CN108910653A - 市政道路顶管施工安全设备及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种市政道路顶管施工安全设备及其操作方法，属于建筑工程设备技术领域，包括设置在工作坑内且高于地面的滑动架，滑动架包括四根互相平行的立柱和设置在立柱顶端的顶板，四根立柱之间滑动设置有装载框，顶板上设置有用于驱动装载框滑动的驱动组件，驱动组件包括设置顶板上的转动电机、设置在转动电机的输出轴上的卷线轮以及绕设在卷线轮上的钢丝绳，钢丝绳与装载框的顶部连接，装载框上设置有用于将装载框固定在滑动架上与地面持平的位置的固定组件。转动电机、立柱以及装载框的设置使得操作人员不再需要通过徒手攀爬工作坑上的攀爬梯，从而也不易产生疲劳感，也不会有从攀爬梯上掉落的危险，使得操作人员的安全系数提高。

Description

市政道路顶管施工安全设备及其操作方法

技术领域

本发明涉及建筑工程设备技术领域，尤其涉及一种市政道路顶管施工设备及其操作方法。

背景技术

顶管施工是一种非开挖施工方法，能够不开挖或者少开挖而实现管道埋设，它通过在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度和方向顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进，其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内。经过多年的发展，顶管技术已得到大量地实际工程应用，且保持着高速的增长势头，无论在技术上、顶管设备还是施工工艺上都取得了很大的进步；顶管机组装置是顶管施工的重要设备，包括液压油缸、液压泵站、支撑板、顶杆和拉头等，运用顶管装置进行顶管施工能够大大节省人力。

而挖掘工作坑后，一般都会在工作坑内按照规定设置一个攀爬梯，便于操作人员下到工作坑内进行现场顶管施工操作；有时工作坑挖掘得较深，而攀爬梯因此也会设计得较长，由于操作人员下到工作坑内时是直接徒手进行攀爬，因此攀爬时会十分劳累，且在劳累的情况下无任何防护措施，稍有不慎便会从攀爬梯上掉落，轻者摔伤，严重时会带来生命危险。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种市政道路顶管施工安全设备，具有在一定程度上提高操作人员下坑时的安全系数且不易产生疲劳感的优点。

本发明的上述第一目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种市政道路顶管施工安全设备，包括设置在工作坑内且高于地面的滑动架，所述滑动架包括四根互相平行的立柱和设置在立柱顶端的顶板，四根所述立柱之间滑动设置有装载框，所述顶板上设置有用于驱动装载框沿着立柱的长度方向滑动的驱动组件，所述驱动组件包括设置顶板上的转动电机、设置在转动电机的输出轴上的卷线轮以及绕设在卷线轮上的钢丝绳，所述钢丝绳与装载框的顶部连接，所述装载框上设置有用于将装载框固定在滑动架上与地面持平的位置的固定组件，所述立柱高于地面的一截的长度长于装载框的高度。

实施上述技术方案，需要下到工作坑底部时，首先操作人员进行入到装载框内，然后启动转动电机，让转动电机输出轴上的卷线轮开始转动，从而将绕设在卷线轮上的钢丝绳下放，此时与钢丝绳连接的装载框便会沿着立柱的长度方向开始下滑；同理，需要从工作坑底部上到地面时，进入装载框，然后启动转动电机将装载框上拉即可，并且由于立柱高于地面的一截长于装载框的高度，因此在装载框停下时能够有充裕的空间将装载框的下端壁与地面持平，使得操作人员能够较为安全和方便的从装载框上走到地面。这样设置后使得操作人员不再需要通过徒手攀爬工作坑上的攀爬梯，从而也不易产生疲劳感，也不会有从攀爬梯上掉落的危险，使得操作人员的安全系数提高。

