一种钢带管置换的组合机头装置的制作方法

1.本发明涉及管道替换技术，更具体地说，尤其涉及一种钢带管置换的组合机头装置。


背景技术：

2.地下管道非开挖替换技术是解决地下管道损坏无法修复的技术难题，非开挖替换方法的整体优势在于替换的负面影响小，占用场地比较少，对地面、交通、环境以及周围地下管线等等的影响很微弱，替换完的管道寿命质量好，非开挖替换技术在排水管道替换领域必将得到大力推广。
3.当旧有污水管网存在坍塌堵塞时，经检测(中央控制工业管道内窥摄像)后开展管道替换，管道替换使用的材料为50到60公分一节的柔性接口管材，管道替换分为等境替换缩径替换，等径替换后的管道保留了原有的流量但替换难度较高，等径替换需要将原有的管道破碎清出同时顶进新管材，缩径替换后的管道会减小原有的流量但难度较低，只需要利用光头将塌陷的管道挤压撑起同步顶进新的管材在原有的管道内，但缩径替换应为会缩小流量所以一般情况下不选择。
4.现有管道替换技术可以解决大部份的管道坍塌问题，但是在遇到刚带管发生坍塌时，现有的技术确无法解决，因钢带管中的钢带条存在现在有的替换设备都无法有效的剪切钢带，这就意味着无法进行等径替换，而缩径替换会减少管道的流量显然不是最优的选择方案。
5.因此，需要一种能够同径替换钢带管技术，至少部分地解决现有的管道替换技术中存在的问题。


