專利名稱：大直徑管道密封性能檢測裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管道密封性能檢測技術(shù)，尤其是指一種大直徑管道密封性能檢測裝置
和方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的土木工程技術(shù)中，大直徑管道工程往往都有管道密封性能方面的技術(shù)要 求，因此，在管道交付使用前， 一般都需要對管道有缺陷部位、連接接縫處等關(guān)鍵部位進行 充水加壓檢測，以檢查其密封性能。 而在現(xiàn)有技術(shù)中，在對大直徑管道(例如，內(nèi)徑大于1. 5米的管道)的密封性能進 行檢測時，由于存在著各種各樣的困難，因此現(xiàn)有技術(shù)中暫時還沒有比較理想的檢測方法。 例如，在管道工程的有關(guān)驗收規(guī)程中，多采用在待測管道的兩端砌筑封墻，然后往密封的待 測管道內(nèi)充水加壓的方法來檢測待測管道的密封性能。但是當(dāng)使用上述方法檢測待測管道 的密封性能時，密封后的待測管道內(nèi)部在充水加壓后會產(chǎn)生內(nèi)水壓力，當(dāng)內(nèi)水壓力較大時， 將在沿管道長度方向產(chǎn)生很大拉力，改變待測管道的受力狀態(tài)，從而容易對管道接頭處的 密封設(shè)施造成破壞，因此無法滿足高檢測水壓的需要；另外，當(dāng)發(fā)現(xiàn)待測管道中存在局部滲 漏現(xiàn)象時，則必須將水全部放掉并進行堵漏修補后再次灌水進行檢測，從而耗費大量的人 力和物力，實施方式很不方便，且檢測周期長，費用高。 在現(xiàn)有技術(shù)中，還有另一種大直徑管道密封性能的檢測方法，在該方法中使用了 由橡膠材料制成具有"凹"字形斷面的環(huán)形止水帶，并在進行密封性能檢測時，用機械方法 將該環(huán)形止水帶貼壓在所需檢測的管道的內(nèi)壁上，使得該環(huán)形止水帶的"凹"字形斷面與管 道內(nèi)壁形成一個方形環(huán)狀的密封槽，通過對該密封槽進行充水加壓，從而完成對管道密封 性能的檢測。但是，上述的方法仍然存在很大的局限性。例如，在該密封性能檢測方法中所 使用的"凹"字形環(huán)形止水帶必須具有足夠大的尺寸和剛度，但這將給檢測裝置的使用和安 裝帶來較大困難；其次，由于"凹"字形環(huán)形止水帶尺寸大小的限制，該檢測方法只能適用于 較小的測量區(qū)域，因此被測的管道長度較?。涣硗?，由于"凹"字形環(huán)形止水帶所能承受的水 壓并不高，因此在進行密封性能檢測時所能施加的壓力范圍也很有限，最高的檢測水壓僅 為O. 12兆帕斯卡(MPa)，因此無法滿足高檢測水壓的需要；另外，在上述的檢測方法中，環(huán) 形止水帶是通過機械方式壓緊在被檢管道的內(nèi)壁上，因此當(dāng)被測管道的的截面為不規(guī)則的 形狀或被測管道的內(nèi)壁并不光滑時，則很難將該環(huán)形止水帶完全緊密地壓貼在被測管道的 內(nèi)壁上，因而難以保證良好的密封性能。由此可知，上述的檢測方法的適用范圍比較窄。
綜上可知，由于上述的檢測方法中存在著上述的各種問題，因此現(xiàn)有技術(shù)中的各 種大直徑管道密封性能檢測方法均難以實現(xiàn)高水壓下的密封性能檢測，適用范圍窄，從而 難以廣泛應(yīng)用于各種大直徑管道的密封性能檢測。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種大直徑管道密封性能檢測裝置和方法，從而可實現(xiàn)高水壓下的管道密封性能檢測，并適用于各種大直徑管道的密封性能檢測。
為達到上述目的，本發(fā)明中的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的
—種大直徑管道密封性能檢測裝置，該裝置包括
筒狀本體； 分別環(huán)繞于所述筒狀本體兩端、且充氣后與待測管道內(nèi)壁接觸并與所述筒狀本體
