CN105275032A - 水压式电缆隧洞清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水压式电缆隧洞清理装置，涉及电缆铺设施工工具技术领域。它包括传送装置、喷水装置、硬质扩口管、软质泥浆管、水泵、驱动电机；传送装置由锥形罩、锥形螺旋传送片、传动轴构成；锥形罩固定在传动轴的左端；锥形螺旋传送片位于锥形罩后部且通过支撑杆与传动轴固定连接；传动轴的右部贯穿过喷水装置且与喷水装置转动密封配合；喷水装置的左端为圆台形洒水罩，圆台形洒水罩内部设置有空腔；软质进水套管内共轴设置有软轴；软轴左侧输出端与传动轴的右端连接；硬质扩口管的右端与软质泥浆管对接导通。本发明清土效率高、工作阻力小，耗水量小，清理干净。

Description

水压式电缆隧洞清理装置

技术领域

本发明涉及电缆铺设施工工具技术领域。

背景技术

传统的管线铺设方式是采用人工挖掘的办法，将管线埋入地下。这样铺设管线，效率低，对地表植被破坏严重。还有一种非开挖式的施工机械，陔机械是在两端各挖一个较大的方形坑，把机器放在一端的坑内，先用打孔机打一个孔，然后用其来扩孔，这种铺设机械铺设距离有限，施工繁琐，效率低下。

非开挖技术是指在地面不开挖沟槽的情况下铺设、修复和更换地下管道和电缆的施工技术。由于它具有施工速度快、对地面干扰小、综合成本低、安全性好等优点，近年来已越来越多地被应用于市政道路的建设施工中。目前，在非开挖施工设备中，有另一类钻进装置，其利用软轴或者内置驱动电机直接钻洞，体积小巧，钻进时整个装置进入隧洞内部，能够实现非直线型的隧洞挖掘，由于其动力全部集中在钻头上，所以钻洞完成后，碎土依然留在洞内，需要注水或者插管将碎土排出，由于碎土较多，导致排泥浆的阻力较大，用水量也较大，施工时间长，目前没有专门针对改型钻进装置设计的清土装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供一种水压式电缆隧洞清理装置，其清土效率高、工作阻力小，耗水量小，清理干净。

本发明采用的技术方案是：提供一种水压式电缆隧洞清理装置，包括传送装置、喷水装置、硬质扩口管、软质泥浆管、水泵、驱动电机；传送装置由锥形罩、锥形螺旋传送片、传动轴构成；锥形罩固定在传动轴的左端；锥形螺旋传送片位于锥形罩后部且通过支撑杆与传动轴固定连接；

传动轴的右部贯穿过喷水装置且与喷水装置转动密封配合；喷水装置的左端为圆台形洒水罩，圆台形洒水罩内部设置有空腔；圆台形洒水罩左侧底面在圆周方向均匀开有与空腔导通的喷水通道；喷水装置的右端为与圆台形洒水罩的空腔导通的管状轴套；管状轴套在硬质扩口管的轴心处与硬质扩口管固定连接；

