一种管道缺陷不截流非开挖修复或检测用环形阻塞气囊的制作方法

本发明涉及地下管道非开挖修复，具体涉及一种管道缺陷不截流非开挖修复或检测用环形阻塞气囊。

背景技术：

1、随着使用年限的增加，地下排水管道容易出现不同程度的破损，这会导致污水外渗污染周边环境，或者外水（地下水、河水、自来水渗漏水等）入渗稀释管道内污水进而出现污水量上涨、浓度偏低等问题，如何解决这一痛点问题成为了行业内关注的焦点。

2、中国发明专利cn118391536b公开了一种管道缺陷带水无破损修复装置，其中采用环形阻塞气囊用以阻塞管道上下游水流，以便在管道待修复段形成无水修复空间。但工程实践中发现，普通气囊产品膨胀时会存在如下问题：

3、（1）橡胶气囊打气后迅速膨胀，但非是理想中的“完全径向膨胀”。受自身受力特性的影响，安装在中心过流管上的气囊会呈现“甜甜圈”式的膨胀，也即在径向膨胀的同时，沿轴向轴线的侧向膨胀更为明显。虽然径向膨胀很快会受到待修复管道制约而膨胀受限，但是随着气囊内部压力的增大，气囊轴向膨胀明显。若相邻设备与气囊间距过小，则气囊轴向膨胀会严重影响其相邻设备（如高压冲洗装置）的正常使用；若相邻设备与气囊间距过大，则会导致修复装置过长，造成工程成本的增加。

4、（2）若通过调整制作工艺削弱气囊轴向膨胀，则技术难度提高，制作工序复杂，制作周期更长，制作成本更高。

5、因此，有必要提出一种能有效削弱轴向膨胀的管道缺陷不截流非开挖修复或检测用环形阻塞气囊。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种管道缺陷不截流非开挖修复或检测用环形阻塞气囊。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种管道缺陷不截流非开挖修复或检测用环形阻塞气囊，包括环绕固定安装在中心过流管外壁上的圆环状外气囊，外气囊的环状腔体内部安装有内气囊，外气囊的外表面环绕固定安装有柔性摩擦垫层；

4、外气囊内部还安装有抗拉膜，抗拉膜将环状腔体进一步分隔成蜗壳形腔体；蜗壳形腔体内安装有蜗壳形的内气囊；

5、内气囊未充气膨胀时，外气囊贴附在中心过流管外壁上，内气囊充气膨胀后，外气囊被充填，使得柔性摩擦垫层紧密抵接于待修复管道内壁；

6、其中，内气囊的拉伸模量小于外气囊的拉伸模量。

7、基于上述技术方案，环形阻塞气囊呈双层结构，内层为内气囊，外层为外气囊，当内气囊的拉伸模量小于外气囊的拉伸模量时，内气囊在充气后的膨胀变形量大于外气囊的变形量，于是外气囊会对内气囊的膨胀变形产生约束作用，从而约束环形阻塞气囊沿中心过流管轴线方向上的侧向膨胀变形；外气囊采用与待修复管道匹配的尺寸，匹配并非指相等，而是指其膨胀后能够贴紧待修复管道内壁，使得环形阻塞气囊能够对待修复管道产生足够的膨胀压力，进而使得柔性摩擦垫层与待修复管道之间能够产生足够抵抗待修复管道内部水压的摩擦力。

8、作为本发明的优选方案，外气囊包括环绕固定安装在中心过流管外壁上的内膜、分别固定安装在内膜两端的两道侧膜、与两道侧膜固定连接的外膜，内膜、外膜、两道侧膜围成容纳内气囊的环状腔体。

9、作为本发明的优选方案，外气囊的拉伸模量至少为内气囊的拉伸模量的1.2倍。

10、作为本发明的优选方案，外气囊的抗拉强度不低于12mpa，拉伸模量大于等于0.24gpa；内气囊的抗拉强度不低于10mpa，拉伸模量小于等于0.24gpa，优选为小于等于0.20gpa。

11、作为本发明的优选方案，外气囊采用帆布、橡胶布中的任一种材质。

12、作为本发明的优选方案，内气囊采用塑料、橡胶中的任一种材质，其中塑料可采用pe（聚乙烯）或pvc（聚氯乙烯）中的任一种材质，橡胶可采用天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、聚氨酯橡胶中的任一种材质。

