管道修復用複合板塊的製作方法

2023-10-22 15:59:22 2

專利名稱：管道修復用複合板塊的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種管道修復用複合板塊，特別地涉及一種城市給排水系統大口 徑管道非開挖修復用複合板塊。
背景技術：
現有技術中的管道修複方法採用管道內襯施工方法，當淹沒於地下的下水管等管 道老化時進行非開挖施工，通過在老化的管道內壁周圍增加內襯來修復管道。更具體地，上述管道內襯施工方法是CIPP翻轉內襯法，S卩，將未硬化的熱樹脂浸 漬於例如由管狀樹脂吸附材料構成的管道內襯材料，通過流體壓力使管道內襯材料在管道 中翻轉，同時插入被修復的管道內，並在流體壓力的作用下將管道內襯材料按壓在管道的 內壁上，然後，採用熱循環機長時間持續加熱管道內襯材料，使浸漬於其中的熱樹脂硬化， 從而在管道內壁形成塑料管來修補管道。但是，在上述CIPP翻轉內襯法的施工過程中，需要大範圍截流，並且對截流效果 要求較高，特別地，在大口徑管道修復中，不僅截流所需的機械設備龐大，會影響施工區域 的交通，而且截流比較困難，很難達到CIPP翻轉內襯法的截流效果要求。另外，在採用CIPP翻轉內襯法進行管道修復的過程中，管道內襯材料在環境溫度 超過18度時會逐漸變硬，從而影響施工質量。

實用新型內容因此，期望提供一種管道修復用複合板塊，以利用該複合板塊解決CIPP翻轉內襯 法中存在的問題。按照本實用新型，提供了一種管道修復用複合板塊，所述複合板塊是透明的 U-PVC板塊，其利用機械模具將U-PVC微粒壓鑄而製成，在複合板塊的寬度方向的兩個側壁 之間均勻分布著加強筋肋，在每個加強筋肋上均具有流溢口，在複合板塊的圓周方向的兩 個端壁之間均勻分布著加強筋肋，在每個加強筋肋上均具有流溢口，同時，在複合板塊兩個 端壁上均勻分布著流溢口，側壁、端壁以及加強筋肋之間形成貯存流體的腔，流溢口允許流 體在複合板塊相鄰的腔中以及在相鄰的複合板塊中流動，側壁以及加強筋肋上分布著穿心 栓孔，側壁上的穿心栓孔與加強筋肋上的穿心栓孔分別位於一條直線上，以便穿心栓能夠 從複合板塊的一個側壁進入，通過加強筋肋，從另一個側壁穿出；在一側的側壁的上、下部 分別具有凹槽，在另一側的側壁的上、下部分別具有凸起，凹槽和凸起的位置、形狀和尺寸 相互配合，兩個複合板塊能夠沿板塊的寬度方向通過凹槽和凸起拼接在一起，在一端的端 壁的下部具有凸起，在另一端的端壁的下部具有凹槽，凸起和凹槽的位置、形狀和尺寸相互 配合，兩個複合板塊能夠沿板塊的圓周方向通過凸起和凹槽拼接在一起。採用本實用新型的管道修復用複合板塊，可以達到如下的技術效果1)可節省時間，從而加快施工進度；2)新管道的內表面的摩擦係數較小；
3[0011]3)受雨水影響較小；4)可採用人工直接搬入複合板塊，不需要其它大型機械設備；5)可以直接將單個的複合板塊搬入井口 ；6)可以很好地控制壓力；7)檢查井口的修復可以與管道修復施工同時進行，管道修復施工完成後即可立即 通水。本實用新型的其它方面將在下文的詳細描述中呈現。以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。


圖1是本實用新型的複合板塊的結構圖；圖2是本實用新型的複合板塊的局部結構圖；圖3是本實用新型的複合板塊的正視圖；圖4是本實用新型的複合板塊沿圖3的A方向的俯視圖；圖5是本實用新型的複合板塊沿與圖3的A方向相反的視圖；圖6是本實用新型的複合板塊沿圖4的D-D方向的剖視圖；圖7是本實用新型的複合板塊沿圖3的C方向的視圖；圖8是本實用新型的複合板塊沿圖4的E-E方向的剖視圖；圖9是本實用新型的複合板塊沿圖4的F-F方向的剖視圖；
圖10是本實用新型的兩個複合板塊沿板塊的寬度方向拼接的局部視圖；
圖11是本實用新型的兩個複合板塊沿板塊的圓周方向拼接的局部視圖；
圖12是本實用新型的拼接完成的複合板塊的結構圖；
圖13是本實用新型的裝入穿心栓的拼接完成的複合板塊的結構圖；