的外壁和待測管道的內(nèi)壁形成一密閉空腔的兩條環(huán)形氣囊； 通過所述環(huán)形氣囊開設(shè)的氣孔為所述環(huán)形氣囊充氣的氣泵； 通過所述筒狀本體開設(shè)的第一通孔為所述密閉空腔注水加壓的增壓泵； 分別設(shè)置于所述筒狀本體的兩個端面、并可防止所述環(huán)形氣囊在密閉空腔注水加
壓后脫離所述筒狀本體的若干塊扇形擋板。 所述扇形擋板的內(nèi)邊緣固定于所述筒狀本體的端面，所述扇形擋板的外邊緣與待 測管道內(nèi)壁接觸或與待測管道內(nèi)壁保持預(yù)設(shè)的距離。 所述扇形擋板的內(nèi)邊緣處分布有可通過螺栓或螺栓組固定于所述筒狀本體端面、 并可調(diào)節(jié)所述扇形擋板相對于待測管道內(nèi)壁的距離的螺栓長孔。 所述筒狀本體的兩個端面設(shè)置有可通過螺栓或螺栓組固定所述扇形擋板的封板。 進一步的，該裝置還包括與所述氣泵相連、并可讀取氣壓值的氣壓表。
進一步的，該裝置還包括與所述增壓泵相連、并可讀取水壓值的水壓表。
進一步的，在所述筒狀本體1的內(nèi)部設(shè)有可排出所述密閉空腔內(nèi)的氣體或水的第
二通孔或排氣管。 所述筒狀本體內(nèi)部設(shè)有支撐所述筒狀本體筒壁的若干垂直交錯的支持桿件。
進一步的，該裝置還包括設(shè)置于所述筒狀本體上、并使得所述筒狀本體可在待測 管道內(nèi)移動的多個腳輪。 所述環(huán)形氣囊的斷面直徑為所述待測管道的內(nèi)徑的5% 10% ;
所述環(huán)形氣囊的外徑大于所述待測管道的內(nèi)徑。
所述環(huán)形氣囊選用彈性材料制成。
所述彈性材料為橡膠。 本發(fā)明的實施例中還提供了一種使用上述的大直徑管道密封性能檢測裝置對大
直徑管道的密封性能進行檢測的方法，該方法包括 在待測管道中設(shè)置所述大直徑管道密封性能檢測裝置； 通過氣泵為環(huán)形氣囊充氣至預(yù)設(shè)氣壓值，通過增壓泵為密閉空腔注水加壓至預(yù)設(shè) 水壓值，并始終保持所述環(huán)形氣囊中的氣壓值高于所述密閉空腔中的水壓值，且所述氣壓 值與所述水壓值的差值始終不大于預(yù)先設(shè)定的閾值；
對所述密閉空腔的密封性能進行檢測。 在所述通過氣泵為環(huán)形氣囊充氣至預(yù)設(shè)氣壓值，通過增壓泵為密閉空腔注水加壓
至預(yù)設(shè)水壓值之前，還進一步包括在待測管道內(nèi)壁上預(yù)先涂刷密封膠。 所述密封膠為硅酮密封膠。 綜上可知，本發(fā)明中提供了一種大直徑管道密封性能檢測裝置和方法。在上述的 裝置和方法中，由于使用了具有彈性的可充氣的環(huán)形氣囊，以及設(shè)置于筒狀本體的兩個端 面、并可防止所述環(huán)形氣囊在密閉空腔注水加壓后脫離所述筒狀本體的若干塊扇形擋板，并利用所述環(huán)形氣囊內(nèi)壓和外壓始終處于相對平衡的工作條件，提高了上述密閉空腔中的 水壓，從而可實現(xiàn)高水壓下的管道密封性能檢測，并適用于各種大直徑管道的密封性能檢


圖1為本發(fā)明的大直徑管道密封性能檢測裝置的側(cè)視剖視圖。
圖2為圖1中I部的局部放大圖。
圖3為圖1中II部的局部放大圖。 圖4為本發(fā)明的大直徑管道密封性能檢測裝置的主視圖。
圖5為本發(fā)明中的大直徑管道密封性能的檢測方法的流程圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點表達得更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及具體 實施例對本發(fā)明再作進一步詳細的說明。 圖1為本發(fā)明的大直徑管道密封性能檢測裝置的側(cè)視剖視圖。圖2為圖1中I部 的局部放大圖。圖3為圖1中II部的局部放大圖。圖4為本發(fā)明的大直徑管道密封性能 檢測裝置的主視圖。結(jié)合圖1 圖4所示，本發(fā)明的大直徑管道密封性能檢測裝置至少包 括筒狀本體1、兩條環(huán)形氣囊2、氣泵4、增壓泵5和至少兩塊扇形擋板3。