本技術(shù)涉及市政管道工程，尤其涉及一種靜壓裂管短管置換裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著城市的快速發(fā)展，城市地下管網(wǎng)的規(guī)模也越來越大，城市地下管網(wǎng)的正常運行是保證城市基礎(chǔ)設(shè)施正常運行的重要條件。然而，部分城區(qū)道路排水管網(wǎng)的建設(shè)標準低，隨著時間的推移，管道口徑小、管道變形、損壞等基礎(chǔ)設(shè)施薄弱問題凸顯，而且，地下管道大部分是雨污合流管道，排污管道幾乎被污泥堵塞，在強降雨天氣下，管道無法及時排水，道路容易出現(xiàn)多個積水點，影響地面上基礎(chǔ)設(shè)施的正常運行，雨污管網(wǎng)整治已成為每個城市迫在眉捷的事情。

2、雨污管網(wǎng)整治通常采用直接開挖法施工，直接開挖法會大面積破壞路面，施工工期長，會對車輛交通和行人出行造成極大影響；而且，地下管線錯綜復(fù)雜，直接開挖容易對施工周圍的構(gòu)筑物、地下管線產(chǎn)生影響，會增大開挖難度和施工成本，經(jīng)濟效益低。隨著雨污管網(wǎng)整治技術(shù)的發(fā)展，逐步采用非開挖的方法進行管道整治，例如，申請公布號為cn116357832?a的中國發(fā)明專利公開了一種市政管道靜壓裂管修復(fù)裝置及方法，通過該裝置和方法進行管道修復(fù)能避免阻斷交通影響居民生產(chǎn)生活，然而，該裝置和方法僅適用于管道暢通情形，不適用于管道塌陷、堵塞的情形，在管道堵塞的情況下，會影響管道修復(fù)質(zhì)量。

3、在雨污管網(wǎng)整治過程中，通常會存在以下問題：其一，管道使用過程中，內(nèi)部會出現(xiàn)沉積、結(jié)垢等現(xiàn)象，管道內(nèi)壁會出現(xiàn)毛刺、突起，管道自身變形、破損后，土體會沉降、塌陷、堵塞管道，管道非開挖整治、修復(fù)過程中，需要保持管道內(nèi)部暢通以使牽引拉桿或鋼絲繩穿過管道，管道內(nèi)部堵塞后，牽引拉桿或鋼絲繩無法按照既有路線穿過管道，導(dǎo)致管道整治出現(xiàn)困難；其二，采用牽引拉桿進行管道整治過程中，需要油缸提供動力，油缸在井室內(nèi)的強度和穩(wěn)定性對于管道整治的順利進行至關(guān)重要，油缸工作過程中的反力若不能得到有效分散，則會影響油缸的可靠性，影響管道整治的順利進行；其三、井室內(nèi)的油缸始終與牽引拉桿連接，新管道的置入會與牽引拉桿發(fā)生干涉，影響新管道的置入效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的之一至少在于，針對如何克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種靜壓裂管短管置換裝置，該裝置能夠?qū)λ?、堵塞的管道進行整治，提高城市地下管網(wǎng)的整治質(zhì)量和效率，減小管道整治難度，減少施工成本。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案包括以下各方面。

3、一種靜壓裂管短管置換裝置，包括布置于接收井內(nèi)的第一油頂工作臺和布置于插入井內(nèi)的第二油頂工作臺，還包括頂桿、擠擴器、調(diào)向扶正器以及新管節(jié)；所述第一油頂工作臺用于對頂桿施加壓力或拉力，將頂桿頂入或拉出原管道，所述頂桿包括多個依次連接的頂桿單元；所述擠擴器用于破碎原管道，并將原管道擠入到原管道周圍的土體中；所述調(diào)向扶正器同軸設(shè)置在頂桿上，用于糾偏定向，使頂桿沿原管道壁頂進；所述第二油頂工作臺用于將新管節(jié)推入到原管道中，使新管節(jié)置換原管道，所述第二油頂工作臺還用于對擠擴器和新管節(jié)施加壓力，使擠擴器和新管節(jié)在原管道中前進、破碎原管道。

4、優(yōu)選的，所述第一油頂工作臺包括第一油頂和第一承力結(jié)構(gòu)，所述第一油頂與油路控制系統(tǒng)連接；所述第二油頂工作臺包括第二油頂和第二承力結(jié)構(gòu)，所述第二油頂與油路控制系統(tǒng)連接。

