一种非开挖修复装置及其施工方法

本发明涉及非开挖修复，尤其涉及一种非开挖修复装置及其施工方法。

背景技术：

1、目前，在现有的地下管道、隧道等随着使用年限的增加，可能会受到腐蚀、磨损、破裂、渗漏等病害，而且不及时进行处理将会影响对应系统的正常运行，以至于造成公共安全问题，随着非开挖技术的广泛应用，进而采用非开挖技术进行修复加固成为当前针对地下管道、隧道等公共设备的最佳选择。

2、而针对地下管道的修复，目前常见的非开挖修复方法主要有紫外光固化内衬修复、喷涂高强砂浆修复、喷涂聚脲修复等，当其修复技术所用材料均为有机材料，修复成本很高；以及所用材料大部分含有苯乙烯，会对水质造成污染；并且在施工过程中需要固化灯架、喷涂机械等大型设备，使得施工过程不能满足低碳环保的目标。

3、而针对隧道的加固修复，目前常见的隧道加固方法有：加固帷幕法、顶板加固法、墙体加固法，以及喷涂加固法。其中，加固帷幕法是以基岩或围岩为基础，利用锚杆和钢架等材料固定加固帷幕，起到支撑、加固和加固板施工的作用，该方法适用于隧道口和圆形和半圆形隧道等高压围岩隧道，且需要考虑隧道斜率的影响，其加固深度需要随斜率变化而变化；以及顶板加固法主要是对顶板进行加固，可以采用钢梁、托架等材料加固顶板，在施工时，需要依据隧道的具体情况进行选择，同时考虑到隧道的弯曲度和坡度问题，确保顶板加固的牢固性和稳定性，该方法适用于隧道斜坡、车站、出入口等较大的空间，在施工期间需要考虑通风和排水的问题；以及墙体加固法主要是对隧道的墙体进行加固，可使用钢筋混凝土、钢梁等材料加固隧道墙壁，增强墙体的承载能力。以上加固方法均需要绑扎钢筋笼，施工工期较长，且针对异型隧道难以开展施工。此外，喷涂加固法是利用喷涂设备将聚氨酯、聚脲或水泥等材料喷至隧道内表面，待材料硬化后即完成修复。但聚氨酯或聚脲等材料属于有机材料，成本高昂，水泥材料抗拉性能差。

4、现有专利号为cn104344152a的发明专利公开了一种管道非开挖修复装置及非开挖修复方法，该修复装置虽可采用非开挖修复技术，但其在修复过程中是需要先撑开空腔层并向其内部注入填料，直至空腔层内充满填料；然后分别通过催化固化、自然固化、加热修复以及紫外光固化使充满填料的管道非开挖修复装置固化成型；可见，该装置修复是需要将管道设置在特定角度上，以避免填料因重力分布不均，致使修复加固达不到最终效果，且无法应用于在隧道修复加固上。因此，急需一种高性价比且通用性强的非开挖修复装置。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种非开挖修复装置及其施工方法，旨在解决现有非开挖修复装置修复性价比较低的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种非开挖修复装置，所述非开挖修复装置包括设置在待修复主体内的混凝土帆布膜袋；