管状轴套的右端对接导通有软质进水套管；软质进水套管的右端通过设置密封板密封；在密封板的左侧，软质进水套管连通有注水管；注水管的末端与水泵输出端导通；

软质进水套管内共轴设置有软轴；软轴左侧输出端与传动轴的右端连接；软轴的右侧输入端穿过密封板与驱动电机的输出端连接；

硬质扩口管的右端与软质泥浆管对接导通；软质泥浆管的右端开口处安装有辐射状支撑架；软质进水套管的右端部穿过辐射状支撑架且与辐射状支撑架固定连接。

进一步优化本技术方案，水压式电缆隧洞清理装置的软质进水套管的管壁在长度方向上均匀设置有向外膨出的环形管节；软轴对应每个环形管节的位置均驱动有偏心转子。

进一步优化本技术方案，水压式电缆隧洞清理装置的硬质扩口管的左端开口处安装有橡胶密封环；橡胶密封环为中空充气结构。

进一步优化本技术方案，水压式电缆隧洞清理装置的软质进水套管的外壁以及软质泥浆管的内壁均涂覆有聚四氟乙烯涂层。

本发明的有益效果是：

1、本技术方案中利用传送装置和喷水装置为装置整体提供指向隧洞深处的推力，并且改推力的反作用力是施加在隧洞内的碎土上。锥形螺旋传送片的旋转能够将碎土传送至硬质扩口管内，而喷水装置喷出的高压水流射向硬质扩口管内的碎土，在硬质扩口管内将碎土冲击混合呈泥浆，最终泥浆从软质泥浆管内排出。这样产生的效果是：传送装置和喷水装置提供的推力可以减少送入硬质扩口管以及软质泥浆管的推力，有助于装置整体通过较长的隧洞。另外，喷水装置射出的高压水流直接作用在硬质扩口管内，而不是喷射在隧洞的内壁或者硬质扩口管外部的碎土上，不会影响到装置前部的碎土，保证了锥形螺旋传送片位置的干燥，水流的利用率高，更不会引起隧洞坍塌。

2、本技术方案中，驱动传动轴的软轴和输送高压水流的软质进水套管共轴设置且互不影响。这种结构提高了软质泥浆管内部空前的利用率，保障泥浆排放通畅。

3、本技术方案中，利用位于软质泥浆管内的软轴还驱动有偏心转子，偏心转子的目的是使软轴以及软质进水套管工作时在软质泥浆管内搅动泥浆，防止泥浆堵塞和沉积。

4、本技术方案中，橡胶密封环为充气结构，其能够适应不同规格的隧洞直径，能够起到防水作用，防止水流沿着软质泥浆管与隧洞内壁的缝隙泄露。

5、聚四氟乙烯材料被称为塑料之王，其具有极强的不粘性和润滑性，能够减少泥浆挂壁和沉积。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的分解示意图。

图中，1、硬质扩口管；2、软质泥浆管；3、水泵；4、驱动电动；5、锥形罩；6、锥形螺旋传送片；7、传动轴；8、支撑杆；9、圆台形洒水罩；10、喷水通道；11、管状轴套；12、密封塞；13、软质进水套管；14、密封板；15、注水管；16、软轴；17、辐射状支撑架；18、环形管节；19、偏心转子；20、橡胶密封环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-2所示，水压式电缆隧洞清理装置,包括传送装置、喷水装置、硬质扩口管1、软质泥浆管2、水泵3、驱动电机4；传送装置由锥形罩5、锥形螺旋传送片6、传动轴7构成；锥形罩5固定在传动轴7的左端；锥形螺旋传送片6位于锥形罩5后部且通过支撑杆8与传动轴7固定连接；传动轴7的右部贯穿过喷水装置且与喷水装置转动密封配合；喷水装置的左端为圆台形洒水罩9，圆台形洒水罩9内部设置有空腔；圆台形洒水罩9左侧底面在圆周方向均匀开有与空腔导通的喷水通道10；喷水装置的右端为与圆台形洒水罩9的空腔导通的管状轴套11；管状轴套11在硬质扩口管1的轴心处与硬质扩口管1固定连接；管状轴套11的右端对接导通有软质进水套管13；软质进水套管13的右端通过设置密封板14密封；在密封板14的左侧，软质进水套管13连通有注水管15；注水管15的末端与水泵3输出端导通；软质进水套管13内共轴设置有软轴16；软轴16左侧输出端与传动轴7的右端连接；软轴16的右侧输入端穿过密封板14与驱动电机4的输出端连接；硬质扩口管1的右端与软质泥浆管2对接导通；软质泥浆管2的右端开口处安装有辐射状支撑架17；软质进水套管13的右端部穿过辐射状支撑架17且与辐射状支撑架17固定连接；软质进水套管13的管壁在长度方向上均匀设置有向外膨出的环形管节18；软轴16对应每个环形管节18的位置均驱动有偏心转子19；硬质扩口管1的左端开口处安装有橡胶密封环20；橡胶密封环20为中空充气结构；软质进水套管13的外壁以及软质泥浆管2的内壁均涂覆有聚四氟乙烯涂层。