5、優(yōu)選的，所述第一承力結(jié)構(gòu)包括承力鋼板和工字鋼，所述承力鋼板設(shè)置在接收井的井壁上，所述承力鋼板的底部嵌入地下，所述承力鋼板上設(shè)置有安裝孔，兩根工字鋼相對設(shè)置在承力鋼板的安裝孔兩側(cè)，所述工字鋼的底部嵌入地下；所述第一油頂設(shè)置在兩根工字鋼之間，并穿過安裝孔；所述第二承力結(jié)構(gòu)包括承力鋼板和工字鋼。

6、優(yōu)選的，所述頂桿單元為圓柱形桿件，所述頂桿單元的第一端設(shè)置有內(nèi)螺紋、第二端設(shè)置有外螺紋，所述頂桿單元長度方向上設(shè)置有一個或多個插銷孔。

7、優(yōu)選的，所述調(diào)向扶正器包括錐尖，所述錐尖的錐底與第一節(jié)頂桿單元可拆卸連接、焊接或一體成型。

8、優(yōu)選的，所述調(diào)向扶正器包括調(diào)向球和錐尖，所述錐尖與調(diào)向球同軸設(shè)置，所述調(diào)向球設(shè)置在頂桿單元和錐尖之間，或所述調(diào)向球設(shè)置在兩個相對的錐尖之間，或兩個所述調(diào)向球設(shè)置在兩個相對的錐尖之間。

9、優(yōu)選的，所述調(diào)向球上徑向?qū)ΨQ設(shè)置有連接桿，所述頂桿單元）的第一端或所述錐尖的錐底同軸設(shè)置有連接孔，所述錐尖的錐底和/或錐頂同軸設(shè)置有連接桿。

10、優(yōu)選的，所述調(diào)向球的直徑大于錐尖的錐底直徑，所述調(diào)向球的直徑不小于頂桿單元的直徑，所述頂桿單元的直徑略小于原管道的直徑。

11、優(yōu)選的，所述擠擴器為實心或空心的圓柱形結(jié)構(gòu)，所述擠擴器的外壁上周向設(shè)置有多把導(dǎo)向鉆刀片，所述擠擴器上同軸設(shè)置有定位環(huán)。

12、優(yōu)選的，所述新管節(jié)采用高密度高壓聚乙烯管材，相鄰的新管節(jié)之間通過承插子母鎖扣方式連接，所述新管節(jié)的連接位置處設(shè)置有密封圈。

13、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型至少具有以下有益效果：

14、通過設(shè)置調(diào)向扶正器，能夠減小頂桿頂進或新管節(jié)置換過程中的阻力，防止頂桿頂進或新管節(jié)置換過程中偏移，保證新管節(jié)置換過程的順利進行；在調(diào)向扶正器的作用下，頂桿能夠在塌陷、堵塞的管道中按照既有路線頂進。

15、新管節(jié)置換過程中，頂桿與第一油頂連接，頂桿的拉出過程不會與新管節(jié)的安裝過程發(fā)生干涉，大大提高了新管節(jié)的置換效率；還可以在頂桿完全拉出原管道后，再進行新管節(jié)的安裝，新管節(jié)的安裝可以與頂桿分離；在新管節(jié)安裝過程中，在擠擴器安裝之前安裝調(diào)正扶向器能夠進一步清理掉原管道中的障礙物，保障新管節(jié)安裝的順利進行。

16、第一油頂工作臺包括第一油頂和第一承力結(jié)構(gòu)，第二油頂工作臺包括第二油頂和第二承力結(jié)構(gòu)，第一承力結(jié)構(gòu)、第二承力結(jié)構(gòu)能夠分別將第一油頂、第二油頂工作過程中的反力分散至井壁，使第一油頂和第二油頂保持穩(wěn)定性，從而保障新管節(jié)置換過程的順利進行。

17、在新管節(jié)置換過程中，不用另外開挖新的工作井，避免了對路面的破壞，不會干擾路面交通，對施工附近的建筑物和地下管線的影響較小。本實用新型的裝置每天能夠置換30~50m長的管道，大大提高了管道整治效率和質(zhì)量，在大面積的地下管網(wǎng)整治過程中，具有極大的經(jīng)濟效益；管道整治過程中，本實用新型的裝置適用于埋深不小于1.5m的管道，對于回填土較淺、原管道為波紋管、混凝土管的地下管道，本實用新型的裝置施工質(zhì)量和施工效率高。