技术实现要素：

6.本发明针对上述缺点对现有技术进行改进，提供一种能够针对钢带管塌陷进行等径替换的的技术，技术方案如下：一种钢带管置换的组合机头装置，包括有从前到后依次连接的挤压头装置、撕裂装置和套管装置，所述挤压头装置包括有分动器和挤压光头，所述分动器一端与所述挤压光头连接，所述撕裂装置设有撕裂段和扩胀段，该撕裂段设有使撕裂刀径向活动的出刀行程口，所述扩胀段的末端连接有油缸，该油缸的伸缩端与撕裂刀连接，所述套管装置包括有与扩胀段连接的管帽套筒和穿设于管帽套筒的管材。
7.所述挤压头装置的首端设有链接件，该链接件为多方链接套或呈圆柱体状丝牙链接套。
8.所述扩胀段的末端贯穿有注浆接头，该注浆接头连接有注浆管。
9.所述油缸的末端通过连接扣或螺纹丝牙连接有连接杆。
10.所述撕裂段与扩胀段之间呈阶梯状结构，且扩胀段位于撕裂段的一端设有倒角。
11.进一步，所述连接杆穿设有挡板，该挡板封堵钢带管的尾端，所述挡板中心开设有
中心孔，圆周排列开设有四组穿透孔。
12.所述油缸与撕裂刀之间套设有包裹油缸伸缩端的软套。
13.所述挤压光头的外周围绕开设有出浆孔若干组。
14.所述撕裂刀为一字结构或十字结构。
15.一种组合机头装置的钢带管置换工艺：a、使用动力设备穿越一条回拖动力杆至替换工作井口，将挤压头装置连接回拖动力杆，回拖进入原管道并逐步连接位于挤压头装置后的撕裂装置，位于撕裂装置后的套管装置；b、挤压头装置可通过分动器独立旋转，回拖动力杆旋转回拖组合机头装置使挤压头装置独立旋转进入管道；c、当挤压头装置进入管道后，油缸的伸缩端推动撕裂刀从出刀行程口径向伸出；d、回拖动力杆继续回拖组合机头装置使撕裂刀接触钢带管后，油缸的伸缩端继续推进，使伸出的撕裂刀延出刀行程口前进对触碰的管道进行割裂，前进切割至刀行程口前端后油缸回收带动撕裂刀延出刀行程口退回至刀行程口尾端；e、回拖动力杆继续回拖组合机头装置使扩胀段扩胀以割裂的原管，并在撕裂刀触碰到未割裂的管道时停止回拖，并依次重复上述步骤c和步骤d以此循环，并在扩胀段未全入原管道内时安装好套管装置；f、在套管装置上安装柔性接口管材；g、使用连接杆通过螺纹丝牙连接油缸后，在使用带有中心孔的档板封堵管尾端，并使连接杆贯穿档板中心孔；h、使用大于档板中心孔能与连接杆连接的任意零件扣紧档板与管尾端接触，确保回拖时能带动管材进入原管；i、管材进入原管后但需保留柔性接口在井外，再将连接杆如上述步骤h所述的连接杆零件与档板卸下，继续放入一条新的柔性连接管材和中心杆与上一条管材和中心杆对接，再重复如上述步骤h所述；j、重复步骤i的方式，一直到整条管道全部替换成新的管道，此时组合机头装置已到另一段井口，也就可以拆卸装置完成替换了。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过将钢带管撕裂，再对撕裂部分进行扩胀，扩胀后顶进柔性连接管材，以上步骤循环步进完成替换，实现在遇到刚带管发生坍塌时，有限快速进行替换，且无需缩径替换会减少管道的流量，有效解决地下管道损坏无法修复的技术难题，替换的负面影响小，占用场地比较少，对地面、交通、环境以及地下管线的影响微弱，替换完的管道寿命质量好。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍：图1为本发明的撕裂刀回收时立体结构示意图；图2为本发明的撕裂刀伸出时立体结构示意图；图3为本发明的分解结构示意图；
图4为本发明的内部结构示意图；图5为本发明的右视图；包括：1、挤压头装置；2、撕裂装置；3、套管装置；4、分动器；5、挤压光头；6、撕裂段；7、扩胀段；8、撕裂刀；9、出刀行程口；10、油缸；11、管帽套筒；12、管材；13、链接件；14、注浆接头；15、注浆管；16、连接杆；17、挡板；18、中心孔；19、穿透孔；20、软套；21、出浆孔。
具体实施方式
18.下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
19.下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，详细如下：如图1-4所示，一种钢带管置换的组合机头装置，包括有从前到后依次连接的挤压头装置1、撕裂装置2和套管装置3，所述挤压头装置1包括有分动器4和挤压光头5，所述分动器4一端与所述挤压光头5连接，该分动器4的另一端与撕裂装置2相连接，实现挤压光头5独立转动，撕裂装置2设有撕裂段6和扩胀段7，该撕裂段6设有使撕裂刀8径向活动的出刀行程口9，出刀行程口9为对称结构，使撕裂刀8能够穿设于出刀行程口9之间，扩胀段7的末端连接有油缸10，该油缸10的伸缩端与撕裂刀8连接，实现撕裂刀8的轴向移动，对原管进行割裂，套管装置3包括有与扩胀段7连接的管帽套筒11和穿设于管帽套筒11的管材12。
20.挤压头装置1的首端设有链接件13，该链接件13为八方链接套。
21.扩胀段7的末端贯穿有注浆接头14，该注浆接头14连接有注浆管15，用于注浆保压保护油缸。
22.油缸10的末端通过螺纹丝牙连接有连接杆16。
23.撕裂段6与扩胀段7之间呈阶梯状结构，且扩胀段7位于撕裂段6的一端设有倒角，更便于通过撕裂段6的原管道进入扩胀段7。
24.进一步，连接杆16穿设有挡板17，该挡板17封堵钢带管的尾端，挡板17中心开设有中心孔18，圆周排列开设有四组穿透孔19。
25.油缸与撕裂刀之间套设有包裹油缸伸缩端的软套20，用于保护油缸的伸缩端。