其中，所述兩條 環(huán)形氣囊2分別環(huán)繞于所述筒狀本體1的兩端，且所述環(huán)形氣囊2在充氣后與待測管道內(nèi) 壁接觸并與所述筒狀本體1的外壁和待測管道內(nèi)壁形成一密閉空腔；所述氣泵4可通過在 所述環(huán)形氣囊2上開設(shè)的氣孔6為所述環(huán)形氣囊2充氣；所述增壓泵5可通過在所述筒狀 本體1上開設(shè)的第一通孔7(也可稱為進水孔)為所述密閉空腔注水加壓；同時，上述大直 徑管道密封性能檢測裝置還具有若干塊扇形擋板3(圖4中示例性地示為筒狀本體的兩個 端面上均設(shè)置有8塊相互銜接的扇形擋板)，所述扇形擋板3分別設(shè)置于所述筒狀本體的 兩個端面，用于平衡所述密閉空腔中在注水加壓后產(chǎn)生的水壓對所述環(huán)形氣囊2的水平推 力，防止所述環(huán)形氣囊2在密閉空腔注水加壓后脫離所述筒狀本體1。 為了更好地防止所述環(huán)形氣囊2在密閉空腔注水加壓后脫離所述筒狀本體l，可 將所述扇形擋板3的內(nèi)邊緣固定于所述筒狀本體1的端面，而所述扇形擋板3的外邊緣與 待測管道內(nèi)壁接觸或與待測管道內(nèi)壁保持預(yù)設(shè)的距離。所述的預(yù)設(shè)的距離可根據(jù)實際應(yīng)用 情況預(yù)先設(shè)定，較佳的，上述預(yù)設(shè)的距離為0 10毫米(mm)。在本發(fā)明的實施例中，可根據(jù) 實際應(yīng)用情況的需要預(yù)先設(shè)定所述扇形擋板3的厚度以及制造該扇形擋板3的材料，較佳 的，所述扇形擋板3為厚度為10mm的鋼板。 此外，在所述扇形擋板3的內(nèi)邊緣處分布有可通過螺栓或螺栓組固定于所述筒狀 本體端面、并可調(diào)節(jié)所述扇形擋板3相對于待測管道內(nèi)壁的距離的螺栓長孔8 ;而在所述筒 狀本體1的兩個端面也設(shè)置有可通過螺栓或螺栓組固定所述扇形擋板的封板9。所述螺栓 或螺栓組可通過上述螺栓長孔8和封板9將所述扇形擋板3固定在所述所述筒狀本體1的 端面上，而且也可通過調(diào)整螺栓或螺栓組與所述螺栓長孔8的相對位置來調(diào)節(jié)所述扇形擋 板3相對于待測管道內(nèi)壁的距離。 在本發(fā)明的實施例中，所述筒狀本體的兩個端面上的扇形擋板的塊數(shù)可以相等。例如，在所述筒狀本體的每個端面上均設(shè)置一個扇形擋板，此時，該扇形擋板可設(shè)計成圓環(huán) 狀；或者，也可在所述筒狀本體的每個端面上均設(shè)置8塊相互銜接的扇形擋板，以防止所述 環(huán)形氣囊在密閉空腔注水加壓后脫離所述筒狀本體。 當(dāng)然，在本發(fā)明的實施例中，所述筒狀本體的兩個端面上的扇形擋板的塊數(shù)也可 以不相等。例如，在所述筒狀本體的一個端面上設(shè)置2個相互銜接的扇形擋板，而在所述筒 狀本體的另一個端面上設(shè)置3個或4個相互銜接的扇形擋板，以防止所述環(huán)形氣囊在密閉 空腔注水加壓后脫離所述筒狀本體。 當(dāng)筒狀本體的端面上所設(shè)置的扇形擋板的塊數(shù)為其它值時，可以根據(jù)上述的設(shè)置 方法依此類推，在此不再贅述。 在本發(fā)明的實施例中，上述的大直徑管道密封性能檢測裝置還包括一個與所述氣 泵4相連、并可讀取氣壓值的氣壓表IO，一個與所述增壓泵5相連、并可讀取水壓值的水壓 表11。在使用氣泵4為所述環(huán)形氣囊2充氣時，可根據(jù)所述的氣壓表10讀取環(huán)形氣囊2中 的氣壓值，從而通過控制氣泵4的開啟或關(guān)閉，以使得所述環(huán)形氣囊2中的氣壓達到或保持 在所需的氣壓值上。同樣，在使用增壓泵5為所述密閉空腔注水加壓時，可根據(jù)所述的水壓 表11讀取所述密閉空腔中的水壓值，從而通過控制增壓泵5的開啟或關(guān)閉，以使得所述密 閉空腔中的水壓達到或保持在所需的水壓值上。 在本發(fā)明的實施例中，可使用本領(lǐng)域常用的連接方式來連接所述的氣泵4、氣壓表 10和所述環(huán)形氣囊開設(shè)的氣孔6，以及連接所述的增壓泵5、水壓表11和所述筒狀本體上開 設(shè)的第一通孔7。