地下管道修复系统及地下管道修复方法技术方案

本发明专利技术是地下管道修复系统及地下管道修复方法。由管道修复支撑框架主体、修复器驱动装置、修复装置和操作控制装置组成，管道定位摄像头、主支撑架、定位仪、操控器和电池组组成，主支撑架整体呈圆筒框架，前端部安设管道定位摄像头，主支撑架的中部安设定位仪、电池组和操控器，操控器通过线路与驱动器、管道定位摄像头和定位仪相连接，主支撑架上安设修复装置，定位筒内放置管道修复气囊，管道修复气囊修复管道充气时撑起定位筒和胶体吸附层固定带跟随扩张，直至定位筒和胶体吸附层贴覆到修复管道上，本发明专利技术设计科学，结构合理，施工方便，制作成本低，维修人员不用进入管道，地面上遥控操作，准确勘察和定位待修复管道的修复部位，在城市输水管道修复工程中推广应用，市场前景十分广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种地下管道修复设备，尤其涉及一种。
技术介绍
在地下埋设的管道，许多管道之间交叉，错综复杂，有一些管道经过多年的使用，渗漏，破裂事故频出，这些管道大多铺设在人口稠密、商业繁华的市区，开挖施工会造成交通堵塞、绿地和园林的毁坏，开挖修复管道的工艺，往往会造成其他管道的损坏，有一些管道的管径较小，没有工作面，人员无法进入管道实施修复。城市中的管道还存在另一个致命的问题，地下管道多数不透风，存在大量致命的有毒气体，人员无法进入管网进行修复。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于解决上述修复管道工程中的问题，提供一种。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是: 由管道修复支撑框架主体、修复器驱动装置、修复装置和操作控制装置组成，管道修复支撑框架主体是由管道定位摄像头、主支撑架、定位仪、操控器和电池组组成，主支撑架整体呈圆筒框架，是整个设备的载体，主支撑架的前端部安设管道定位摄像头，管道定位摄像头探出主支撑架的前端部，通过管道定位摄像头观察需修复管道的内部情况，修复管道时精确定位修复部位的位置。本专利技术是由管道修复支撑框架主体、修复器驱动装置、修复装置和操作控制装置构成，管道修复支撑框架主体是修复管道工程中的主要设备，管道修复支撑框架主体是进入待修复管道内修复管道的设备；修复器驱动装置是管道修复支撑框架主体驱动设备，驱动管道修复支撑框架主体进入待修复管道的设备；修复装置是修复待修复管道的修复设备，是进入修复待修复管道的修复设备；操作控制装置是操控管道修复支撑框架主体的操控设备，操控管道修复支撑框架主体在修复管道内修复管道。本专利技术主支撑架是整个管道修复支撑框架主体的载体设备，采用不锈钢金属材质材料制作，管道定位摄像头采用高清晰度的CCD彩色摄像头，带有变焦功能，120倍变焦(10倍光学变焦、12倍数字变焦)，镜头光圈可调(自动和手动)，手动和自动聚焦功能，内置LED无影灯。摄像头径向倾角290°和水平角360°无止境旋转，管道定位摄像头内置压力感应器和2个激光二极管用于测量裂缝宽度，管道定位摄像头勘测管内缺陷，在修复管道时候进行定位。主支撑架的中部安设定位仪、电池组和操控器，定位仪在修复管道内测绘管道的三维空间坐标，快速定位缺陷所在位置，提高探伤效率。电池组通过电缆与驱动器、管道定位摄像头、定位仪和操控器相连接，提供相应的电源。本专利技术定位仪测绘修复管道内三维空间的坐标，快速定位修复管道的缺陷所在位置，提高探伤效率。电池组给管道修复支撑框架主体上的设备提供电源，操控器接收地面遥控控制器的指令，按照指令操控修复器驱动装置，操控器操控主支撑架两端部安设的前驱动器和后驱动器在修复管道内前行或后退或定位。操控器通过线路与驱动器、管道定位摄像头和定位仪相连接，定位仪测绘修复管道内修复部位的三维空间坐标，快速定位修复部位的三维空间坐标的位置，提高修复部位的探伤效率，操控器收集管道定位摄像头和定位仪的数据信息，由操控器的传输设施通过线路传输给操作控制装置的遥控控制器，在遥控控制器的显示屏上显示修复管道内的情况，以及主支撑架在修复管道内的位置，操控器接受遥控控制器的指令，操控器把遥控控制器的指令传输给驱动器，驱动管道修复支撑框架主体在修复管道内移动。