[發(fā)明專利]一種柔性和剛性管材通用的裂管法施工的破碎頭及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110363066.7
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113145244B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設計）人: 劉卡;黃榮敏;鄧會江;成浩科;劉大雙;段海波;張愛紅;李濤;車文博;陳外才
• 申請（專利權）人: 長江生態(tài)環(huán)保集團有限公司
• 主分類號: B02C18/00
• 分類號: B02C18/00;B02C23/00;B02C23/04
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 李登橋

1.一種柔性和剛性管材通用的裂管法施工的破碎頭，其特征在于：它包括破碎頭主體（5），所述破碎頭主體（5）上設置有用于切割破碎的刀頭（3），所述破碎頭主體（5）的頭部滑動安裝有保護罩結構（6），所述保護罩結構（6）的內部設置有套管（14），所述套管（14）與破碎頭主體（5）固定相連，所述套管（14）的一端加工有主滑槽（15），在套管（14）的另一端內側壁上呈反向對稱加工有組合滑道結構，所述組合滑道結構的內部通過滑動配合有彈性解鎖件（20），所述彈性解鎖件（20）的一端連接有主繩索（23），另一端連接有副繩索（21），所述副繩索（21）與保護罩結構（6）相連；

所述破碎頭主體（5）包括設置在其頭部的弧形頭（4），所述弧形頭（4）的前端中心部位固定有連接柱（1），所述連接柱（1）的外圓周上，并沿著其軸線方向均布加工有多道凹槽（2），所述刀頭（3）至少有兩把，并呈均布固定在弧形頭（4）的外壁上；

所述保護罩結構（6）包括用于和破碎頭主體（5）相配合的空腔（7），所述空腔（7）的頭部設置有弧形腔（8），所述弧形腔（8）與破碎頭主體（5）的弧形頭（4）相配合，所述弧形腔（8）的頭部設置有滑套管（9），所述滑套管（9）與破碎頭主體（5）的連接柱（1）構成滑動配合，所述弧形腔（8）上設置有多道切割槽（13），所述切割槽（13）與破碎頭主體（5）上的刀頭（3）相配合，并保證刀頭（3）能夠順利穿過。

2.根據(jù)權利要求1所述一種柔性和剛性管材通用的裂管法施工的破碎頭，其特征在于：所述滑套管（9）的內壁上設置有多道均布的并沿其軸向布置的限位凸起（12），所述限位凸起（12）與連接柱（1）上的凹槽（2）相配合并防止兩者相對轉動。

3.根據(jù)權利要求2所述一種柔性和剛性管材通用的裂管法施工的破碎頭，其特征在于：所述滑套管（9）上加工有貫穿布置的預留孔（10），所述預留孔（10）上貫穿安裝有橫桿（11），所述橫桿（11）貫穿套管（14）上的主滑槽（15），并能夠沿著主滑槽（15）滑動。

4.根據(jù)權利要求1所述一種柔性和剛性管材通用的裂管法施工的破碎頭，其特征在于：所述組合滑道結構包括加工在套管（14）內部的弧形滑道（16），所述弧形滑道（16）的兩端通過直滑道（18）相連，所述弧形滑道（16）和直滑道（18）都不貫穿套管（14），在弧形滑道（16）的中間部位加工有鎖定孔（17），所述彈性解鎖件（20）與弧形滑道（16）和直滑道（18）構成滑動導向配合，所述弧形滑道（16）靠近主滑槽（15）的一端尾部設置有彈片（19），所述彈片（19）使得彈性解鎖件（20）只能沿著弧形滑道（16）滑動到遠離主滑槽（15）的一端。

5.根據(jù)權利要求4所述一種柔性和剛性管材通用的裂管法施工的破碎頭，其特征在于：所述弧形滑道（16）和直滑道（18）采用T型滑道結構，使得彈性解鎖件（20）在其內部滑動而不至于脫落；所述鎖定孔（17）靠近主滑槽（15）的一端壁厚大于其另一端的壁厚，以保證鎖定孔（17）限位孔卡住彈性解鎖件（20），同時便于彈性解鎖件（20）沿著弧形滑道（16）滑動。

