有效
一种排水管道液囊式封堵结构及其使用方法
王光明、王灏、崔同悦
北京市市政工程研究院
摘要
一种排水管道液囊式封堵结构及其使用方法,包括液囊、液压泵和水泵;检查井中设有综合管路;液囊设在下游管道中,包括液囊主体、注液口法兰和排液口法兰;液囊主体由柔性特种复合材料制成,液囊主体两端开有开口;液囊主体内满注液体;注液口法兰封堵在液囊主体靠近检查井一侧的开口处;排液口法兰封堵在液囊主体远离检查井一侧的开口处;排液口法兰中部开有排液口,排液口中插有活动杆;活动杆上连有封堵阀门;排液口法兰内侧连有开合油缸;开合油缸带着活动杆横向移动;液囊主体中还设置有内液压管、内排气管和内注液管;本发明解决了传统的封堵方式工作效率低,安全性差,封堵不易入井安装并且气囊承受内压低、气压不好控制的技术问题。
1.一种排水管道液囊式封堵结构,其特征在于:包括有液囊(1)、液压泵(2)和水泵(3);所述液压泵(2)和水泵(3)分别设置管道的检查井(4)顶部两侧;在检查井(4)中设置有综合管路;所述综合管路包括有外液压管(5)、外注液管(6)和外排气管(7);所述外注液管(6)的上端与水泵(3)连接,外注液管(6)的下端伸入检查井(4)一侧的下游管道中;所述外液压管(5)的上端与液压泵(2)相连,外液压管(5)的下端伸入下游管道中;所述液囊(1)横向设置在下游管道中,用以将下游管道封堵;所述液囊(1)包括有液囊主体(1.1)、注液口法兰(1.2)和排液口法兰(1.3);所述液囊主体(1.1)由柔性特种复合材料制成,在液囊主体(1.1)的两端中部分别开设有开口;所述液囊主体(1.1)内满注有液体;所述注液口法兰(1.2)封堵在液囊主体(1.1)靠近检查井(4)一侧的开口处;所述排液口法兰(1.3)封堵在液囊主体(1.1)远离检查井(4)一侧的开口处;在排液口法兰(1.3)的中部开设有排液口(8),在排液口(8)中插设有活动杆(9);所述活动杆(9)位于液囊主体(1.1)外侧的部位上连接有封堵阀门(10);在排液口法兰(1.3)的内侧面上横向连接有开合油缸(11)和用以支撑活动杆(9)的导向座(12);所述开合油缸(11)的活塞杆与活动杆(9)的内端之间通过连接板(13)连接,且开合油缸(11)带着活动杆(9)横向移动;所述液囊主体(1.1)中还设置有内液压管(15)、内排气管(16)和内注液管(17);所述内排气管(16)的外端从注液口法兰(1.2)中穿出、与外排气管(7)相连,内排气管(16)的内端延伸至靠近液囊主体(1.1)顶部位置处;在外排气管(7)上、靠近排气口的位置处依次设置有压力表(14)和截止阀(18);所述内注液管(17)的外端从注液口法兰(1.2)中穿出、与外注液管(6)相连,内注液管(17)的内端延伸至靠近液囊主体(1.1)底部位置处;所述内液压管(15)的一端与开合油缸(11)连接,内液压管(15)的另一端从注液口法兰(1.2)穿出、与外液压管(5)相连;当下游管道中多水或满水时,所述活动杆(9)呈管状,且活动杆(9)的外端设置有管道清洗喷头(25);所述综合管路还包括有外高压水管;在液囊主体(1.1)设置有内高压水管(27);所述内高压水管(27)横向设置在液囊主体(1.1)中,内高压水管(27)的一端与活动杆(9)的内端相连,内高压水管(27)的另一端从注液口法兰(1.2)穿出、与外高压水管相连。
2.根据权利要求1所述的排水管道液囊式封堵结构,其特征在于:所述液囊主体(1.1)具体由PVC夹高强纤维网布复合材料制成,液囊主体(1.1)的长度等于1.5-2倍下游管道的直径。
3.根据权利要求1所述的排水管道液囊式封堵结构,其特征在于:所述液囊主体(1.1)的外侧、沿圆周方向间隔布置有一组囊外拉带(19);所述囊外拉带(19)的两端分别与排液口法兰(1.3)和注液口法兰(1.2)连接;在液囊主体(1.1)的外表面上、对应每根囊外拉带(19)的位置处设置有限位套环(20)。
