[发明专利]用于修复排水管道变形塌陷的非开挖装置及其修复方法

说明书

本发明提供一种用于修复排水管道变形塌陷的非开挖装置及其修复方法，其包括树脂板、顶板、多节伸缩筒和调姿底座组件，顶板第一端和树脂板连接，第二端和力传感器第一端连接，力传感器第二端和多节伸缩筒连接，调姿底座组件对称分布在主安装板下部两侧。修复方法的具体步骤为：进行非开挖变形修复准备工作，调节两自由度摄像头视野范围，启动多节伸缩筒将树脂板顶到管壁上方；采用单目视觉定位算法和圆拟合算法获取管壁上方待顶出差值，顶出差值小于一定值或压力超过一定值，则制动多节伸缩筒并加热固化树脂板，分段支撑待修复管道的变形塌陷位置，从而达到整圈修复。本发明安全性高，施工周期短，操作便捷，无需开挖，通用性强，修复效果好。

技术领域

本发明涉及管道修复疏通领域，特别涉及一种用于修复排水管道变形塌陷的非开挖装置及其修复方法。

背景技术

城市市政管道是城市基础设施的重要组成部分，是城市赖以生存和发展的物质基础，被称为城市的血管。排水管道在投入使用数年后，由于外部荷载变化、管道内部腐蚀以及日常养护不到位等原因，造成管道出现不同程度的变形、破裂、塌陷等结构性缺陷，管道的过水能力被大大削弱。若不及时进行修复，管道变形塌陷程度会越来越大，最后导致管道堵塞，污水无法顺利排出，进而污水溢出地面，影响居民日常生活，甚至造成地表水体溢流污染。

对于排水管道变形塌陷的修复，市面上主要有局部修复和整体修复两种；而局部修复又主要有嵌补法和局部内衬法，但是这两种方法只能针对变形塌陷较为轻的管道，否则设备无法进入变形塌陷的管道；整体修复主要有穿插法、原位固化法(CIPP)、软管内衬法和胀管法，但是这些方法一般工期较长、成本较高，部分还需要进行开挖施工坑配合工作，而且对大部分完好、只有部分管段有问题的管道不经济实用。因此，设计一款免开挖、施工周期短、成本低、操作简单便捷且适用不同管径排水管道的修复装置，对于修复疏通排水管道是十分必要的。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于修复排水管道变形塌陷的免开挖装置，其包括树脂板、顶板、多节伸缩筒和调姿底座组件，顶板第一端和树脂板连接，第二端和力传感器第一端连接，力传感器第二端和多节伸缩筒连接，调姿底座组件对称分布在主安装板下部两侧，并提出一种修复方法，其包括进行非开挖变形修复准备工作，调节两自由度摄像头视野范围，启动多节伸缩筒将树脂板顶到管壁上方，采用单目视觉定位算法和圆拟合算法获取管壁上方待顶出差值，若待顶出差值小于一定值或压力超过一定值，则制动多节伸缩筒并加热固化树脂板，分段支撑待修复管道的变形塌陷位置，整圈修复巩固管段。本发明安全性高，施工周期短，操作便捷，无需开挖，通用性强，成本低，修复效果好。

本发明提供了一种用于修复排水管道变形塌陷的非开挖装置，其包括树脂板、顶板、力传感器、多节伸缩筒、电机、电机支架、外齿回转支承体、调姿底座组件、加热电阻丝、主动齿轮、主动齿轮轴、联轴器、主安装板、两自由度摄像头和紧固螺钉。所述树脂板和所述顶板的第一端连接，所述顶板的第二端和所述力传感器的第一端连接，所述力传感器的第二端和所述多节伸缩筒的第一端连接，所述多节伸缩筒的第二端和所述外齿回转支承体外圈的第一端连接，所述加热电阻丝均匀分布在所述树脂板和所述顶板之间。所述电机的外壳和所述电机支架的第一端固定连接，所述电机的输出轴通过联轴器和所述主动齿轮轴的第一端连接，所述主动齿轮轴的第二端通过紧固螺钉和所述主动齿轮的圆台固定连接，所述主动齿轮的圆柱齿轮和所述外齿回转支承体外圈的第二端啮合，所述外齿回转支承体的内圈和所述电机支架分别与所述主安装板上部的第一端和第二端固定连接，所述两自由度摄像头和所述主安装板上部的第三端固定连接，所述调姿底座组件对称分布在所述主安装板下部的两侧。所述调姿底座组件，其包括限位销、卡板、滑槽、支座和橡胶块，所述滑槽和所述支座的两侧分别设有凹槽，所述限位销位于所述凹槽内，所述卡板和所述支座中具有凹槽的一侧固定连接，所述滑槽的第一端和所述主安装板的下部固定连接，所述支座的第一端通过限位销和所述滑槽的第二端固定连接，所述支座的第二端和所述橡胶块固定连接。

可优选的是，所述顶板、所述力传感器、所述多节伸缩筒和所述外齿回转支承体的轴线设置在同一条直线上。