的第一快干水泥喷嘴，设置在所述第三工作机构上的第二快干水泥喷嘴，以及位于地表的用于控制修复装置整体协调工作的控制机构；

所述第一工作机构包括第一移动小车，所述第一移动小车上部左侧设置第一驱动模块，所述第一驱动模块的输出轴通过第一联轴器与第一转轴相连接，所述第一移动小车上部右侧设置用于支承所述第一转轴的第一轴座，所述第一转轴上且位于所述第一轴座左侧位置通过轴承转动设置有第一顶紧模块，所述第一顶紧模块用于将所述第一转轴沿其轴线方向顶紧在待修复排水管道塌陷变形处一侧的完好排水管道的中心位置。

2.根据权利要求1所述的排水管道非开挖式修复装置，其特征在于：所述第二工作机构包括第二移动小车，所述第二移动小车上部右侧设置第二驱动模块，所述第二驱动模块的输出轴通过第二联轴器与第二转轴相连接，所述第二移动小车上部左侧设置用于支承所述第二转轴的第二轴座，所述第二转轴上且位于所述第二轴座右侧位置通过轴承转动设置有第二顶紧模块，所述第二顶紧模块用于将所述第二转轴沿其轴线方向顶紧在待修复排水管道塌陷变形处另一侧的完好排水管道的中心位置。

3.根据权利要求2所述的排水管道非开挖式修复装置，其特征在于：所述第一转轴右端设置正棱柱体/内多角套筒，所述第二转轴左端设置与所述正棱柱体/内多角套筒相配合的内多角套筒/正棱柱体。

4.根据权利要求3所述的排水管道非开挖式修复装置，其特征在于：所述第三工作机构包括三个或三个以上沿径向设置在所述内多角套筒外表面的带收缩口的筒体，且所有的筒体呈圆周均匀分布在所述内多角套筒外表面，所述筒体内沿轴向设置第一自动伸缩杆，所述第一自动伸缩杆的端部设置插杆且所述插杆的端部伸出所述筒体的收缩口。

5.根据权利要求4所述的排水管道非开挖式修复装置，其特征在于：所述第三工作机构还包括沿径向设置在所述内多角套筒外表面的第二自动伸缩杆，所述第二自动伸缩杆的端部设置承载板，所述承载板上沿所述内多角套筒外的径向并排设置有钻头、第三自动伸缩杆和第六自动伸缩杆，所述第三自动伸缩杆端部沿轴向设置有润滑液喷头，所述第六自动伸缩杆端部设置所述第二快干水泥喷嘴。

6.根据权利要求5所述的排水管道非开挖式修复装置，其特征在于：所述切割机构包括设置在所述第一轴座右侧面或第二轴座左侧面的低速电机，设置在所述低速电机输出轴上的驱动齿轮，通过轴承套设在所述第一转轴或第二转轴上的且与所述驱动齿轮相配合的从动齿轮，设置在所述从动齿轮端面上的第四自动伸缩杆，以及设置在所述第四自动伸缩杆端部用于分割待修复排水管道的混凝土切割机，所述第一块干水泥喷嘴设置在所述混凝土切割机的外壳底部。

7.根据权利要求6所述的排水管道非开挖式修复装置，其特征在于：所述第一顶紧模块和第二顶紧模块的结构相同，且包括通过轴承套设在所述第一转轴或第二转轴上的环形基座，三个或三个以上呈环形均布设置在所述环形基座外表面上的第五自动伸缩杆，设置在所述第五自动伸缩杆端部且与排水管道内表面相配合的的圆弧形压紧板，以及开设在所述第一移动小车或第二移动小车上的用于允许最下方圆弧形压紧板穿过的通孔。

8.根据权利要求7所述的排水管道非开挖式修复装置，其特征在于：所述监控机构包括设置在所述第一轴座上和/或第二轴座上的支架和设置在所述支架上的摄像头。

9.根据权利要求8所述的排水管道非开挖式修复装置，其特征在于：所述控制机构为计算机、平板电脑或者智能手机。

10.根据权利要求9所述的排水管道非开挖式修复装置，其特征在于：所述排水管道非开挖式修复装置的使用方法如下：

S1、根据待修复排水管道的规格定制相应尺寸的所述排水管道非开挖式修复装置，使得所述排水管道非开挖式修复装置的第一转轴和第二转轴的中心线与待修复排水管道的中心线相重合；

S2、将待修复排水管道内部附近的落土和淤泥清理干净，之后将第一工作机构从待修复排水管道一侧的窨井放入并移动到待修复排水管道旁，并将第二工作机构从待修复排水管道另一侧的窨井放入并移动到待修复排水管道旁，并通过正棱柱体与内多角套筒相配合的结构将第一转轴和第二转轴连接在一起，使其能够同步旋转，完成准备工作，且工作过程中全程利用监控机构对作业过程进行引导定位和施工状态监测；

S3、控制机构发出控制信号以使得第一顶紧模块和第二顶紧模块上的第五自动伸缩杆同步向四周伸出，最后将圆弧形压紧板顶紧在排水管道的内壁上，实现对整个修复装置的固定；

S4、混凝土切割机在第四自动伸缩杆的带动下与排水管道内壁相接触，启动混凝土切割机将排水管道切穿，之后启动低速电机，低速电机通过驱动齿轮与从动齿轮的配合带动混凝土切割机旋转以完成对待修复排水管道的分离切割；完成切割后，首先关闭低速电机使得混凝土切割机停止旋转，之后缩回第四自动伸缩杆以使得混凝土切割机完全退出切割缝，最后关闭混凝土切割机，完成对待修复排水管道的分离切割作业；

S5、启动钻头和第二自动伸缩杆对分离切割出来的待修复排水管道进行钻孔作业，并利用单独启动第一驱动模块或第二驱动模块，或者同步启动第一驱动模块和第二驱动模块带动第一转轴和第二转轴同步旋转，以使得钻头能够完成数量和位置与插杆的数量和位置相匹配的插孔，每当钻出一个插孔后利用第三自动伸缩杆将润滑液喷头插入插孔内并喷入润滑液，使得待修复排水管道与土壤之间形成润滑膜；

S6、单独启动第一驱动模块或第二驱动模块，或者同步启动第一驱动模块和第二驱动模块带动第一转轴和第二转轴同步旋转，以使得所有插杆都能插入相对应的插孔内，之后关闭带动第一转轴和第二转轴同步旋转的驱动模块，并启动第一自动伸缩杆使得插杆插入相对应的插孔中；

S7、单独启动第一驱动模块或第二驱动模块，或者同步启动第一驱动模块和第二驱动模块带动第一转轴和第二转轴同步旋转，进而带动分离切割处来的待修复排水管道旋转，并将待修复排水管道上的塌陷区旋转至侧面或底面；之后利用第二快干水泥喷嘴对所有插孔和塌陷变形部位进行充填修复，并利用低速电机带动第一块干水泥喷嘴对混凝土切割机切割的环形缝隙进行充填修复，完成整个修复工作；

S8、利用第一自动伸缩杆的缩回带动插杆从插孔中拔出，并利用第五自动伸缩杆的缩回带动第一顶紧模块和第二顶紧模块的圆弧形压紧板缩回复位，之后分别从待修复排水管道两侧的窨井将第一工作机构和第二工作机构提出排水管道，完成整个施工作业。