4.根据权利要求1所述的排水管道液囊式封堵结构,其特征在于:所述注液口法兰(1.2)包括有注液口内法兰(1.2.1)、注液口外法兰(1.2.2)和第一螺栓(1.2.3);所述注液口内法兰(1.2.1)和注液口外法兰(1.2.2)分别沿环向夹持在对应开口周围的液囊主体(1.1)的内外侧壁上,且注液口内法兰(1.2.1)与注液口外法兰(1.2.2)之间通过第一螺栓(1.2.3)连接;所述注液口内法兰(1.2.1)与液囊主体(1.1)的内壁之间以及注液口外法兰(1.2.2)与液囊主体(1.1)的外壁之间分别刷有密封胶。
5.根据权利要求1所述的排水管道液囊式封堵结构,其特征在于:所述排液口法兰(1.3)包括有排液口内法兰(1.3.1)、排液口外法兰(1.3.2)和第二螺栓(1.3.3);所述排液口内法兰(1.3.1)和排液口外法兰(1.3.2)分别沿环向夹持在对应开口周围的液囊主体(1.1)的内外侧壁上,且排液口内法兰(1.3.1)与排液口外法兰(1.3.2)之间通过第二螺栓(1.3.3)连接;所述排液口内法兰(1.3.1)与液囊主体(1.1)的内壁之间以及排液口外法兰(1.3.2)与液囊主体(1.1)的外壁之间分别刷有密封胶。
6.根据权利要求1所述的排水管道液囊式封堵结构,其特征在于:所述检查井(4)的顶部上方设置有吊运固定架(21);所述液囊(1)通过拉接件(22)与吊运固定架(21)拉接。
7.根据权利要求1所述的排水管道液囊式封堵结构,其特征在于:所述排液口法兰(1.3)的外侧、位于排液口(8)的周围设置有环形凸起(23);所述环形凸起(23)的外端面上、沿环向开设有缺口(24);当开合油缸(11)的活塞杆伸出时,封堵阀门(10)嵌入缺口(24)中,封堵在排液口(8)处。
8.一种权利要求1-7中任意一项所述的排水管道液囊式封堵结构的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,封堵作业前摸清待封堵的下游管道的管径大小、水量、水流速信息,准备好相应管径的液囊(1),排空囊内空气,使液囊(1)形成收束状态,保证封堵阀门(10)处于关闭状态,将综合管路与液囊注液口法兰(1.2)上的对应管口连接好;步骤二,设备准备:封堵采用的设备包括液囊(1)和地面配套设备;步骤三,试运行:对液压泵(2)、水泵以及封堵阀门(10)的操作控制进行试运行,并排除故障;步骤四,液囊(1)下井就位:将液囊主体(1.1)在收束状态放入检查井(4)中,并放置于下游管道内,使液囊主体(1.1)设置有排液口法兰(1.3)的一端朝向下游;步骤五,对液囊主体(1.1)进行注液:用水泵将充注液体通过外注液管(6)和内注液管(17)注入液囊主体(1.1)内,注液过程中估算注液量同时观察外排气管(7)的排气口,注液量达到液囊主体(1.1)的容积且排气口出水后,说明液囊主体(1.1)内已充满液体,关闭外排气管(7)上的截止阀(18),继续注入液体并边注液体边观察压力表(14),使囊内液体压力达到预定压力,注液完成;步骤六,注液完成后定期检查各管的连接处是否牢固,定期检查压力表(14)指示数,当压力表(14)的读数低于封堵设定压力,及时补压;步骤七,液囊封堵拆除:操作液压泵(2)开启封堵阀门(10),排出液囊主体(1.1)内的液体,液体排出后,将液囊(1)吊出检查井(4);步骤八,后续作业;及时清洗、养护液囊(1)封堵,以备下次施工使用,至此施工完毕。
9.根据权利要求8所述的排水管道液囊式封堵结构的使用方法,其特征在于:步骤四中液囊(1)下井就位时,当人员能够进入下游管道中布设液囊(1)时,液囊(1)在收束状态下井后,直接放入下游管道内,封堵排液口法兰一端朝向下游;当人员无法进入下游管道中布设液囊(1)时,在活动杆(9)的外端安装管道清洗喷头(25),液囊(1)在收束状态下井后,随水流作用进入下游管道时,给外高压水管和内高压水管(27)供水,凭借管道清洗喷头(25)提供的前进动力及水流共同作用,使液囊(1)进入检查井下游管道内。



