柔性管道变形监测修复装置及方法与流程

本发明涉及柔性管道修复领域，尤其是涉及一种柔性管道变形监测修复装置及方法。

背景技术：

1、在应用管网破旧、给排水系统修复的技术工艺下影响，在埋地柔性排水管网回填施工时，回填施工受施工环境、地质情况、施工顺序、施工工艺等因素影响大，在确保回填土压实度要求的同时也要确保柔性管道的变形不得超过允许变形量，一般柔性管道的变形率不应超过3%,而不同的柔性管道因抗外压负荷能力不同，抗变形能力差异大，在回填施工当中更需要引起重视和管控。当管道变形率变大时，不仅存在后续持续加大变形导致管道破损、断裂、坍塌等病害，也会严重影响管道的设计过流能力，影响管道的正常运行。目前在埋地排水管道施工中，对回填期间管道的变形率监测手段比较单一，基本在回填后24小时内检测回填面的高程变化情况，导致对管道回填期间的变形率监测基本缺失，而且回填后的监测数据也未能真实的体现管道的变形情况，当后续检测变形率超过允许变形量时，需要进行返工处理，导致处理工作量大，处理费用高。故而提出一种柔性管道变形监测修复装置及方法解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供提出一种适用于回填期间和回填完后对柔性管道的变形率进行监测，及时分析反馈数据，便于根据反馈信息掌握管道的变形率，实现及时采取对应措施，解决后续检测变形率超过允许变形量时，需要进行返工处理，导致处理工作量大，处理费用高的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：柔性管道变形监测修复装置，包括机体，机体上设置有用于在柔性管道中支撑行走的驱动机构，机体的前端可转动的设置有刮壁清洁及修复机构，用于清洁柔性管道的内壁以及管道变形的修复，机体上可转动的设置有用于柔性管道内壁损伤修复的修复涂料喷涂机构，机体的还前端设置有用于观察柔性管道内壁情况的测量监控设备。

3、优选方案中，机体为圆柱体，具体包括内部相连通的第一空心管体、第二空心管体和第三空心管体，第三空心管体的前端设置有端部管体。

4、优选方案中，驱动机构包括设置在第一空心管体、第二空心管体和第三空心管体中的驱动组件，以及设置在驱动组件上的两组可伸缩移动组件，两组可伸缩移动组件分别位于第一空心管体和第三空心管体中，且第一空心管体和第三空心管体上均设置有便于可伸缩移动组件穿出的调节槽。

5、优选方案中，驱动组件包括可转动设置在第一空心管体、第二空心管体和第三空心管体中的旋转螺杆，第一空心管体的外侧设置有输出轴与旋转螺杆传动连接的驱动电机；

6、可伸缩移动组件包括通过多个固定板固设在第一空心管体或第三空心管体中的固定支撑轴，以及螺纹套装在旋转螺杆上的移动支撑轴，固定支撑轴与移动支撑轴之间设置有多组伸缩移动单元，伸缩移动单元与调节槽的数量及位置相适配；

7、伸缩移动单元包括相对应的设置在固定支撑轴和移动支撑轴外部的两个底部支撑座，两个底部支撑座上均铰接设置有一组支撑杆，两组支撑杆呈八字形分别，且另一端铰接有同一个顶部支撑座，顶部支撑座的顶部设置有弹力伸缩组件，弹力伸缩组件的顶端设置有自驱动行走轮；

8、弹力伸缩组件包括设置在顶部支撑座顶部的外套块，外套块的顶端活动插接有伸缩块，外套块相对的两个内壁上均设置有限位槽，伸缩块底端的两个外壁面上分别设置有与两个限位槽滑动连接的限位块，伸缩块的底端与外套块的内底壁之间设置有伸缩弹簧，自驱动行走轮设置在伸缩块的顶端。

9、优选方案中，刮壁清洁及修复机构可转动的设置在端部管体外部，具体包括可转动套装在端部管体外部的旋转环体、设置在端部管体外部用于驱动旋转环体旋转的旋转驱动机构，以及多组设置在旋转环体外部的可伸缩刮壁修复组件。

10、优选方案中，旋转驱动机构包括设置在旋转环体边缘处的第一齿环、设置在端部管体外部的旋转驱动电机，以及设置在旋转驱动电机输出端上的传动齿轮，传动齿轮与第一齿环相啮合；