本专利技术操控器另一个功能就是把管道定位摄像头和定位仪的数据信息传输给操作控制装置的遥控控制器，操控器的传输设施通过线路与操作控制装置的遥控控制器相连接，连接线路随着主支撑架一起进入待修复管道内，在地面上及时了解修复管道内的实时情况，及时调整管道修复支撑框架主体的运行，确保准确修复管道内的修复部位，有利于遥控控制器准确的发出指令操控操控器，操控器指令传输给驱动器，驱动器既可以精确的驱动行走。 主支撑架上安设修复装置，修复装置由管道修复气囊、定位筒、充气管、卡孔、胶体吸附层和固定带组成，定位筒整体呈筒状，定位筒的圆周长度大于修复管道的内壁圆周长度，定位筒边缘搭接卷成筒状，定位筒卷成筒状的直径小于修复管道的直径，定位筒的一端边缘上多排等距设置卡孔，至少设置3排，定位筒的另一端边缘上设置与卡孔相吻合的多排等距的卡钉，定位筒的直径经管道修复气囊充气扩张后与修复管道的内径相吻合，待定位筒扩张卡钉卡入卡孔内固定在修复管道的内壁上，修复需修复管道的破损处。本专利技术定位筒是搭接卷成筒状，采用不锈钢材质板材制作，卷成筒状直径小于修复管道的内经，保证不与管道发生摩擦损坏胶体吸附层，影响修复待修复管道的修复部位，在定位筒的搭接处设置多排等距卡孔和卡钉，待定位筒扩张后卡钉嵌入卡孔内，把定位筒固定在修复管道的修复部位。定位筒采用不锈钢材质板材，起到结构性修复，提高修复管道的强度。在定位筒的搭接处设置多排卡孔和卡钉可以适应不同的管径的管道，同时也能适应修复管道的管径误差，能够紧密的修复待修复管道的修复部位。定位筒内放置管道修复气囊，管道修复气囊整体呈筒形封闭空囊状，管道修复气囊一端部与充气管固定相连接，通过充气管给管道修复气囊充气扩张定位筒、胶体吸附层和固定带，将定位筒和胶体吸附层扩张到与修复管道的内壁直径相吻合的直径修复管道，定位筒外侧裹覆胶体吸附层，胶体吸附层上涂覆胶体材料，固定带把胶体吸附层固定在定位筒的外侧，管道修复气囊修复管道充气时撑起定位筒和胶体吸附层固定带跟随扩张，直至定位筒和胶体吸附层贴覆到修复管道上。本专利技术管道修复气囊安设在主支撑架上，定位筒安设在管道修复气囊的外侧，管道修复气囊采用橡胶材质材料制作，管道修复气囊一端部固定相连接充气管，空气栗通过充气管向管道修复气囊内充气，通过充气扩张管道修复气囊，定位筒包裹在管道修复气囊上，定位筒的外侧裹附胶体吸附层，胶体吸附层上涂覆胶体材料，胶体材料采用聚酯发泡胶，胶体材料提高定位筒和胶体吸附层固定在待修复管道的修复部位上。固定带把胶体吸附层固定在定位筒的外侧，固定带用来确保胶体吸附层固定在定位筒上，当定位筒扩展时固定带跟随定位筒一起扩展，保障胶体吸附层不会从定位筒上脱落。修复器驱动装置是由驱动轮、驱动器、传动齿圈、传动轴、驱动齿轮、万向节和驱动轴组成，驱动器分为前驱动器和后驱动器，前驱动器和后驱动器分别安设在主支撑架的前端部和后端部，驱动器的输出端与传动轴的一端部相连接，驱动器向传动轴输出驱动力，传动轴的另一端部上安设万向节的一端部相连接，改变传动轴线的方向，万向节的另一端部与驱动齿轮相连接，驱动齿轮与传动齿圈相啮合，传动齿圈与驱动轴固定相连接，驱动轴与驱动轮固定相连接，驱动器通过万向节、驱动齿轮和传动齿圈改变传动轴线的方向，将驱动器输出驱动力传输到驱动轮上，驱动管道修复支撑框架主体在修复管道内前后移动。本专利技术驱动器分为前驱动器和后驱动器，前驱动器和后驱动器安设在主支撑架的两端部，前驱动器和后驱动器通过传动轴、万向节、驱动齿轮、传动齿圈和驱动轴驱动主支撑架两端部驱动轮，带动管道修复支撑框架主体在修复管道的内壁上向修复管道的修复部位移动。驱动轮支撑管道修复支撑框架主体在待修复管道内爬行，保证管道修复支撑框架主体不与待修复管道的内壁发生摩擦，传动轴采用合金钢材质制作，万向节采用20Cr或20CrMnTi钢2材质制作。操作控制装置由遥控控制器、操控器、管道定位摄像头和定位仪组成，遥控控制器安设在修复管道外的地面上，操控修复管道内的管道修复本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地下管道修复系统，其特征是由管道修复支撑框架主体（19）、修复器驱动装置（20）、修复装置（21）和操作控制装置（22）组成，管道修复支撑框架主体（19）是由管道定位摄像头（1）、主支撑架（2）、定位仪（5）、操控器（18）和电池组（23）组成，主支撑架（2）整体呈圆筒框架，是整个设备的载体，主支撑架（2）的前端部安设管道定位摄像头（1），管道定位摄像头（1）探出主支撑架（2）的前端部，通过管道定位摄像头（1）观察需修复管道的内部情况，修复管道时精确定位修复部位的位置；主支撑架（2）的中部安设定位仪（5