本發(fā)明屬于管道修復，具體是管道加固裝置及方法。

背景技術：

1、管道作為能源運輸的五種主要方式之一，是石油、天然氣和生物燃料等能源成本最低的長距離運輸工具，對世界經濟發(fā)展具有重要影響。隨著我國城市建設中市政工程的進程加快，管道的遷改及加固成為了繞不開的話題，尤其在地下管線密集的老城市區(qū)，管道往往面臨著腐蝕、磨損、外力沖擊等問題，這些問題可能導致管道的泄露、斷裂和失效，對生產安全和環(huán)境保護帶來嚴重威脅。

2、目前管道加固技術通常有注漿加固、安裝加固套管、粘結材料加固、增強材料加固和安裝支撐等，其中注漿加固為直接對管道周圍土壤進行注漿，以達到加固管道的目的，對管道周圍的土壤環(huán)境要求較高；其余的修復技術大多采用密封膠或粘結材料對破損進行密封，缺少加固支撐的作用，導致修復后的管道整體性能下降，容易出現二次破損，而使用增強材料則成本較高，無法滿足大面積修補加固。為此，有必要提出管道加固裝置及方法。

技術實現思路

1、為了解決上述注漿加固對土壤環(huán)境要求高，其余修復技術缺少加固支撐的問題，本發(fā)明的目的是提供管道加固裝置及方法，通過往內殼中注漿，灌漿材料在填滿內殼的同時流入空腔，使得推塊和夾緊板推動內殼，內殼包裹管道并提供夾緊固定，實現在修補管道表面的同時加固管道，提高了管道整體性能。

2、為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：管道加固裝置，包括若干中空的內殼和外殼，內殼和外殼均為弧形結構，若干內殼和外殼互相連接構成圓環(huán)結構，且相鄰內殼之間和相鄰外殼之間均為可拆卸連接；

3、外殼靠近內殼的側壁上均固定連接有中空的固定塊，固定塊內滑動連接有推塊，推塊一側壁與固定塊形成空腔，空腔側壁均固定連接有連接管，連接管另一端與內殼外側壁固定連接且連通，空腔與內殼通過連接管互相連通，推塊延伸至固定塊外部，且推塊貫穿外殼靠近內殼的側壁并延伸至內殼內部，內殼內部均設有弧形的夾緊板，夾緊板的弧度均與內殼相同，夾緊板與推塊固定連接，內殼頂端和底端均開有注漿孔。

4、基礎方案的原理是：將內殼內側壁緊貼待修復管道表面，并將若干內殼和外殼圍繞管道接合并固定，使得本裝置將管道夾持住，通過內殼頂端和底端的注漿孔，安裝注漿嘴進行注漿加固，灌漿材料把內殼填滿的同時，通過連接管灌入固定塊的空腔內，空腔內的壓強增強，進而推動推塊往管道中心運動，進而帶動夾緊板將管道夾緊固定，內殼在若干弧形夾緊板的作用下，將管道完全包裹，防止管道表面破損進一步開裂泄露，待注漿壓力到達閾值后停止注漿，實現對管道的修復和加固，提高管道整體性能。

5、基礎方案的有益效果是：1、通過往內殼注漿，灌漿材料在填滿內殼的同時，還通過連接管進入固定塊的空腔內，進而推動推塊和夾緊板將管道夾緊，確保了管道被牢固地夾持，給予管道加固扶持，與現有的注漿加固管道技術相比，本發(fā)明無需良好的土壤條件，內殼代替土壤將管道表面包裹，能夠提高管道抗壓、抗張力的性能，且有效防止了管道表面破損的進一步開裂和泄露。

6、2、外殼和內殼之間均為互相可拆卸結構，安裝方便，能夠在管道正常工作情況下對管道進行加固修復工作，保障了生產和生活的連續(xù)性，同時能夠根據管道直徑增設或者減少外殼和內殼的數量，使得裝置能夠適應不同的環(huán)境和需求，增加了裝置的靈活性和廣泛性。

7、進一步，推塊底部均設有卡盤，卡盤頂部外邊緣均與固定塊底部固定連接，相鄰卡盤之間為可拆卸連接，卡盤頂部均開有螺旋槽，推塊底部均固定連接有與螺旋槽滑動配合的凸塊。

8、基礎方案的有益效果是：由于卡盤上的螺旋槽與推塊底部的凸塊互相配合，通過轉動卡盤可帶動推塊向管道中心移動，進而使得夾緊板帶動內殼將管道牢固地夾持；在注漿前調整夾緊板對管道進行夾持工作，能夠避免后續(xù)注漿空隙太大，導致推塊從固定塊中脫落的問題，同時雙重加固能夠進一步增強管道的結構強度，提高其承載能力，延長其使用壽命。