11、可伸缩刮壁修复组件包括设置在旋转环体上的倒u字形支撑架，倒u字形支撑架的顶部设置有外套板，外套板位于倒u字形支撑架顶部的前端，外套板的顶端可伸缩的插接有伸缩板，伸缩板的顶端设置有刮壁条，外套板的两个相对侧壁面上均设置有滑动槽，伸缩板底端的两个侧壁上对称设置有滑动杆，两个滑动杆分别从两个滑动槽中穿出，倒u字形支撑架的凹槽中滑动设置有伸缩调节块，伸缩调节块位于外套板的另一端，伸缩调节块的两个侧壁上均铰接设置有伸缩调节杆，伸缩调节杆的另一端可转动的套装在相对应的滑动杆上，倒u字形支撑架的凹槽中还设置有输出端与伸缩调节块相连接的推拉伸缩缸；

12、所有可伸缩刮壁修复组件的伸缩调节块之间设置有连接环。

13、优选方案中，刮壁条为呈等腰梯形的金属条，且其底端的宽度大于伸缩板顶端的宽度，刮壁条的底部设置有两个加热槽，两个加热槽分别位于伸缩板的两侧，两个加热槽的内部均布设有电热丝。

14、优选方案中，第二空心管体的直径小于第一空心管体和第三空心管体的直径；

15、修复涂料喷涂机构包括可转动的设置在第二空心管体外部的环形涂料储蓄箱、设置在第一空心管体或第三空心管体上的喷涂旋转驱动组件、设置在环形涂料储蓄箱上的可伸缩喷涂组件，以及设置在涂料储蓄箱上的涂料输送组件；

16、第二空心管体的外部和第一空心管体与第三空心管体的相对端均可转动的设置有滚珠，环形涂料储蓄箱的外壁设置有与滚珠相适配的滚动槽；

17、喷涂旋转驱动组件包括设置在环形涂料储蓄箱外部边缘处的第二齿环、设置在第一空心管体或第三空心管体上的喷涂驱动电机，以及设置在喷涂驱动电机输出轴上并与第二齿环相啮合的驱动齿轮；

18、可伸缩喷涂组件包括设置在涂料储蓄箱外部的顶推伸缩缸、设置在顶推伸缩缸输出端上的喷涂座、设置在喷涂座顶部的喷涂摄像头、喷头和固化灯，以及设置喷涂座底部的压力调节器，涂料储蓄箱的外部还设置有用于稳固顶推伸缩缸的稳固环；

19、压力调节器包括调压箱，调压箱的一端设置有调压伸缩缸，调压伸缩缸的伸缩端可伸缩的延伸至调压箱中，并连接有压缩板，调压箱另一端的两侧分别设置有进料端和出料端，压力调节器的出料端与喷头的输入端相连接；

20、涂料输送组件包括设置在涂料储蓄箱上的气压泵，气压泵的输出端通过可伸缩软管与压力调节器的进料端相连接，气压泵的输入端连接有延伸至涂料储蓄箱中的抽料管，抽料管的端部设置有配重块。

21、优选方案中，测量监控设备包括设置在端部管体前端的观测摄像头、测距雷达和照明灯。

22、柔性管道变形监测修复方法，采用上述柔性管道变形监测修复装置，该方法包括：

23、s1、将监测修复装置放入柔性管道中，根据柔性管道的内径调节驱动机构的展开长度，将监测修复装置支撑在柔性管道中，并控制驱动机构使监测修复装置在柔性管道中前进；

24、s2、通过监测修复装置前端测量监控设备传递回来的图像判断柔性管道是否出现粘黏物、变形及磨损；

25、s3、当柔性管道的内壁上出现粘黏物时，将监测修复装置前端的可伸缩刮壁修复组件移动至粘黏物处，并调节可伸缩刮壁修复组件的长度，使其与柔性管道内壁相贴合，然后转动可伸缩刮壁修复组件，利用可伸缩刮壁修复组件刮动柔性管道内壁将粘黏物清洗干净；

26、s4、当柔性管道的内壁出现向内的凹陷变形时，重复步骤s3，利用可伸缩刮壁修复组件在凹陷变形处的旋转实现修复的效果，再次过程中，对可伸缩刮壁修复组件的刮壁条进行加热，进一步软化柔性管道，提高修复效率；

27、s5、当柔性管道的内壁出现磨损时，将监测修复装置中部的修复涂料喷涂机构移动至磨损处，并转动修复涂料喷涂机构，使可伸缩喷涂组件正对磨损处，利用可伸缩喷涂组件对磨损处喷涂修复涂料，并通过固化灯进行烘干即可。

28、本发明提供了一种柔性管道变形监测修复装置及方法，便于在回填期间或回填后进入至柔性管道中对其内部进行全方位检测，并及时分析反馈数据，便于根据反馈信息掌握管道的变形率，同时可对柔性管道进行适当修复，其中，利用其上的可伸缩移动组件可适应不管管径的柔性管道，前端设置的刮壁清洁及修复机构，可对柔性管道内部进行清理和形变修复，修复涂料喷涂机构便于对磨损位置进行修复。