CN108180313A - 360°全回转圆形竖井摇管机及施工工法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地下管道竖井施工设备及工法技术领域，尤其是一种360°全回转圆形竖井摇管机及施工工法，具有底座，所述底座上安装有升降油缸，所述升降油缸的顶部安装有升降座，所述升降座在升降油缸的作用下升起或落下，底座和升降座上对穿设置有可供圆形管件穿过的圆形通孔，升降座上圆形通孔的孔壁处安装有带外齿的大齿圈，所述大齿圈上安装有用来夹持圆形管件的夹持环，所述夹持环上所具有的开口处安装有用来收紧夹持环的夹持油缸，升降座上还安装有马达，所述马达用来驱动大齿圈的旋转，进而使得夹持环以及圆形管件做360°全回转运动。能够达到小口径圆形竖井的施工要求，快速高效，标准化，降低交通阻碍，减少作业占地空间。

Description

360°全回转圆形竖井摇管机及施工工法

技术领域

本发明涉及地下管道竖井施工设备及工法技术领域，尤其是一种360°全回转圆形竖井摇管机及施工工法。

背景技术

近年来，随着城市化进程的不断发展，针对长期存在的城市地下基础设施落后的突出问题，城市建设电力、通信、广电、给排水、热力、燃气等市政管线地下管网工程，已作为国家重点发展的民生工程。

越来越多的地下管网工程被要求使用小口径的圆形竖井，摇管机在地下管网工程中也能起到十分重要的作用，摇管机用于将圆形管件完全直立的深埋在地面下，目前被普遍使用的是摆动式摇管机，但摆动式摇管机的适用范围十分局限，仅适用于软土地层，同时施工速度较慢。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种360°全回转圆形竖井摇管机及施工工法，能够达到小口径圆形竖井的施工要求，快速高效，标准化，降低交通阻碍，减少作业占地空间。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种360°全回转圆形竖井摇管机，具有底座，所述底座上安装有升降油缸，所述升降油缸的顶部安装有升降座，所述升降座在升降油缸的作用下升起或落下，底座和升降座上对穿设置有可供圆形管件穿过的圆形通孔，升降座上圆形通孔的孔壁处安装有带外齿的大齿圈，所述大齿圈上安装有用来夹持圆形管件的夹持环，所述夹持环上所具有的开口处安装有用来收紧夹持环的夹持油缸，升降座上还安装有马达，所述马达用来驱动大齿圈的旋转，进而使得夹持环以及圆形管件做360°全回转运动。

进一步地，所述夹持环的内壁上设置有增大与圆形管件摩擦力的齿状沟槽。

进一步地，所述升降座上表面的边缘处安装有护栏。

进一步地，所述底座下表面的边角处安装有使底座水平摆放的调整地脚。

进一步地，所述升降油缸的固定端与底座相连接，伸出端与升降座相连接。

进一步地，所述夹持环为分瓣式结构，其中的一个分瓣与大齿圈固定连接，相邻两个分瓣之间由销轴相连接。

进一步地，所述夹持油缸的固定端与夹持环开口处的一自由端相连接，伸出端与夹持环开口处的另一自由端相连接。

一种360°全回转圆形竖井摇管机的施工工法，具体步骤如下：

步骤一：确定好圆形竖井的开挖位置，360°全回转圆形竖井摇管机入场并定位，升降油缸伸出至最高处后进行摇管工序：夹持油缸伸出打开夹持环，放入底部带刃的第一节圆形管件，夹持油缸收回以夹紧第一节圆形管件，马达驱动大齿圈旋转，进而带动夹持环以及第一节圆形管件做360°全回转运动，同时升降油缸收回将第一节圆形管件下压一段距离，重复以上步骤直至第一节圆形管件下压至最大值，在此过程中，利用抓斗车取出第一节圆形管件内的砂土，并利用渣土车将这些砂土进行外运；

步骤二：夹持油缸伸出打开夹持环，放入第二节圆形管件，并对第二节圆形管件和第一节圆形管件的接触端面进行焊接，焊接完成后重复步骤一中的摇管工序；

步骤三：重复步骤二的工序，直至压入的圆形管件达到圆形竖井的设计尺寸要求，达到要求后，进行底板浇筑作业；

步骤四：拆除360°全回转圆形竖井摇管机，移走抓斗车和渣土车，去除最后一节圆形管件凸出地面部分，盖上盖板，圆形竖井施工完成，恢复现场。

本发明的有益效果是：本发明提供的360°全回转圆形竖井摇管机及施工工法具有以下优点：

(1)360°全回转圆形竖井摇管机是做整个圆周的回转，相对传统摆动式摇管机，不会出现轴抖动现象，施工精度更高；另外，圆形管件下压时始终有压力保持，从软质地层到硬质地层、砂砾层、岩层等均可适用；