技術(shù)特征：

1.一種靜壓裂管短管置換裝置，其特征在于，包括布置于接收井（8）內(nèi)的第一油頂工作臺（1）和布置于插入井（9）內(nèi)的第二油頂工作臺（2），還包括頂桿（3）、擠擴器（4）、調(diào)向扶正器（5）以及新管節(jié)（6）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓裂管短管置換裝置，其特征在于，所述第一油頂工作臺（1）包括第一油頂（11）和第一承力結(jié)構(gòu)（12），所述第一油頂（11）與油路控制系統(tǒng)連接；所述第二油頂工作臺（2）包括第二油頂（21）和第二承力結(jié)構(gòu)（22），所述第二油頂（21）與油路控制系統(tǒng)連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜壓裂管短管置換裝置，其特征在于，所述第一承力結(jié)構(gòu)（12）包括承力鋼板和工字鋼，所述承力鋼板設(shè)置在接收井（8）的井壁上，所述承力鋼板的底部嵌入地下，所述承力鋼板上設(shè)置有安裝孔，兩根工字鋼相對設(shè)置在承力鋼板的安裝孔兩側(cè)，所述工字鋼的底部嵌入地下；所述第一油頂（11）設(shè)置在兩根工字鋼之間，并穿過安裝孔；所述第二承力結(jié)構(gòu)（22）包括承力鋼板和工字鋼。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓裂管短管置換裝置，其特征在于，所述頂桿單元（31）為圓柱形桿件，所述頂桿單元（31）的第一端設(shè)置有內(nèi)螺紋、第二端設(shè)置有外螺紋，所述頂桿單元（31）長度方向上設(shè)置有一個或多個插銷孔。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓裂管短管置換裝置，其特征在于，所述調(diào)向扶正器（5）包括錐尖（52），所述錐尖（52）的錐底與第一節(jié)頂桿單元（31）可拆卸連接、焊接或一體成型。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓裂管短管置換裝置，其特征在于，所述調(diào)向扶正器（5）包括調(diào)向球（51）和錐尖（52），所述錐尖（52）與調(diào)向球（51）同軸設(shè)置，所述調(diào)向球（51）設(shè)置在頂桿單元（31）和錐尖（52）之間，或所述調(diào)向球（51）設(shè)置在兩個相對的錐尖（52）之間，或兩個所述調(diào)向球（51）設(shè)置在兩個相對的錐尖（52）之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的靜壓裂管短管置換裝置，其特征在于，所述調(diào)向球（51）上徑向?qū)ΨQ設(shè)置有連接桿，所述頂桿單元（31）的第一端或所述錐尖（52）的錐底同軸設(shè)置有連接孔，所述錐尖（52）的錐底和/或錐頂同軸設(shè)置有連接桿。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的靜壓裂管短管置換裝置，其特征在于，所述調(diào)向球（51）的直徑大于錐尖（52）的錐底直徑，所述調(diào)向球（51）的直徑不小于頂桿單元（31）的直徑，所述頂桿單元（31）的直徑略小于原管道（7）的直徑。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的靜壓裂管短管置換裝置，其特征在于，所述擠擴器（4）為實心或空心的圓柱形結(jié)構(gòu)，所述擠擴器（4）的外壁上周向設(shè)置有多把導(dǎo)向鉆刀片（41），所述擠擴器（4）上同軸設(shè)置有定位環(huán)（42）。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的靜壓裂管短管置換裝置，其特征在于，所述新管節(jié)（6）采用高密度高壓聚乙烯管材，相鄰的新管節(jié)（6）之間通過承插子母鎖扣方式連接，所述新管節(jié)（6）的連接位置處設(shè)置有密封圈。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種靜壓裂管短管置換裝置，該裝置能夠?qū)λ?、堵塞的管道進行整治，提高城市地下管網(wǎng)的整治質(zhì)量和整治效率，減小整治難度，減少施工成本；管道整治過程中，不會破壞路面，干擾地上交通，對施工周圍的既有構(gòu)筑物、地下管線的影響較?。辉撗b置包括：布置于接收井內(nèi)的第一油頂工作臺和布置于插入井內(nèi)的第二油頂工作臺，還包括頂桿、擠擴器、調(diào)向扶正器以及新管節(jié)。

技術(shù)研發(fā)人員：崔坤權(quán),李丹,鐘淺,鄭雙飛,張津銘,鄭蘭蘭
受保護的技術(shù)使用者：中交第四航務(wù)工程局有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240205
技術(shù)公布日：2024/12/26