圖14是本實用新型的管道修復施工過程的剖視圖；
圖15是本實用新型的管道修復施工過程的剖視圖；
圖16是本實用新型的被修復的管道與複合板塊管道之間採用金鋼砂螺釘連接的 視圖；
圖17是本實用新型的管道修復施工過程中的管道的剖視圖；
圖18是本實用新型的管道修復施工過程中的管道的剖視圖；
圖19是採用本實用新型的管道修複方法修復後的管道的結構圖。
具體實施方式
圖1和2示出的本實用新型的複合板塊1是透明的U-PVC板塊，其材料特別地為 可耐200度高溫的硬質聚氯乙烯EB109PVC。複合板塊1是利用機械模具將透明的U-PVC微 粒壓鑄而製成的，單個複合板塊1的重量為1-10KG。如圖3和4中所示，複合板塊1的厚 度(即，外面板IA和內面板IB之間的距離)為30mm，外面板IA的曲率半徑小於被修復的 管道的內壁的曲率半徑，複合板塊1的寬度B為200mm，圓弧周長L大於寬度B，且圓弧周長 L為整個圓周長度的1/4。在複合板塊1的寬度方向的兩個側壁2之間均勻分布著4個加 強筋肋4，在每個加強筋肋4上均具有8個倒梯形的流溢口 5，流溢口 5的位置和形狀如圖6中所示。在複合板塊1的圓周方向的兩個端壁3之間均勻分布著13個加強筋肋6，在每 個加強筋肋6上均具有4個倒梯形的流溢口 7，流溢口 7的位置和形狀如圖8中所示。同 時，在複合板塊1兩個端壁3上均勻分布著5個矩形的流溢口 10，流溢口 10的位置和形狀 如圖7中所示。側壁2、端壁3以及加強筋肋4和6之間形成貯存流體的腔，而流溢口 5、7 和10允許流體在複合板塊1相鄰的腔中以及在相鄰的複合板塊1中流動。側壁2以及加 強筋肋4上在其圓弧周長的1/8、3/8、5/8、7/8處分布著4個穿心栓孔8，穿心栓孔8的位置 和形狀如圖3中所示。側壁2上的穿心栓孔8與加強筋肋4上的穿心栓孔8分別位於一條 直線上，以便穿心栓9能夠從複合板塊1的一個側壁進入，通過4個加強筋肋4，從另一個側 壁穿出，穿心栓9在複合板塊中的位置如
圖13中所示，其作用是連接在寬度方向上拼接的 複合板塊，並使其固定在一起。如圖2中所示，在一側的側壁2的上、下部分別具有凸起11，在另一側的側壁2的 上、下部分別具有凹槽12，凸起11和凹槽12的形狀和尺寸在圖9中的局部放大圖中清楚地 示出，並且凸起11和凹槽12的位置、形狀和尺寸相互配合，以便兩個複合板塊1能夠沿板 塊的寬度方向通過凸起11和凹槽12的相互配合拼接在一起。同樣地，在一端的端壁3的 下部具有凸起13，在另一端的端壁3的下部具有凹槽14，凸起13和凹槽14的形狀和尺寸 在
圖11中示出，並且凸起13和凹槽14的位置、形狀和尺寸相互配合，以便兩個複合板塊1 能夠沿板塊的圓周方向通過凸起13和凹槽14的相互配合拼接在一起。
圖12示出沿圓周方向和寬度方向拼接完成的複合板塊的結構圖，
圖13示出在圖 12中的拼接完成的複合板塊中裝入穿心栓的結構圖。具體的拼接步驟是(一)將4個複合板塊1沿圓周方向通過端壁上的凸起13和凹槽14的相互配合 順次拼接成一個完整的圓環；( 二)將步驟(一)中拼接完成的兩個圓環通過側壁上的凸起11和凹槽12的相 互配合拼接在一起，同時使一個圓環中的複合板塊1沿圓周方向的中線與相鄰的圓環中的 複合板塊1的端線對齊；(三)將穿心栓9插入穿心栓孔8，從而使相鄰的兩個圓環牢固的拼接在一起。以上結合附圖對本實用新型的複合板塊1及其拼接方法進行了說明，但是，本實 用新型的複合板塊1及其拼接方法不僅限於上面的實施例中的形式，例如，上面的實施例 中的單個複合板塊1構成完整的圓環的1/4，但是本領域的技術人員也可以將其設計為其 它的尺寸，例如複合板塊1的圓弧周長L為整個圓周長度的1/3、1/5等；上面的實施例中為 兩個圓環沿複合板塊1的寬度方向拼接在一起，但是也可以根據實際的施工需要沿複合板 塊1的寬度方向拼接任意數量的圓環。下面結合
圖14-19對本實用新型的管道修複方法進行說明。如