(2)360°全回转圆形竖井摇管机的占地空间小，采用液压动力单元，无震动，低噪音，适合现场条件限制较多的城市道路、工业区等场所；

(3)施工工法采用的是标准化、模块化的施工工法，不需要地层改良等其他辅助工法，大幅缩短工期，降低施工费用；

(4)施工工法采用抓斗车抓取砂土，直接放置到渣土车上外运，施工现场保持干净，降低对周边环境影响；

(5)施工工法中全部采用机械施工圆形竖井以及砂土运输，不需要人力的挖掘，所以更为安全；

(6)施工工法中使用的圆形管件作为圆形竖井的支护，在挖掘圆形竖井的同时下压圆形管件，不会对周边地层造成坍塌等不良影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是360°全回转圆形竖井摇管机的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图2中A-A处的剖视图；

图4是施工工法的流程框图；

图5是施工工法中步骤一的示意图；

图6是施工工法中步骤二的示意图；

图7是施工工法中步骤三的示意图；

图8是施工工法中步骤四的示意图。

图中的标号为：1、底座；2、升降油缸；3、升降座；4、大齿圈；5、夹持环；6、夹持油缸；7、液压马达；8、护栏；9、调整地脚；10、销轴；11、第一节圆形管件；12、第二节圆形管件；13、第三节圆形管件；14、第四节圆形管件；15、底板；16、盖板；17、抓斗车；18、渣土车。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

见图1、图2和图3，360°全回转圆形竖井摇管机，具有底座1，底座1置于地面，底座1下表面的边角处安装有使底座水平摆放的调整地脚9，即通过调整安装在底座1上的调整地脚9使摇管机水平摆放，底座1上安装有升降油缸2，升降油缸2的顶部安装有升降座3，升降座3在升降油缸2的作用下升起或落下，底座1和升降座3上对穿设置有可供圆形管件穿过的圆形通孔，升降座3上圆形通孔的孔壁处安装有带外齿的大齿圈4，大齿圈4上安装有用来夹持圆形管件的夹持环5，夹持环5上所具有的开口处安装有用来收紧夹持环5的夹持油缸6。夹持油缸6伸出，打开夹持环5，便于将圆形管件插入夹持环5内；夹持油缸6收回，夹持环5收缩，以夹紧圆形管件。升降座3上还安装有马达7，马达7可以采用液压马达，马达7用来驱动大齿圈4的旋转，进而使得夹持环5以及圆形管件做360°全回转运动。该360°全回转圆形竖井摇管机是做整个圆周的回转，相对传统摆动式摇管机，不会出现轴抖动现象，施工精度更高；另外，圆形管件下压时始终有压力保持，从软质地层到硬质地层、砂砾层、岩层等均可适用，占地空间小，采用液压动力单元，无震动，低噪音，适合现场条件限制较多的城市道路、工业区等场所。

夹持环5为分瓣式结构，其中的一个分瓣与大齿圈4固定连接，相邻两个分瓣之间由销轴10相连接。夹持环5的内壁上设置有增大与圆形管件摩擦力的齿状沟槽，便于夹持圆形管件。

升降座3上表面的边缘处安装有护栏8，护栏8起到安全防护作用，保证施工人员作业区域内安全。

升降油缸2的固定端与底座1相连接，伸出端与升降座3相连接。升降油缸2伸出，升降座3连同夹持环5、圆形管件一起上升；升降油缸2收回，升降座3连同夹持环5、圆形管件一起下降。

夹持油缸6的固定端与夹持环5开口处的一自由端相连接，伸出端与夹持环5开口处的另一自由端相连接。

见图4、图5、图6、图7和图8，360°全回转圆形竖井摇管机的施工工法，具体步骤如下：

步骤一：确定好圆形竖井的开挖位置，360°全回转圆形竖井摇管机入场并定位，升降油缸2伸出至最高处后进行摇管工序：夹持油缸6伸出打开夹持环5，放入底部带刃的第一节圆形管件11，夹持油缸6收回以夹紧第一节圆形管件11，马达7驱动大齿圈4旋转，进而带动夹持环5以及第一节圆形管件11做360°全回转运动，同时升降油缸2收回将第一节圆形管件11下压一段距离，重复以上步骤直至第一节圆形管件11下压至最大值，在此过程中，利用抓斗车17取出第一节圆形管件11内的砂土，并利用渣土车18将这些砂土进行外运，其中抓斗车17采用的是液压抓斗车，渣土车18采用的是自卸式渣土车。