例如，如圖1所示，所述氣泵4、氣壓表10和氣孔6可通過進氣管12順序 連接，而所述增壓泵5、水壓表11和第一通孔7可通過進水管13順序連接。對于其它的連 接方式，在此不再贅述。 另外，在通過所述氣泵4為所述環(huán)形氣囊2充氣，并通過所述增壓泵5為所述密閉 空腔注水加壓的過程中，需始終保持所述環(huán)形氣囊2中的氣壓值高于所述密閉空腔中的水 壓值，且所述氣壓值與所述水壓值的差值始終不大于預(yù)先設(shè)定的閾值。在本發(fā)明的實施例 中，上述預(yù)先設(shè)定的閾值的取值范圍可以是0.01 0.05兆帕(MPa);較佳的，所述預(yù)先設(shè) 定的閾值為0. 05MPa。具體的充氣、注水加壓過程將在后續(xù)的描述中進行詳細地介紹。
在本發(fā)明的具體實施例中，所述密閉空腔中所能實現(xiàn)的最大水壓值一般取決于所 述環(huán)形氣囊的承壓能力，所述環(huán)形氣囊的承壓能力越大，則所述密閉空腔中所能實現(xiàn)的檢 測水壓的值也越大。由于上述環(huán)形氣囊2中的氣壓值高于所述密閉空腔中的水壓值，且所 述氣壓值與所述水壓值的差值始終不大于預(yù)先設(shè)定的閾值，因此，在理論上，只要所述預(yù)先 設(shè)定的閾值不超過所述環(huán)形氣囊的承壓能力，即所述氣壓值與所述水壓值的差值始終不超 過所述環(huán)形氣囊的承壓能力，就可以不斷提高所述密閉空腔中的水壓值，所以，通過使用本 發(fā)明的實施例中所提供的上述大直徑管道密封性能檢測裝置，可以實現(xiàn)了高水壓下的大直 徑管道密封性能檢測。在實際應(yīng)用情況下，可根據(jù)實際情況的需要選擇所述密閉空腔中的 水壓值，例如，所述密閉空腔中的水壓值可達到0. 3 0. 35MPa。 在本發(fā)明的具體實施例中，為了盡可能地提高所述環(huán)形氣囊的承壓能力，所述環(huán) 形氣囊的斷面直徑一般為待測管道的內(nèi)徑的5% 10%，且所述環(huán)形氣囊的外徑一般都略 大于待測管道的內(nèi)徑。例如，在某個具體的實施例中，如果待測管道的內(nèi)徑為3000mm，則上 述大直徑管道密封性能檢測裝置中的筒狀本體的外徑可設(shè)計為2600mm，且該筒狀本體可采用厚度為10mm的鋼板焊接而成；此時，所述環(huán)形氣囊的斷面直徑可以為220mm，該環(huán)形氣囊 的外徑為3040mm，且該環(huán)形氣囊的耐壓值(即環(huán)形氣囊在自由狀態(tài)下充氣后的環(huán)形氣囊中 的最大氣壓值)可設(shè)計為0. 4MPa。 當(dāng)所述環(huán)形氣囊中的氣壓達到預(yù)設(shè)氣壓值，且所述密閉空腔中的水壓達到預(yù)設(shè)水 壓值時，即可對所述密閉空腔的密封性能進行檢測，以完成對該大直徑管道的密封性能的 檢測。具體的檢測方法將在后續(xù)的描述中進行詳細地介紹。 在本發(fā)明的實施例中，在所述筒狀本體l的內(nèi)部還設(shè)有第二通孔(可稱為排氣孔)
或排氣管16，該第二通孔或排氣管16可用于排出所述密閉空腔內(nèi)的氣體或水。 在完成上述密封性能檢測之后， 一般需要對所述環(huán)形氣囊2進行排氣降壓過程和
對所述密閉空腔進行排水降壓過程。在上述的兩個過程中，也需始終確保所述環(huán)形氣囊2
中的氣壓值高于所述密閉空腔中的水壓值，且所述氣壓值與所述水壓值的差值不大于預(yù)先
設(shè)定的閾值(例如，O. 05MPa)。具體的實現(xiàn)方法與上述對所述環(huán)形氣囊2進行充氣的過程和
對所述密閉空腔進行注水加壓的過程是相反的過程，因此具體的實施方法在此不再贅述。 另外，所述環(huán)形氣囊2由彈性材料制造而成，較佳的，所述的彈性材料為橡膠。因
此，所述的環(huán)形氣囊2在充氣后將具有較強的彈性，即使與所述充氣后的環(huán)形氣囊2接觸的
待測管道的內(nèi)壁并不光滑、平整，該充氣后的環(huán)形氣囊2也可以根據(jù)所接觸的待測管道的