）、电池组（23）和操控器（18），定位仪（5）在修复管道内测绘管道的三维空间坐标，快速定位缺陷所在位置，提高探伤效率；电池组（23）通过电缆与驱动器（9）、管道定位摄像头（1）、定位仪（5）和操控器（18）相连接，提供相应的电源；操控器（18）通过线路与驱动器（9）、管道定位摄像头（1）和定位仪（5）相连接，定位仪（5）测绘修复管道内修复部位的三维空间坐标，快速定位修复部位的三维空间坐标的位置，提高修复部位的探伤效率，操控器（18）收集管道定位摄像头（1）和定位仪（5）的数据信息，由操控器（18）的传输设施通过线路传输给操作控制装置（22）的遥控控制器（13），在遥控控制器（13）的显示屏（24）上显示修复管道内的情况，以及主支撑架（2）在修复管道内的位置，操控器（18）接受遥控控制器（13）的指令，操控器（18）把遥控控制器（13）的指令传输给驱动器（9），驱动管道修复支撑框架主体（19）在修复管道内移动；主支撑架（2）上安设修复装置（21），修复装置（21）由管道修复气囊（3）、定位筒（4）、充气管（7）、卡孔（10）、胶体吸附层（11）和固定带（12）组成，定位筒（4）整体呈筒状，定位筒（4）的圆周长度大于修复管道的内壁圆周长度，定位筒（4）边缘搭接卷成筒状，定位筒（4）卷成筒状的直径小于修复管道的直径，定位筒（4）的一端边缘上多排等距设置卡孔（10），至少设置3排，定位筒（4）的另一端边缘上设置与卡孔（10）相吻合的多排等距的卡钉，定位筒（4）的直径经管道修复气囊（3）充气扩张后与修复管道的内径相吻合，待定位筒（4）扩张卡钉卡入卡孔内固定在修复管道的内壁上，修复需修复管道的破损处；定位筒（4）内放置管道修复气囊（3），管道修复气囊（3）整体呈筒形封闭空囊状，管道修复气囊（3）一端部与充气管（7）固定相连接，通过充气管（7）给管道修复气囊（3）充气扩张定位筒（4）、胶体吸附层（11）和固定带（12），将定位筒（4）和胶体吸附层（11）扩张到与修复管道的内壁直径相吻合的直径修复管道，定位筒（4）外侧裹覆胶体吸附层（11），胶体吸附层（11）上涂覆胶体材料，固定带（12）把胶体吸附层（11）固定在定位筒（4）的外侧，管道修复气囊（3）修复管道充气时撑起定位筒（4）和胶体吸附层（11）固定带（12）跟随扩张，直至定位筒（4）和胶体吸附层（11）贴覆到修复管道上；修复器驱动装置（20）是由驱动轮（6）、驱动器（9）、传动齿圈（14）、传动轴（15）、驱动齿轮（16）、万向节（17）和驱动轴（22）组成，驱动器（9）分为前驱动器（9‑1）和后驱动器（9‑2），前驱动器（9‑1）和后驱动器（9‑2）分别安设在主支撑架（2）的前端部和后端部，驱动器（9）的输出端与传动轴（15）的一端部相连接，驱动器（9）向传动轴（15）输出驱动力，传动轴（15）的另一端部上安设万向节（17）的一端部相连接，改变传动轴线的方向，万向节（17）的另一端部与驱动齿轮（16）相连接，驱动齿轮（16）与传动齿圈（14）相啮合，传动齿圈（14）与驱动轴（22）固定相连接，驱动轴（22）与驱动轮（6）固定相连接，驱动器（9）通过万向节（17）、驱动齿轮（16）和传动齿圈（14）改变传动轴线的方向，将驱动器（9）输出驱动力传输到驱动轮（6）上，驱动管道修复支撑框架主体（19）在修复管道内前后移动；操作控制装置（22）由遥控控制器（13）、操控器（18）、管道定位摄像头（1）和定位仪（5）组成，遥控控制器（13）安设在修复管道外的地面上，操控修复管道内的管道修复支撑框架主体（19），操控器（18）通过线路与管道定位摄像头（1）和定位仪（5）相连接，把修复管道内修复部位的三维空间坐标和修复管道内视频传输给遥控控制器（13），遥控控制器（13）上设置显示屏（24）、操控手柄（25）和功能键（26），显示屏（24）显示修复管道内修复部位的三维空间坐标和修复管道内视频，操控手柄（25）分别操控前驱动器（9‑1）和后驱动器（9‑2）在修复管道内的行走，功能键（26）设置遥控控制器（13）的操作功能。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张振，袁春波，李国起，刘桐，郝志香，齐伟，王建波，吴亚斌，董建克，陆梅，王云仓，王松庆，王守春，王守霆，贡宏华，王彩艳，
申请(专利权)人：天津市水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：天津;12