本实施例在使用时，首先测量隧洞的内径，测量时应该将距离隧洞口50cm的碎土全部用工具取出，然后分不同深度多次测量隧洞内径，去掉最大值后最小值后取内径的平均值。然后打开密封塞12，向橡胶密封环20内充气或者排气，使橡胶密封环20的外径大于上述平均值0.5cm至1cm,这样既能够保证水流不大量沿着软质泥浆管2与隧洞内壁的缝隙泄露，又能够减小行进阻力。

调整好橡胶密封环20后，将装置整体置入到隧洞内（清除碎土后的50cm深度），然后在隧洞口处挖掘蓄水坑，蓄水坑内放入向外排水的抽水泵。

做好上述准备工作后，将水泵3的输入端与水源连接，驱动电机4接好电源，持握软质泥浆管2，开启水泵3以及驱动电机4，然后向隧洞深处送入软质泥浆管2。此时，水泵3的水流依次通过注水管15、软质进水套管13、管状轴套11并最终从喷水通道10内向硬质扩口管1内喷出，同时，驱动电机4驱动软轴16以及传动轴7旋转，并最终带动锥形螺旋传送片6旋转，将碎土传送至硬质扩口管1内，在水流以及碎土的作用下，碎土与水流混合呈泥浆在软质泥浆管1内向隧洞外流出，进入预先挖掘的蓄水坑内。

在软轴16的带动下，偏心转子19在环形管节18内转动，从而带动软质进水套管13偏心振动，反复搅动泥浆，可以防止泥浆堵塞和沉积。

当装置整体穿过隧洞从其另一端露出时，说明隧洞的碎土已经变为泥浆排出，此时可将装置整体抽出即可。

Claims (4)

1.一种水压式电缆隧洞清理装置,其特征在于：包括传送装置、喷水装置、硬质扩口管（1）、软质泥浆管（2）、水泵（3）、驱动电机（4）；传送装置由锥形罩（5）、锥形螺旋传送片（6）、传动轴（7）构成；锥形罩（5）固定在传动轴（7）的左端；锥形螺旋传送片（6）位于锥形罩（5）后部且通过支撑杆（8）与传动轴（7）固定连接；

传动轴（7）的右部贯穿过喷水装置且与喷水装置转动密封配合；喷水装置的左端为圆台形洒水罩（9），圆台形洒水罩（9）内部设置有空腔；圆台形洒水罩（9）左侧底面在圆周方向均匀开有与空腔导通的喷水通道（10）；喷水装置的右端为与圆台形洒水罩（9）的空腔导通的管状轴套（11）；管状轴套（11）在硬质扩口管（1）的轴心处与硬质扩口管（1）固定连接；

管状轴套（11）的右端对接导通有软质进水套管（13）；软质进水套管（13）的右端通过设置密封板（14）密封；在密封板（14）的左侧，软质进水套管（13）连通有注水管（15）；注水管（15）的末端与水泵（3）输出端导通；

软质进水套管（13）内共轴设置有软轴（16）；软轴（16）左侧输出端与传动轴（7）的右端连接；软轴（16）的右侧输入端穿过密封板（14）与驱动电机（4）的输出端连接；

硬质扩口管（1）的右端与软质泥浆管（2）对接导通；软质泥浆管（2）的右端开口处安装有辐射状支撑架（17）；软质进水套管（13）的右端部穿过辐射状支撑架（17）且与辐射状支撑架（17）固定连接。

2.根据权利要求1所述的水压式电缆隧洞清理装置，其特征在于：软质进水套管（13）的管壁在长度方向上均匀设置有向外膨出的环形管节（18）；软轴（16）对应每个环形管节（18）的位置均驱动有偏心转子（19）。

3.根据权利要求2所述的水压式电缆隧洞清理装置，其特征在于：硬质扩口管（1）的左端开口处安装有橡胶密封环（20）；橡胶密封环（20）为中空充气结构。

4.根据权利要求3所述的水压式电缆隧洞清理装置，其特征在于：软质进水套管（13）的外壁以及软质泥浆管（2）的内壁均涂覆有聚四氟乙烯涂层。