內(nèi)壁的形狀而發(fā)生相應(yīng)的形變，以確保所述環(huán)形氣囊可與待測管道內(nèi)壁充分、緊密地接觸，
從而使得上述所形成的密閉空腔具有很好的氣密性。 此外，由于上述兩個環(huán)形氣囊分別環(huán)繞于所述筒狀本體的兩端，因此可根據(jù)實際 情況的需要設(shè)置所述筒狀本體的長度，以增大或縮小兩個環(huán)形氣囊的中心水平距離，從而 可對待測管道中的具有各種尺寸的部位進行密封性能的檢測，適用范圍十分廣泛。例如，在 某實際工程中的對某鋼筋混凝土循環(huán)水管道伸縮縫進行密封性能檢測時，所述兩個環(huán)形氣 囊的中心水平距離為800 1000mm。 綜上可知，由于在本發(fā)明的技術(shù)方案中可以通過氣泵和增壓泵來始終確保所述環(huán) 形氣囊2中的氣壓值高于所述密閉空腔中的水壓值，且所述氣壓值與所述水壓值的差值始 終不大于預(yù)先設(shè)定的閾值；同時，上述設(shè)置在所述筒狀本體的兩個端面上的扇形擋板可與 充氣后的環(huán)形氣囊2接觸，因而可平衡所述密閉空腔中在注水加壓后產(chǎn)生的水壓對所述環(huán) 形氣囊2的水平推力，防止所述環(huán)形氣囊2在密閉空腔注水加壓后脫離所述筒狀本體1，因 此，即使當(dāng)所述的密閉空腔中的檢測水壓較高時，也能進行管道的密封性能檢測，從而實現(xiàn) 了高水壓下的大直徑管道密封性能檢測。另外，由于上述的環(huán)形氣囊為彈性材料制成，因此 該充氣后的環(huán)形氣囊具有較大的彈性，可根據(jù)所接觸的待測管道內(nèi)壁的形狀而發(fā)生相應(yīng)的 形變，以確保所述充氣后的環(huán)形氣囊可與待測管道內(nèi)壁充分、緊密地接觸，保證上述所形成 的密閉空腔的密封性能。 在本發(fā)明的實施例中，在所述筒狀本體1的內(nèi)部還設(shè)有支撐所述筒狀本體筒壁的
若干垂直交錯的支撐桿件，用以加強所述筒狀本體的剛度。例如，所述的若干垂直交錯的支
撐桿件可以是由多根垂直交錯的鋼梁組成的對撐架；其中，該對撐各個方向上的鋼梁的數(shù)
目以及各根鋼梁的規(guī)格、尺寸可根據(jù)實際情況進行設(shè)置，在此不再贅述。 此外，在本發(fā)明的實施例中，所述大直徑管道密封性能檢測裝置中還包括設(shè)置于
所述筒狀本體上、并使得所述筒狀本體可在管道內(nèi)移動的多個(圖1和4中示例性地為4個)腳輪15，從而可通過倒鏈或叉車等工具使得所述大直徑管道密封性能檢測裝置可在待 檢測的管道內(nèi)自由移動。 在本發(fā)明的實施例中，可使用如上所述的大直徑管道密封性能檢測裝置，對大直 徑管道的密封性能進行檢測。圖5為本發(fā)明中的大直徑管道密封性能的檢測方法的流程 圖。如圖5所示，并結(jié)合圖1 圖4，本發(fā)明中的大直徑管道密封性能的檢測方法包括如下 所述的步驟 步驟501，在待測管道中設(shè)置上述大直徑管道密封性能檢測裝置。 在本步驟中，可將上述大直徑管道密封性能檢測裝置設(shè)置在待測的大直徑管道
中，以進行后續(xù)的密封性能的檢測。具體的設(shè)置方法可以使用本領(lǐng)域中各種常用的設(shè)置方
法，例如，使用倒鏈或叉車等工具，并利用上述大直徑管道密封性能檢測裝置上設(shè)置的腳
輪，將上述大直徑管道密封性能檢測裝置移動到待測的大直徑管道中的檢測位置；或者，將
上述大直徑管道密封性能檢測裝置直接安裝在待測的大直徑管道中的檢測位置。 步驟502，在待測管道內(nèi)壁上預(yù)先涂刷密封膠。 在實際應(yīng)用情況中，待測管道內(nèi)壁的構(gòu)成材料可能多種多樣(例如，混凝土、鋼
材、玻璃鋼、塑料等材料)，待測管道內(nèi)壁的表面有可能并不光滑，存在很多凹凸不平之處，
且所述待測管道內(nèi)壁的形狀也有可能并不規(guī)則，從而有可能對上述密閉空腔的密封效果造
成不良的影響。因此，在本發(fā)明的實施例中，可以在與充氣后的環(huán)形氣囊相接觸的待測管道
內(nèi)壁上預(yù)先涂刷密封膠14，以提高待測管道內(nèi)壁的平整度、修正或改變待測管道內(nèi)壁的形