圖14和15中所示， 15為被修復的管道，16為井口，複合板塊1從井口 16逐個被搬入被修復的管道15，並採用 前面說明的拼接方法在管道15中進行拼接，直到形成符合修復施工要求的拼接完成後的 複合板塊新管道18，複合板塊新管道18的外壁曲率半徑小於管道15的內壁曲率半徑，相鄰 的複合板塊1通過凸起和凹槽沿板塊的圓周方向和寬度方向拼接，並通過在複合板塊1的 圓周方向和寬度方向分布的加強筋肋以及穿心栓保證管道修復施工強度。在複合板塊1在管道15中被拼接成複合板塊新管道18後，如
圖16中所示，在內 面板IB上與穿心栓9對應的位置將金鋼砂螺釘19釘入，從而將複合板塊新管道18與被修
5復的管道15固定在一起，由於複合板塊新管道18的外壁曲率半徑小於管道15的內壁曲率 半徑，因此，在其之間會形成一定的間隙20。將管道15和複合板塊新管道18之間的間隙 20在管道兩端採用堵漏網封堵，同時在堵漏網的上、下和左、右端均勻設置4個排水排氣孔 21，如
圖17中所示。然後，在複合板塊新管道18的內面板IB頂端設置1個注漿孔23，注 漿孔23的位置及形狀如
圖18中所示。接下來，將調配好的抗滲混合漿通過注漿機24從注 漿孔23注入管道15和複合板塊新管道18之間的間隙20，所述抗滲混合漿中包括礦渣水 泥、減水劑、抗滲劑、微膨脹劑、消泡劑，並根據溫度或一次注漿的工程量摻入早強劑或緩凝 劑。同時，通過透明的新管道18觀察注漿情況，當注漿至有混合漿從下端和左、右兩端的排 水排氣孔21流出時，對流出的混合漿取樣，檢測其稠度，當其稠度與通過注漿孔注入的混 合漿濃度一致時，證明管道15和複合板塊新管道18之間的間隙20內的餘水已經排盡，此 時將下端和左、右兩端的排水排氣孔21封堵，並繼續注漿，當注漿至上端排水排氣孔有混 合漿流出時，證明管道15和複合板塊新管道18之間的間隙20內已經完全注滿混合漿，此 時可以將上端的排水排氣孔封堵。當間隙20的抗滲混合漿固化後，管道15將和複合板塊 新管道18形成一體化，從而完成管道修復施工，如
圖19中所示。由於本實用新型的管道修 複方法允許間隙20內存在一定的餘水，因此，對截流效果要求較低。本實用新型的採用複合板塊的管道修複方法與現有技術中的CIPP翻轉內襯法相 比，還具有如下的優點1)在本實用新型的管道修複方法中，管道清洗、局部修補和複合板塊拼接可同時 進行；而在CIPP翻轉內襯法中，必須要等管道清洗、局部修補、和大型機械設備到位試機後 才能進行主體施工，同時，本實用新型中的複合板塊的拼接可以從中心向兩端同時進行，因 此，本實用新型的管道修複方法可節省時間，從而加快施工進度；2)本實用新型的複合板塊新管道的內表面的摩擦係數與CIPP翻轉內襯法修復後 的管道內表面相比更小，可達到μ < 0.01 ；3)本實用新型的管道修複方法受餘水影響較小，也就是說在被修復的管道內表面 允許一定的餘水存在；而CIPP翻轉內襯法嚴格要求不允許有餘水存在，否則會影響工程質 量，大大增加施工失敗的概率；4)本實用新型的管道修複方法可採用人工直接搬入，不需要其它大型機械設備； 而在CIPP翻轉內襯法中，需要大型吊車、翻轉機等大型機械設備，佔地面積大，會影響施工 區域的交通，從而增加了施工的成本；5)本實用新型的管道修複方法可以直接將單個的複合板塊搬入井口 ；而在CIPP 翻轉內襯法中，需要將內襯對摺多次之後才能使用機械設備吊入井口，這大大增加了施工 的難度；6)本實用新型的管道修複方法可以很好地控制壓力，使得抗滲混合漿能夠緊貼被 修復的管道的內壁；而在CIPP翻轉內襯法中，壓力不易控制，導致管道內襯材料不能緊貼 被修復的管道內壁，從而影響施工質量；7)在本實用新型的管道修複方法中，檢查井口的修復可以與管道修復施工同時進 行，管道修復施工完成後即可立即通水；而在CIPP翻轉內襯法中，檢查井口的修復必須在 內襯翻轉完成後進行，然後才能通水，這延長了施工的進度。附圖標記[00551複合板塊[00562側壁[00573端壁[00584加強筋肋[00595流溢口[00606加強筋肋[00617流溢口[00628穿心栓孔[00639穿心栓[006410流溢口[006511凸起[006612凹槽[006713凸起[006814凹槽[006915被修復的管道[007016井口[007117拼接中的複合板塊[007218複合板塊新管道[007319金鋼砂螺釘[007420間隙[007521排水排氣孔[007622抗滲混合漿[007723注漿孔[007824注漿機。