6.根據(jù)權利要求1所述一種柔性和剛性管材通用的裂管法施工的破碎頭，其特征在于：所述彈性解鎖件（20）包括U型卡簧（20），在U 型卡簧（20）的兩個端頭部位固定有環(huán)狀凸起（22），所述環(huán)狀凸起（22）與組合滑道結構的弧形滑道（16）和直滑道（18）相配合，并使得彈性解鎖件（20）始終沿著組合滑道結構滑動而不發(fā)生脫落。

7.根據(jù)權利要求6所述一種柔性和剛性管材通用的裂管法施工的破碎頭，其特征在于：所述U型卡簧（20）的開口端與主繩索（23）相連，另一端與副繩索（21）相連，進而使得在拉動主繩索（23）帶動彈性解鎖件（20）在組合滑道結構內部滑動時，同步帶動另一端與之連接的保護罩結構（6）沿著主滑槽（15）滑動，從而使得保護罩結構（6）相對于破碎頭主體（5）移動，實現(xiàn)包裹刀頭和露出刀頭的目的。

8.采用權利要求1-7任意一項所述柔性和剛性管材通用的裂管法施工的破碎頭進行裂管施工的方法，其特征在于，包括以下步驟：

當兩個檢查井之間剛性管材和柔性管材直接相接且需要進行裂管施工時，施工方法如下：

步驟一：在待裂管修復的兩座檢查井之間穿驅動桿（24），同步在驅動桿（24）中穿入主繩索（23），主繩索（23）的一端位于裂管的接收井，另一端和彈性解鎖件（20）的開口端相連接；

步驟二：逐步在工作井內安裝已經組裝好的套管（14）和彈性解鎖件（20），并將保護罩結構（6）套裝在套管（14）的外部，并在保護罩結構（6）的預留孔（10）處穿橫桿（11），并將彈性解鎖件（20）通過副繩索（21）與橫桿（11）相連接，然后安裝破碎頭主體（5），將破碎頭主體（5）通過套管（14）與驅動桿（24）剛性連接，保證兩者不會發(fā)生相對位移，保護罩結構（6）套裝在構件破碎頭主體（5）上，起到保護的作用，保護罩結構（6）在橫桿（11）和主滑槽（15）的約束下能夠沿套管（14）的主滑槽（15）滑動；

步驟三：開始進行裂管施工，如剛開始段是柔性管材，則在接收井端拉動彈性解鎖件（20）的主繩索（23），使彈性解鎖件（20）由處于鎖定孔（17）的位置，沿組合滑道結構的弧形滑道（16）滑動到遠離彈片（19）的一端，并使得彈性解鎖件（20）解除鎖定，進而解除保護罩結構（6）的鎖定，再拉動驅動桿（24），此時保護罩結構（6）將在舊管道（25）端頭推動下沿著主滑槽（15）滑動，直到其與破碎頭主體（5）相配合，使得刀頭（3）從切割槽（13）完全露出，然后拉動驅動桿（24），通過刀頭（3）切割舊管道（25），并在破碎頭主體（5）后側頂進新管材；

步驟四：開始進行裂管施工，如剛開始段是剛性管材，則在接收井端拉動主繩索（23），通過主繩索（23）帶動彈性解鎖件（20），并通過彈性解鎖件（20）和副繩索（21）同步帶動保護罩結構（6）沿著主滑槽（15）滑動，當彈性解鎖件（20）滑動到鎖定孔（17）的位置時，彈性解鎖件（20）將處于鎖定狀態(tài)，此時保護罩結構（6）也移動到遠離破碎頭主體（5）的一端，并使得保護罩結構（6）完全罩住破碎頭主體（5），進而對刀頭（3）進行保護，然后拉動驅動桿（24），通過保護罩結構（6）脹裂舊管道（25），并在在破碎頭主體（5）后側頂進新管材。