狀并增大環(huán)形氣囊與所接觸的待測管道內(nèi)壁之間的摩擦力，從而進一步提高密閉空腔的密
封效果。其中，在本發(fā)明的實施例中，上述的密封膠可以是硅酮密封膠。 當(dāng)然，在本發(fā)明的具體實施例中，也可根據(jù)實際情況(例如，待測管道的內(nèi)壁比較
平整、形狀比較規(guī)范等)省略上述步驟502，而直接執(zhí)行步驟503。 步驟503，通過氣泵為環(huán)形氣囊充氣至預(yù)設(shè)氣壓值，通過增壓泵為密閉空腔注水加 壓至預(yù)設(shè)水壓值，并始終保持所述環(huán)形氣囊中的氣壓值高于所述密閉空腔中的水壓值，且 所述氣壓值與所述水壓值的差值始終不大于預(yù)先設(shè)定的閾值。 在本步驟中，可通過分級、分段交替的方法分別對所述環(huán)形氣囊2進行充氣，并對 所述密閉空腔進行注水加壓。例如，在第一階段，可先為所述環(huán)形氣囊2充氣，并通過上述 氣壓表10的讀數(shù)控制上述氣泵4，使得所述環(huán)形氣囊2中的氣壓升高到第一氣壓；然后，通 過上述水壓表11的讀數(shù)控制上述增壓泵5，為所述密閉空腔注滿水后，并使得所述密閉空 腔中的水壓升高到第一水壓；接著，在第二階段，對所述環(huán)形氣囊2繼續(xù)進行充氣，使得使 得所述環(huán)形氣囊2中的氣壓升高到第二氣壓，對所述密閉空腔繼續(xù)注水加壓，使得所述密 閉空腔中的水壓升高到第二水壓；...；依此類推，直到所述環(huán)形氣囊2中的氣壓達到預(yù)設(shè) 氣壓值，且所述密閉空腔中的水壓達到預(yù)設(shè)水壓值。而在上述的充氣、注水加壓過程中，需 始終保持所述環(huán)形氣囊2中的氣壓值高于所述密閉空腔中的水壓值，且所述氣壓值與所述 水壓值的差值始終不大于預(yù)先設(shè)定的閾值。在本發(fā)明的實施例中，上述預(yù)先設(shè)定的閾值的 取值范圍可以是0. 01 0. 05兆帕(MPa);較佳的，所述預(yù)先設(shè)定的閾值為0. 05MPa。
當(dāng)然，在本發(fā)明的實施例中，也可同時、連續(xù)地進行上述對所述環(huán)形氣囊2充氣的 過程和上述對所述密閉空腔注水加壓的過程，直到所述環(huán)形氣囊2中的氣壓達到預(yù)設(shè)氣壓 值，且所述密閉空腔中的水壓達到預(yù)設(shè)水壓值。在進行上述的兩個過程時，需始終確保所述
9環(huán)形氣囊2中的氣壓值高于所述密閉空腔中的水壓值，且所述氣壓值與所述水壓值的差值 始終不大于預(yù)先設(shè)定的閾值(例如，O. 05MPa)。 在本發(fā)明的具體實施例中，由于上述環(huán)形氣囊2中的氣壓值高于所述密閉空腔中
的水壓值，且所述氣壓值與所述水壓值的差值始終不大于預(yù)先設(shè)定的閾值，因此，可利用所
述環(huán)形氣囊內(nèi)壓(即氣壓)和外壓(即水壓)始終處于相對平衡的工作條件，提高上述密
閉空腔中的水壓，從而提高上述大直徑管道密封性能檢測裝置的檢測范圍。在理論上，只要
所述預(yù)先設(shè)定的閾值不超過所述環(huán)形氣囊的承壓能力，即所述氣壓值與所述水壓值的差值
始終不超過所述環(huán)形氣囊的承壓能力，就可以不斷提高所述密閉空腔中的水壓值，從而實
現(xiàn)高水壓下的大直徑管道密封性能檢測。在實際應(yīng)用情況下，可根據(jù)實際情況的需要選擇
所述密閉空腔中的水壓值，例如，在某實際工程中的對某鋼筋混凝土循環(huán)水管道伸縮縫進
行密封性能檢測時，所述密閉空腔中的水壓值即可達到0. 3 0. 35MPa，甚至更高，已遠遠