13、作为本发明的优选方案，柔性摩擦垫层采用橡胶带、硅胶带或乳胶带。

14、作为本发明的优选方案，内膜与中心过流管外壁为粘接，柔性摩擦垫层与外膜为粘接；内膜、外膜、两道侧膜之间为一体化连接或粘接。

15、作为本发明的优选方案，抗拉膜绕内膜呈螺旋式布置，内侧与内膜固定连接，外侧与外膜固定连接，轴向两端分别与两道侧膜固定连接。

16、基于上述技术方案，当内气囊采用蜗壳形后，其侧向膨胀变形小于同直径环状气囊的侧向膨胀变形，进一步降低了环形阻塞气囊的侧向膨胀变形；外气囊内设置的抗拉膜，可以向外气囊左右两侧膜提供拉力，进一步降低了环形阻塞气囊的侧向膨胀变形（也即沿中心过流管轴向的膨胀变形）；此时，相邻环形阻塞气囊膨胀后的跨距大幅缩小，装置整体长度有效缩短，同时相邻环形阻塞气囊膨胀之间的部件作业更为便捷；此外，抗拉膜还可以约束蜗壳形的内气囊内环的变形，避免内环外环的变形差过大（过大很难恢复），使得内气囊整体变形更为均匀，保证内气囊耐久性和使用寿命。

17、作为本发明的优选方案，抗拉膜的拉伸模量大于等于外气囊的拉伸模量。

18、与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果：

19、（1）采用内外双膜设计，内气囊膨胀，外气囊既能发生一定膨胀又能约束内气囊膨胀，从一定程度上削弱轴向膨胀，缩短设备长度，提高作业便利性，同时也保证径向具有足够的膨胀压力；

20、（2）实现真正意义上的“径向膨胀”，环形阻塞气囊蜗壳形抗拉膜的巧妙设计，可有效削弱环形阻塞气囊轴向膨胀；

21、（3）造价低，所用材料均为常见普通材料，加之制作工序简单，质量控制难度低，让该气囊在造价上具有明显的优势。

1.一种管道缺陷不截流非开挖修复或检测用环形阻塞气囊，其特征在于：包括环绕固定安装在中心过流管（2）外壁上的圆环状外气囊（12），外气囊（12）的环状腔体内部安装有内气囊（13），外气囊（12）的外表面环绕固定安装有柔性摩擦垫层（11）；

2.根据权利要求1所述的管道缺陷不截流非开挖修复或检测用环形阻塞气囊，其特征在于：外气囊（12）包括环绕固定安装在中心过流管（2）外壁上的内膜（123）、分别固定安装在内膜（123）两端的两道侧膜（122）、与两道侧膜（122）固定连接的外膜（121），内膜（123）、外膜（121）、两道侧膜（122）围成容纳内气囊（13）的环状腔体。

3.根据权利要求2所述的管道缺陷不截流非开挖修复或检测用环形阻塞气囊，其特征在于：外气囊（12）的拉伸模量至少为内气囊（13）的拉伸模量的1.2倍。

4.根据权利要求3所述的管道缺陷不截流非开挖修复或检测用环形阻塞气囊，其特征在于：外气囊（12）的抗拉强度不低于12mpa，拉伸模量大于等于0.24gpa；内气囊（13）的抗拉强度不低于10mpa，拉伸模量小于等于0.24gpa。

5.根据权利要求4所述的管道缺陷不截流非开挖修复或检测用环形阻塞气囊，其特征在于：外气囊（12）采用帆布、橡胶布中的任一种材质。

6.根据权利要求4所述的管道缺陷不截流非开挖修复或检测用环形阻塞气囊，其特征在于：内气囊（13）采用塑料、橡胶中的任一种材质，其中塑料采用聚乙烯或聚氯乙烯中的任一种材质，橡胶采用天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、聚氨酯橡胶中的任一种材质。

7.根据权利要求4所述的管道缺陷不截流非开挖修复或检测用环形阻塞气囊，其特征在于：柔性摩擦垫层（11）采用橡胶带、硅胶带或乳胶带。

8.根据权利要求2所述的管道缺陷不截流非开挖修复或检测用环形阻塞气囊，其特征在于：内膜（123）与中心过流管（2）外壁为粘接，柔性摩擦垫层（11）与外膜（121）为粘接；内膜（123）、外膜（121）、两道侧膜（122）之间为一体化连接或粘接。

9.根据权利要求2-8任一项所述的管道缺陷不截流非开挖修复或检测用环形阻塞气囊，其特征在于：抗拉膜（124）绕内膜（123）呈螺旋式布置，内侧与内膜（123）固定连接，外侧与外膜（121）固定连接，轴向两端分别与两道侧膜（122）固定连接。

10.根据权利要求9所述的管道缺陷不截流非开挖修复或检测用环形阻塞气囊，其特征在于：抗拉膜（124）的拉伸模量大于等于外气囊（12）的拉伸模量。