權利要求一種管道修復用複合板塊(1)，所述複合板塊(1)是透明的U PVC板塊，其利用機械模具將U PVC微粒壓鑄而製成，其特徵在於，在複合板塊(1)的寬度方向的兩個側壁(2)之間均勻分布著加強筋肋(4)，在每個加強筋肋(4)上均具有流溢口(5)，在複合板塊(1)的圓周方向的兩個端壁(3)之間均勻分布著加強筋肋(6)，在每個加強筋肋(6)上均具有流溢口(7)，同時，在複合板塊(1)兩個端壁(3)上均勻分布著流溢口(10)，側壁(2)、端壁(3)以及加強筋肋(4)和強筋肋(6)之間形成貯存流體的腔，流溢口(5、7、10)允許流體在複合板塊(1)相鄰的腔中以及在相鄰的複合板塊(1)中流動，側壁(2)以及加強筋肋(4)上分布著穿心栓孔(8)，側壁(2)上的穿心栓孔(8)與加強筋肋(4)上的穿心栓孔(8)分別位於一條直線上，以便穿心栓(9)能夠從複合板塊(1)的一個側壁進入，通過加強筋肋(4)，從另一個側壁穿出；在一側的側壁(2)的上、下部分別具有凸起(11)，在另一側的側壁(22)的上、下部分別具有凹槽(12)，凸起(11)和凹槽(12)的位置、形狀和尺寸相互配合，兩個複合板塊(1)能夠沿板塊的寬度方向通過凸起(11)和凹槽(12)拼接在一起，在一端的端壁(3)的下部具有凸起(13)，在另一端的端壁(3)的下部具有凹槽(14)，凸起(13)和凹槽(14)的位置、形狀和尺寸相互配合，兩個複合板塊(1)能夠沿板塊的圓周方向通過凸起(13)和凹槽(14)拼接在一起。
2.如權利要求1所述的管道修復用複合板塊(1)，其特徵在於，所述複合板塊(1)的材 料為可耐200度高溫的硬質聚氯乙烯EB109PVC。
3.如權利要求1所述的管道修復用複合板塊(1)，其特徵在於，單個複合板塊(1)的重 量為1-10KG，厚度為30mm，外面板(IA)的曲率半徑小於被修復的管道的內壁的曲率半徑， 圓弧周長L大於複合板塊(1)的寬度B，且圓弧周長L為整個圓周長度的1/4。
4.如權利要求1所述的管道修復用複合板塊(1)，其特徵在於，所述沿寬度方向分布的 加強筋肋(4)的數量為4個，且每個加強筋肋(4)上的流溢口(5)的數量為8個；所述沿圓 周方向分布的加強筋肋(6)的數量為13個，且每個加強筋肋(6)上的流溢口(7)的數量為 4個；端壁(3)上分布的流溢口(10)的數量為5個。
5.如權利要求4所述的管道修復用複合板塊(1)，其特徵在於，沿寬度方向分布的流溢 口(5)和沿圓周方向分布的流溢口(7)的形狀為倒梯形，端壁上分布的流溢口(10)的形狀 為矩形。
6.如權利要求1所述的管道修復用複合板塊(1)，其特徵在於，側壁(20)以及加強筋 肋(4)上的穿心栓孔(8)的數量均為4個，且其分布在圓弧周長L的1/8、3/8、5/8、7/8處。
專利摘要一種管道修復用複合板塊，所述複合板塊是透明的U-PVC板塊，在其寬度方向和圓周方向均勻分布著加強筋肋，在每個加強筋肋上均具有流溢口；在所述複合板塊的側壁、端壁以及加強筋肋之間形成貯存流體的腔，所述流溢口允許流體在複合板塊相鄰的腔中以及在相鄰的複合板塊中流動；所述複合板塊側壁上及其寬度方向上的加強筋肋上分布著穿心栓孔，所述穿心栓孔位於一條直線上，使得穿心栓能夠從所述複合板塊的一個側壁進入，通過加強筋肋，從另一個側壁穿出；所述複合板塊可以通過側壁及端壁上的凸起和凹槽的相互配合、以及穿心栓拼接在一起。
文檔編號F16L55/163GK201731225SQ20102015083
公開日2011年2月2日 申請日期2010年4月7日 優先權日2010年4月7日
發明者郭恆德 申請人:郭恆德