[发明专利]一种嵌入型管道内支架加固系统及其加固方法

说明书

技术领域

本发明属于地下管道加固领域，特别是一种嵌入型内支架加固系统及其施工方法。

背景技术

地下管线是城市运行的生命线，但由于各个时期的经济和建设水平不同，地下管线质量存在很大差异。随着时间增长，许多地下管线已接近使用寿命，甚至是“超期服役”，此问题在老旧城区更是明显。近年来，道路塌陷事故频发，究其原因，往往是老旧地下管线渗漏、破坏、甚至坍塌所致。

地下管线多位于城市主要交通道路下方，无法大规模开挖修复。因此非开挖修复是目前国际上公认的老旧管道最为简单经济的修复方法，该技术节省了时间及工程费用，强化了原管道的功能，延长了使用寿命。目前，常见的管道非开挖修复主要分为柔性和刚性两类。由于修复材料的自身特性，柔性修复对管道变形的抵抗能力较差，如增设管道塑料内衬方式等，因此主要以外观修复为主，无法解决管道结构性损伤的问题。而刚性修复一般采用不锈钢内衬管，将薄壁不锈钢管焊接成型后，使用牵引动力将不锈钢内衬管从待加固管道的一端牵引至另一端，不锈钢管内衬管穿插完毕之后对其进行充压，在保压情况下对内衬管与原管线之间的缝隙进行注浆固化作业。刚性加固结构具备一定的承载能力，结构断面尺寸较大，因此会损失较多的过水面积。此外，由于待加固管道损伤情况的不确定性，破损管道断面尺寸的不规则变化，预制的修复结构不能充分与待加固管道协同工作，现场制作修复结构又受到场地、环境的限制，加固工作断面小，对加固结构的型式、尺寸及施工方法均有制约。

因此，亟需一种安全、可靠的管道修复技术对产生结构性损伤的老旧管线进行加固补强，延长其使用寿命，确保道路行车安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种嵌入型管道内支架加固系统及其加固方法，要解决现有的非开挖修复老旧管道时柔性修复存在抵抗能力较差无法解决管道结构性损伤的技术问题；还要解决刚性修复时存在结构断面尺寸较大损失较多的过水面积、新旧结构无法协同工作以及受场地环境限制较大的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种嵌入型管道内支架加固系统，包括沿待加固管道周向设置的至少一榀加固圆环支架，

所述加固圆环支架包括不锈钢件的主体，所述主体包括第一组件、第二组件、第一弧形连接片、主体连接螺栓和适配块，

所述第一组件是与沿待加固管道的内壁弧度相适应的半圆弧片，其中一个端部为第一连接端，另一个端部为第一适配端，

所述第二组件是与沿待加固管道的内壁弧度相适应的半圆弧片，其中一个端部为第二连接端，另一个端部为第二适配端，

所述第一弧形连接片轴向设置、与主体内壁的弧度相适应，所述第一弧形连接片与主体的轴向长度相同，第一弧形连接片的一端固定连接在第一连接端的内壁表面，另一端伸出第一连接端的端面形成伸出段，伸出段上开有第一螺栓孔，所述第二连接端上开有与第一螺栓孔相对的连接端孔，所述第二连接端搭在伸出段上并通过依次贯穿第一螺栓孔和连接端孔的主体连接螺栓栓接，所述第一连接端的端面与第二连接端的端面对接顶紧；

所述第一适配端的端面固定连接有与其轴向长度等长设置的第一限位卡块，所述第二适配端的端面固定连接有与其轴向长度等长设置的第二限位卡块，第一限位卡块和第二限位卡块之间形成供适配块嵌入的限位卡槽，所述适配块的周向宽度大于或等于限位卡槽的周向宽度，轴向长度和厚度与限位卡槽相适应，所述适配块通过扩张装置扩张第一组件与第二组件间限位卡槽的宽度嵌卡在限位卡槽内，所述第一组件、第二组件和适配块共同形成完整的封闭圆环。

所述加固圆环支架还包括轴向伸出主体的两侧、与主体一体成形的翼板，所述翼板是与主体内壁的弧度相适应的弧形板，

沿待加固管道周向设有至少两榀加固圆环支架，包括前榀加固圆环支架和后榀加固圆环支架，沿前榀加固圆环支架周向间隔设有多道翼板，沿后榀加固圆环支架上的对应位置也设有数量相同的翼板，两者通过翼板固定连接为一体。

所述主体和翼板形成沿加固圆环支架周向间隔交替设置、尺寸相适应的插头板和插槽，前榀加固圆环支架和后榀加固圆环支架的外轮廓相同，后榀加固圆环支架的插头板插入前榀加固圆环支架的插槽内，前榀加固圆环支架的插头板插入后榀加固圆环支架的插槽内，前榀加固圆环支架和后榀加固圆环支架承插封闭连接为一体形成钢筒。

所述翼板上均开有翼板孔，前榀加固圆环支架和后榀加固圆环支架之间通过第二弧形连接片固定连接，所述第二弧形连接片的弧度与主体内壁的弧度相适应，所述第二弧形连接片轴向设置，