步骤二：夹持油缸6伸出打开夹持环5，放入第二节圆形管件12，并对第二节圆形管件12和第一节圆形管件11的接触端面进行焊接，焊接完成后重复步骤一中的摇管工序。

步骤三：重复步骤二的工序，直至压入的圆形管件达到圆形竖井的设计尺寸要求，达到要求后，进行底板15浇筑作业。

步骤四：拆除360°全回转圆形竖井摇管机，移走抓斗车17和渣土车18，去除最后一节圆形管件凸出地面部分，盖上盖板16，圆形竖井施工完成，恢复现场。

该施工工法采用的是标准化、模块化的施工工法，不需要地层改良等其他辅助工法，大幅缩短工期，降低施工费用，采用抓斗车17抓取砂土，直接放置到渣土车18上外运，施工现场保持干净，降低对周边环境影响，全部采用机械施工圆形竖井以及砂土运输，不需要人力的挖掘，所以更为安全，使用的圆形管件作为圆形竖井的支护，在挖掘圆形竖井的同时下压圆形管件，不会对周边地层造成坍塌等不良影响。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种360°全回转圆形竖井摇管机，其特征在于：具有底座(1)，所述底座(1)上安装有升降油缸(2)，所述升降油缸(2)的顶部安装有升降座(3)，所述升降座(3)在升降油缸(2)的作用下升起或落下，底座(1)和升降座(3)上对穿设置有可供圆形管件穿过的圆形通孔，升降座(3)上圆形通孔的孔壁处安装有带外齿的大齿圈(4)，所述大齿圈(4)上安装有用来夹持圆形管件的夹持环(5)，所述夹持环(5)上所具有的开口处安装有用来收紧夹持环(5)的夹持油缸(6)，升降座(3)上还安装有马达(7)，所述马达(7)用来驱动大齿圈(4)的旋转，进而使得夹持环(5)以及圆形管件做360°全回转运动。

2.如权利要求1所述的360°全回转圆形竖井摇管机，其特征在于：所述夹持环(5)的内壁上设置有增大与圆形管件摩擦力的齿状沟槽。

3.如权利要求1所述的360°全回转圆形竖井摇管机，其特征在于：所述升降座(3)上表面的边缘处安装有护栏(8)。

4.如权利要求1所述的360°全回转圆形竖井摇管机，其特征在于：所述底座(1)下表面的边角处安装有使底座(1)水平摆放的调整地脚(9)。

5.如权利要求1所述的360°全回转圆形竖井摇管机，其特征在于：所述升降油缸(2)的固定端与底座(1)相连接，伸出端与升降座(3)相连接。

6.如权利要求1所述的360°全回转圆形竖井摇管机，其特征在于：所述夹持环(5)为分瓣式结构，其中的一个分瓣与大齿圈(4)固定连接，相邻两个分瓣之间由销轴(10)相连接。

7.如权利要求1所述的360°全回转圆形竖井摇管机，其特征在于：所述夹持油缸(6)的固定端与夹持环(5)开口处的一自由端相连接，伸出端与夹持环(5)开口处的另一自由端相连接。

8.一种如权利要求1所述的360°全回转圆形竖井摇管机的施工工法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一：确定好圆形竖井的开挖位置，360°全回转圆形竖井摇管机入场并定位，升降油缸(2)伸出至最高处后进行摇管工序：夹持油缸(6)伸出打开夹持环(5)，放入底部带刃的第一节圆形管件(11)，夹持油缸(6)收回以夹紧第一节圆形管件(11)，马达(7)驱动大齿圈(4)旋转，进而带动夹持环(5)以及第一节圆形管件(11)做360°全回转运动，同时升降油缸(2)收回将第一节圆形管件(11)下压一段距离，重复以上步骤直至第一节圆形管件(11)下压至最大值，在此过程中，利用抓斗车(17)取出第一节圆形管件(11)内的砂土，并利用渣土车(18)将这些砂土进行外运；

步骤二：夹持油缸(6)伸出打开夹持环(5)，放入第二节圆形管件(12)，并对第二节圆形管件(12)和第一节圆形管件(11)的接触端面进行焊接，焊接完成后重复步骤一中的摇管工序；

步骤三：重复步骤二的工序，直至压入的圆形管件达到圆形竖井的设计尺寸要求，达到要求后，进行底板(15)浇筑作业；

步骤四：拆除360°全回转圆形竖井摇管机，移走抓斗车(17)和渣土车(18)，去除最后一节圆形管件凸出地面部分，盖上盖板(16)，圆形竖井施工完成，恢复现场。