3、所述混凝土帆布膜袋内嵌设有气囊，气囊用于与充气装置连接，在气囊充满气状态下可使混凝土帆布膜袋与待修复主体内壁贴合；

4、所述气囊外部还连接有多根排水管，各根排水管均设置有多个贯通孔，各贯通孔均与混凝土帆布膜袋相接触。

5、可选地，所述气囊端部设有充气口，所述充气口用于与充气装置连接。

6、可选地，所述混凝土帆布膜袋包括编织纤维袋和装载在编织纤维袋内的混凝土，编织纤维袋表面为网状透气透水结构。

7、可选地，所述混凝土帆布膜袋整体为圆筒状结构。

8、可选地，所述气囊充气后呈圆柱体状且与充气后的混凝土帆布膜袋相匹配。

9、可选地，各根排水管均设置有等间距分布的多个贯通孔，相邻的两根根排水管之间的贯通孔相互错开。

10、可选地，相邻贯通孔的开口朝向均不相同。

11、可选地，所述气囊为高强度橡胶材料。

12、可选地，待修复主体为地下管道时，多根排水管呈环形分布在气囊外部；或者，待修复主体为隧道时，多根排水管呈扇形分布在气囊外部，多根排水管分布与隧道内壁相匹配。

13、此外，为了实现上述目的，本发明还提供一种使用上述所述的非开挖修复装置的施工方法，所述方法包括以下步骤：

14、步骤1，使用清淤设备对待修复主体内壁淤泥杂质进行清理；

15、步骤2，将混凝土帆布膜袋拖拽进入待修复主体内部，混凝土帆布膜袋中内放置有气囊；

16、步骤3，利用气囊上的充气口对气囊进行充气，使圆筒状混凝土帆布膜袋紧贴待修复主体内壁；

17、步骤4，利用气囊上的排水管进行注水，使混凝土帆布膜袋固化；

18、步骤5，混凝土帆布带固化硬化后，泄去气囊内气压，然后取出气囊，施工完成。

19、有益效果：

20、(1)将气囊嵌设在混凝土帆布膜袋内，进而在气囊充满气状态下，使得混凝土帆布膜袋与待修复主体内壁贴合，并基于各根排水管均与一个或多个补水装置连接，以实现供水，便于排水管通过贯通孔排水浸湿混凝土帆布膜袋，进而使得混凝土帆布膜袋固化硬化后，达到加固待修复主体的目的。

21、(2)混凝土帆布膜袋的材质不含任何有毒物质，避免了在对地下管道修复后对流通的水质污染；以及混凝土材料是无机材料，使得对待修复主体总体修复加固成本远低于市场价；并且混凝土帆布袋由纤维和水泥材料组成，水泥硬化后可发挥抗压作用，而纤维材料则可发挥抗拉作用。

22、(3)排水管的数量及其内部贯通孔的设置，有效提升混凝土固化时间的一致性，以提升固化效率。

23、(4)混凝土帆布膜袋与气囊的尺寸可调节，进而可用于对不同待修复主体的修复加固，通用性强。

技术特征：

1.一种非开挖修复装置，其特征在于，所述非开挖修复装置包括设置在待修复主体(1)内的混凝土帆布膜袋(2)；

2.根据权利要求1所述的非开挖修复装置，其特征在于，所述气囊(3)端部设有充气口(4)，所述充气口(4)用于与充气装置连接。

3.根据权利要求1所述的非开挖修复装置，其特征在于，所述混凝土帆布膜袋(2)包括编织纤维袋和装载在编织纤维袋内的混凝土，编织纤维袋表面为网状透气透水结构。

4.根据权利要求1所述的非开挖修复装置，其特征在于，所述混凝土帆布膜袋(2)整体为圆筒状结构。

5.根据权利要求4所述的非开挖修复装置，其特征在于，所述气囊(3)充气后呈圆柱体状且与充气后的混凝土帆布膜袋(2)相匹配。

6.根据权利要求1所述的非开挖修复装置，其特征在于，各根排水管(5)均设置有等间距分布的多个贯通孔(6)，相邻的两根根排水管(5)之间的贯通孔(6)相互错开。

7.根据权利要求1所述的非开挖修复装置，其特征在于，相邻贯通孔(6)的开口朝向均不相同。

8.根据权利要求1所述的非开挖修复装置，其特征在于，所述气囊(3)为高强度橡胶材料。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的非开挖修复装置，其特征在于，待修复主体(1)为地下管道时，多根排水管(5)呈环形分布在气囊(3)外部；或者，待修复主体(1)为隧道时，多根排水管(5)呈扇形分布在气囊(3)外部，多根排水管(5)分布与隧道内壁相匹配。

10.一种使用权利要求9中所述的非开挖修复装置的施工方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种非开挖修复装置及其施工方法，其中，所述非开挖修复装置包括设置在待修复主体内的混凝土帆布膜袋；所述混凝土帆布膜袋内嵌设有气囊，气囊用于与充气装置连接，在气囊充满气状态下可使混凝土帆布膜袋与待修复主体内壁贴合；所述气囊外部还连接有多根排水管，各根排水管均设置有多个贯通孔，各贯通孔均与混凝土帆布膜袋相接触。本发明旨在提供高性价比且可通用的非开挖修复装置。技术研发人员：翟科杰,方宏远,李斌,王念念,杜雪明,薛冰寒,雷建伟,左胜浩受保护的技术使用者：郑州大学技术研发日：技术公布日：2024/9/2