大于現(xiàn)有技術(shù)中的各種檢測方法中所能達到的最大水壓值。 步驟504，對所述密閉空腔的密封性能進行檢測。 當(dāng)所述環(huán)形氣囊中的氣壓達到預(yù)設(shè)氣壓值，且所述密閉空腔中的水壓達到預(yù)設(shè)水 壓值時，即可對所述密閉空腔的密封性能進行檢測，以完成對該大直徑管道的密封性能的 檢測。在本發(fā)明的實施例中，可使用本技術(shù)領(lǐng)域中常用的密封性能檢測方法對上述密閉空 腔的密封性能進行檢測。例如，可通過本領(lǐng)域中常用的注水法對上述密閉空腔的密封性能 進行檢測，即當(dāng)所述密閉空腔中的水壓達到預(yù)設(shè)水壓值時開始計時，當(dāng)所述密閉空腔中的 水壓下降時，及時向所述密閉空腔中補水，使得所述密閉空腔中的水壓保持在預(yù)設(shè)水壓值 上，在經(jīng)過預(yù)設(shè)的一段時間之后，記錄整個檢測過程的時長以及補入水量，并通過上述記錄 的數(shù)據(jù)對上述密閉空腔的密封性能進行評估。由于上述密閉空腔是待測的大直徑管道中的 一部分，因此通過對上述密閉空腔的密封性能的檢測即可推知待測的大直徑管道的密封性 能。當(dāng)然，還可以通過其它的常用檢測方法對上述密閉空腔的密封性能進行檢測，具體的檢 測方法在此不再贅述。 綜上所述，在本發(fā)明中，可以通過使用上述的大直徑管道密封性能檢測裝置對大 直徑管道的密封性能進行檢測。由于在上述大直徑管道密封性能檢測裝置中使用了具有 彈性的環(huán)形氣囊，并利用所述環(huán)形氣囊內(nèi)壓和外壓始終處于相對平衡的工作條件，大大提 高了上述密閉空腔中的水壓，從而大大提高了上述大直徑管道密封性能檢測裝置的檢測范 圍；同時，由于所述環(huán)形氣囊具有較大的彈性，因此可與待測管道內(nèi)壁充分、緊密地接觸，使 得上述所形成的密閉空腔具有很好的氣密性，因此可適用于具有各種斷面形狀、內(nèi)壁平整 度以及各種材料(例如，混凝土、鋼材、玻璃鋼、塑料等)的涵洞、隧道的密封性檢測，適用范 圍十分廣泛；其次，由于在上述大直徑管道密封性能檢測裝置中具有環(huán)形氣囊和防止該環(huán) 形氣囊脫離筒狀本體的扇形擋板，因此在進行密封性能的檢測時，不會對待測管道產(chǎn)生沿 待測管道的長度方向上的拉力，也不會改變待測部位的受力狀態(tài)，從而不會對待測管道的 結(jié)構(gòu)造成破壞，并可確保密封性能檢測的準確性；另外，由于上述大直徑管道密封性能檢測 裝置中的兩條環(huán)形氣囊之間的中心水平距離可以根據(jù)實際需要設(shè)置得比較大(例如，距離 為800mm或更大)，因此可適用于對待測管道的較大部位進行檢測；此外，上述大直徑管道 密封性能檢測裝置中的環(huán)形氣囊在充氣前體積很小，運輸、安裝和拆卸都很方便，因此可在 待測的大直徑管道內(nèi)的任意位置進行密封性能的檢測，并且可重復(fù)使用，容易實現(xiàn)工具化、模塊化，從而使得整個檢測過程更為簡便，并節(jié)省了大量的檢測成本。 以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種大直徑管道密封性能檢測裝置，其特征在于，該裝置包括筒狀本體；分別環(huán)繞于所述筒狀本體兩端、且充氣后與待測管道內(nèi)壁接觸并與所述筒狀本體的外壁和待測管道的內(nèi)壁形成一密閉空腔的兩條環(huán)形氣囊；通過所述環(huán)形氣囊開設(shè)的氣孔為所述環(huán)形氣囊充氣的氣泵；通過所述筒狀本體開設(shè)的第一通孔為所述密閉空腔注水加壓的增壓泵；分別設(shè)置于所述筒狀本體的兩個端面、并可防止所述環(huán)形氣囊在密閉空腔注水加壓后脫離所述筒狀本體的若干塊扇形擋板。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述扇形擋板的內(nèi)邊緣固定于所述筒狀本體的端面，所述扇形擋板的外邊緣與待測管 道內(nèi)壁接觸或與待測管道內(nèi)壁保持預(yù)設(shè)的距離。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述扇形擋板的內(nèi)邊緣處分布有可通過螺栓或螺栓組固定于所述筒狀本體端面、并可 調(diào)節(jié)所述扇形擋板相對于待測管道內(nèi)壁的距離的螺栓長孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述筒狀本體的兩個端面設(shè)置有可通過螺栓或螺栓組固定所述扇形擋板的封板。