26.如图5所示，挤压光头5的外周围绕开设有出浆孔21若干组，用于出浆润滑减阻，流向管外的的流浆还可以稳定土层，流浆是从链接件进入，与链接件相连接的连接杆为空心孔结构，连接杆的设备可以向连接杆注射流浆。
27.如图5所示，撕裂刀8为十字结构，可根据现场施工情况替换一字结构的撕裂刀8，使用范围更广。
28.一种组合机头装置的钢带管置换工艺：a、使用动力设备穿越一条回拖动力杆至替换工作井口，将挤压头装置1连接回拖动力杆，回拖进入原管道并逐步连接位于挤压头装置1后的撕裂装置2，位于撕裂装置2后的套管装置3；b、挤压头装置1可通过分动器4独立旋转，回拖动力杆旋转回拖组合机头装置使挤压头装置1独立旋转进入管道；
c、当挤压头装置1进入管道后，油缸10的伸缩端推动撕裂刀8从出刀行程口9径向伸出；d、回拖动力杆继续回拖组合机头装置使撕裂刀8接触钢带管后，油缸10的伸缩端继续推进，使伸出的撕裂刀8延出刀行程口9前进对触碰的管道进行割裂，前进切割至刀行程口前端后油缸10回收带动撕裂刀8延出刀行程口9退回至刀行程口尾端；e、当挤压光头5旋转进入原管内挤压撑胀原管后，继续回拖把挤压撑胀好的原管过度给撕裂段6，扩胀段7继续保持撑胀管材的状态，更便于切割。
29.f、回拖动力杆继续回拖组合机头装置使扩胀段7扩胀以割裂的原管，并在撕裂刀8触碰到未割裂的管道时停止回拖，并依次重复上述步骤c和步骤d以此循环，并在扩胀段7未全入原管道内时安装好套管装置3；g、在套管装置3上安装柔性接口管材12；h、使用连接杆16通过螺纹丝牙连接油缸10后，在使用带有中心孔18的档板封堵管尾端，并使连接杆16贯穿档板中心孔18；i、使用大于档板中心孔18能与连接杆16连接的任意零件扣紧档板与管尾端接触，确保回拖时能带动管材12进入原管；j、管材12进入原管后但需保留柔性接口在井外，再将连接杆16如上述步骤h所述的连接杆16零件与档板卸下，继续放入一条新的柔性连接管材12和中心杆与上一条管材12和中心杆对接，再重复如上述步骤h所述；k、重复步骤i的方式，一直到整条管道全部替换成新的管道，此时组合机头装置已到另一段井口，也就可以拆卸装置完成替换了。
30.本发明通过将钢带管撕裂，再对撕裂部分进行扩胀，扩胀后顶进柔性连接管材12，以上步骤循环步进完成替换，实现在遇到刚带管发生坍塌时，有限快速进行替换，且无需缩径替换会减少管道的流量，有效解决地下管道损坏无法修复的技术难题，替换的负面影响小，占用场地比较少，对地面、交通、环境以及地下管线的影响微弱，替换完的管道寿命质量好。
31.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种钢带管置换的组合机头装置，其特征在于，包括有从前到后依次连接的挤压头装置（1）、撕裂装置（2）和套管装置（3），所述挤压头装置（1）包括有分动器（4）和挤压光头（5），所述分动器（4）一端与所述挤压光头（5）连接，其另一端与撕裂装置（2）相连接，所述撕裂装置（2）设有撕裂段（6）和扩胀段（7），该撕裂段（6）设有使撕裂刀（8）径向活动的出刀行程口（9），所述扩胀段（7）的末端连接有油缸（10），该油缸（10）的伸缩端与撕裂刀（8）连接，所述套管装置（3）包括有与扩胀段（7）连接的管帽套筒（11）和穿设于管帽套筒（11）的管材（12）。2.根据权利要求1所述的一种钢带管置换的组合机头装置，其特征在于，所述挤压头装置（1）的首端设有链接件（13），该链接件（13）为多方链接套或呈圆柱体状丝牙链接套。3.根据权利要求1所述的一种钢带管置换的组合机头装置，其特征在于，所述扩胀段（7）的末端贯穿有注浆接头（14），该注浆接头（14）连接有注浆管（15）。4.根据权利要求1所述的一种钢带管置换的组合机头装置，其特征在于，所述油缸（10）的末端通过连接扣或螺纹丝牙连接有连接杆（16）。5.根据权利要求1所述的一种钢带管置换的组合机头装置，其特征在于，所述撕裂段（6）与扩胀段（7）之间呈阶梯状结构，且扩胀段（7）位于撕裂段（6）的一端设有倒角。6.根据权利要求4所述的一种钢带管置换的组合机头装置，其特征在于，所述连接杆（16）穿设有挡板（17），该挡板（17）封堵钢带管的尾端，所述挡板（17）中心开设有中心孔（18），其圆周排列开设有四组穿透孔（19）。7.根据权利要求1所述的一种钢带管置换的组合机头装置，其特征在于，所述油缸（10）与撕裂刀（8）之间套设有包裹油缸（10）伸缩端的软套（20）。8.根据权利要求1所述的一种钢带管置换的组合机头装置，其特征在于，所述挤压光头（5）的外周围绕开设有出浆孔（21）若干组。9.根据权利要求1所述的一种钢带管置换的组合机头装置，其特征在于，所述撕裂刀（8）为一字结构或十字结构。

技术总结
一种钢带管置换的组合机头装置，挤压头装置包括有相互连接的分动器和挤压光头，分动器一端与撕裂装置相连接，撕裂装置设有撕裂段和扩胀段，撕裂段设有使撕裂刀径向活动的出刀行程口，扩胀段的末端连接有油缸，油缸的伸缩端与撕裂刀连接，套管装置包括有与扩胀段连接的管帽套筒和穿设于管帽套筒的管材，本发明通过将钢带管撕裂，再对撕裂部分进行扩胀，扩胀后顶进柔性连接管材，以上步骤循环步进完成替换，实现在遇到刚带管发生坍塌时，有限快速进行替换，且无需缩径替换会减少管道的流量，有效解决地下管道损坏无法修复的技术难题，替换的负面影响小，占用场地比较少，对地面、交通、环境以及地下管线的影响微弱，替换完的管道寿命质量好。命质量好。命质量好。


技术研发人员：李齐军
受保护的技术使用者：李齐军
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2022/3/8