9、進一步，卡盤下方均設有轉動軸，轉動軸鄰近卡盤處均固定連接有錐齒輪，轉動軸一端均貫穿外殼外側壁且與外殼外側壁轉動連接，轉動軸貫穿外殼的端部開有方孔，卡盤底部均固定連接有與錐齒輪嚙合的齒槽。

10、基礎方案的有益效果是：在方孔里插入扳手轉動，能夠帶動錐齒輪和卡盤轉動，進而使得卡盤帶動推塊向管道中心移動，完成對管道的夾緊工作；轉動軸的設計，能夠使得工作人員在裝置外部轉動扳手完成對管道的夾緊工作，提高了工作效率，同時能夠在轉動過程中觀察內殼的夾緊情況，避免夾緊過緊或過松而導致管道損壞的問題。

11、進一步，轉動軸一側均轉動連接有固定軸，固定軸兩端分別與外殼頂部和底部固定連接，轉動軸靠近固定軸處均開有環(huán)形槽，環(huán)形槽與固定軸緊密相鄰。

12、基礎方案的有益效果是：固定軸的設計，一方面，能夠限定轉動軸的位置，固定軸上的環(huán)形槽能確保轉動軸在轉動過程中的穩(wěn)定性，提高傳動效率，另一方面，固定軸固定連接于外殼中，形成一個牢固的支撐結構，能夠避免轉動軸在工作過程中，裝置不會發(fā)生晃動和偏移，提高了整體結構的可靠性。

13、進一步，內殼材料均采用熱塑性聚氨酯彈性復合材料。

14、基礎方案的有益效果是：內殼材料為彈性材料，能夠確保夾緊板在移動過程中內殼不會破損，且彈性材料能夠使得內殼將管道表面更好得貼合包裹，防止管道破損發(fā)生泄露；彈性材料選用熱塑性聚氨酯彈性復合材料，具有高強度、高耐磨和耐腐蝕的能力，能夠抵抗長時間的使用和惡劣的天氣條件，進一步加強了裝置的實用性和耐久性。

15、進一步，夾緊板內側壁均固定連接有彈性膠墊。

16、基礎方案的有益效果是：夾緊板內側的彈性膠墊具有緩沖和減震的效果，能夠在夾緊過程中吸收和分散壓力，避免管道發(fā)生剛性形變，同時減少夾緊板和內殼的直接摩擦，從而延長裝置的使用壽命，實現更加穩(wěn)固長久的加固修復。

17、進一步，管道加固的方法，包括以下步驟：

18、步驟一，暴露待修復管道：對待修復的管道基坑進行開挖，挖至管道底部并完全露出管道，對管道表面泥土進行清潔掃除；

19、步驟二，組裝加固裝置：將內殼與管道破損表面緊貼，并將若干內殼與外殼分別對接并固定，將管道夾在其中；

20、步驟三，夾緊管道：將扳手插入外殼的的方孔中，轉動扳手，直至夾緊板與管道之間完全貼緊；

21、步驟四，注漿加固：分別在內殼頂端和底端的注漿孔安裝注漿嘴，用高壓灌漿機同時往兩端注漿嘴注入灌漿材料，采用連續(xù)式注入的方式，一邊注漿一邊觀察內殼移動情況，同時觀察灌漿機壓力表的上升變化，當注漿壓力達到0.1mp時，暫停注漿，觀察壓力表的壓力變化，當壓力達到穩(wěn)定，封堵注漿孔，結束注漿施工；

22、步驟五，養(yǎng)護作業(yè)：注漿結束后進行養(yǎng)護作業(yè)，期間保證工作面基坑無地下水滲流，12h后，對外殼和內殼表面做干燥處理，并涂刷防腐膠，干燥養(yǎng)護24h。

23、進一步，步驟一中，若現場環(huán)境相對濕度大于85%，則須對管道表面采取干燥措施。

24、進一步，步驟四中，灌漿材料為聚合物基灌漿材料，灌漿材料須在注漿現場配置，且配置區(qū)域與注漿工作區(qū)域距離為40-50m。

25、進一步，防腐膠的成膜厚度為1-1.5mm。

26、基礎方案的有益效果是：將夾緊管道和注漿加固的技術相結合，可顯著提高管道的結構強度和穩(wěn)定性，防止管道破損從而確保安全運行，同時注漿加固和防腐措施相結合，可有效防止管道的腐蝕和老化，進而延長管道的使用壽命，減少管道的維修和更換頻率，降低了維護成本。