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括 與所述氣泵相連、并可讀取氣壓值的氣壓表。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括 與所述增壓泵相連、并可讀取水壓值的水壓表。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于在所述筒狀本體1的內(nèi)部設(shè)有可排出所述密閉空腔內(nèi)的氣體或水的第二通孔或排氣管。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述筒狀本體內(nèi)部設(shè)有支撐所述筒狀本體筒壁的若干垂直交錯的支持桿件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括設(shè)置于所述筒狀本體上、并使得所述筒狀本體可在待測管道內(nèi)移動的多個腳輪。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述環(huán)形氣囊的斷面直徑為所述待測管道的內(nèi)徑的5% 10% ; 所述環(huán)形氣囊的外徑大于所述待測管道的內(nèi)徑。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述環(huán)形氣囊選用彈性材料制成。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述彈性材料為橡膠。
13. —種使用如權(quán)利要求1所述的大直徑管道密封性能檢測裝置對大直徑管道的密封 性能進行檢測的方法，其特征在于，該方法包括在待測管道中設(shè)置所述大直徑管道密封性能檢測裝置；通過氣泵為環(huán)形氣囊充氣至預(yù)設(shè)氣壓值，通過增壓泵為密閉空腔注水加壓至預(yù)設(shè)水壓 值，并始終保持所述環(huán)形氣囊中的氣壓值高于所述密閉空腔中的水壓值，且所述氣壓值與 所述水壓值的差值始終不大于預(yù)先設(shè)定的閾值；對所述密閉空腔的密封性能進行檢測。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，在所述通過氣泵為環(huán)形氣囊充氣至預(yù)設(shè)氣壓值，通過增壓泵為密閉空腔注水加壓至預(yù)設(shè)水壓值之前，還進一步包括 在待測管道內(nèi)壁上預(yù)先涂刷密封膠。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述密封膠為硅酮密封膠。
全文摘要
本發(fā)明中公開了一種大直徑管道密封性能檢測裝置，該裝置包括筒狀本體；分別環(huán)繞于所述筒狀本體兩端、且充氣后與待測管道內(nèi)壁接觸并與所述筒狀本體的外壁和待測管道內(nèi)壁形成一密閉空腔的兩條環(huán)形氣囊；通過所述環(huán)形氣囊開設(shè)的氣孔為所述環(huán)形氣囊充氣的氣泵；通過所述筒狀本體開設(shè)的第一通孔為所述密閉空腔注水加壓的增壓泵；分別設(shè)置于所述筒狀本體的兩個端面、并可防止所述環(huán)形氣囊在密閉空腔注水加壓后脫離所述筒狀本體的若干塊扇形擋板。本發(fā)明中公開了一種使用上述的大直徑管道密封性能檢測裝置對大直徑管道的密封性能進行檢測的方法。通過使用上述的裝置和方法，可實現(xiàn)高水壓下的管道密封性能檢測，并適用于各種大直徑管道的密封性能檢測。
文檔編號G01M3/02GK101793584SQ200910242228
公開日2010年8月4日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者吳利權(quán), 張會東, 張際斌, 徐海翔, 林松濤 申請人:中冶建筑研究總院有限公司