进一步，所述顶板上开设有供钢丝绳穿过的定位孔，所述定位孔处于装载框的顶壁中心的正上方，所述定位孔的上端壁设置有倒角，所述定位孔的孔壁内涂覆有特氟龙。

实施上述技术方案，钢丝绳在下放时，钢丝绳穿过定位孔，从而使得钢丝绳位于定位孔的下方会一直处于装载框顶壁中心的正上方，使得装载框能够较为平稳地下滑；并且由于定位孔上的倒角以及内部涂覆的特氟龙能够减小钢丝绳与定位孔之间的摩擦，从而达到降低钢丝绳的损坏程度的效果。

进一步，所述钢丝绳靠近装载框顶壁的端部设置有多个钢丝绳卡，所述钢丝绳卡与钢丝绳之间形成一个套环，所述装载框的顶壁中心设置有与套环连接的钢环。

实施上述技术方案，先将钢丝绳靠近装载框的一端穿过钢环，然后将钢丝绳穿过钢环的一段逆向上提，接着将多个钢丝绳卡套在两端钢丝绳之间，从而使得钢丝绳卡靠近装载框的一端会形成一个套环，这个套环与钢环已经交错扣接在一起，从而将钢丝绳与装载框连接，达到连接方便的效果。

进一步，四根所述立柱上沿着立柱的长度方向开设有T形槽，所述装载框的侧壁上设置有在T形槽内滑动的T形杆，所述T形杆的长度方向与T形槽的长度方向平行。

实施上述技术方案，装载框在立柱之间滑动时，T形杆也会在立柱上开设的T形槽内滑动，使得T形杆起到一个导向的作用，使得装载框能稳定地沿着立柱的长度方向在立柱之间移动；并且由于T形杆本身形状的特性，使得T形杆不易从T形槽内脱离，从而达到将装载框稳定在立柱之间的效果。

进一步，所述滑动架上位于地面上方的相邻所述立柱之间均焊接有横杆，所述装载框的四周设置有将装载框围住的栅栏，所述固定组件包括设置在栅栏上的挂钩，所述横杆上设置有与挂钩挂接的挂环。

实施上述技术方案，驱动装载框上移时，当装载框的底端与地面持平或是在地面上方时，关闭转动电机，让装载框停止移动，然后将栅栏上的挂钩挂在横杆上的挂环上，此时装载框便能够被固定在立柱之间，这时操作人员便能够较为安全地从装载框内走到地面，并且栅栏的设置使得装载框在移动过程中能够起到保护操作人员的效果。

进一步，所述装载框的底壁上设置有充气泵，所述充气泵的开口端连接有输气管，所述输气管穿过装载框的底壁且输气管的开口端位于装载框下方，所述输气管的开口端密封连接有气囊。

实施上述技术方案，启动充气泵，充气泵开始往气囊内充气，从而使得气囊在装载框的下方鼓起，气囊的设置能够起到一个缓冲的作用，使得在发生紧急情况时装载框的下方能够有一定的缓冲，从而减小操作人员在发生紧急情况时受到的损害。

进一步，所述气囊套设在输气管上，所述气囊与输气管贴合的外壁上设置有多个捆扎带，所述输气管上沿着输气管的长度方向开设有多个容纳捆扎带的凹槽。

实施上述技术方案，首先将输气管安装在充气泵的开口端，然后再将气囊套在输气管上，将捆扎带套在气囊与输气管上，并且让捆扎带处于凹槽内，这样设置使得捆扎带在捆扎之后将气囊的一端紧紧卡在凹槽内，从而使得固定的效果较好，且多个捆扎带以及凹槽的设置使得在充气时气不易从气囊与输气管之间漏出，达到使得充气的效率较高的效果。

进一步，所述滑动架的底部设置有若干弹簧，若干所述弹簧位于装载框的下方且若干所述弹簧的上端铺设有橡胶垫。

实施上述技术方案，弹簧与橡胶垫的设置使得在发生装载框急坠的这种紧急情况时能够有二次缓冲，减轻操作人员在紧急情况下收到的伤害，达到在一定程度上保护操作人员的人身安全的效果。

进一步，靠近地面侧以及远离地面侧的所述栅栏均开合设置在装载框上，所述装载框上设置有与栅栏的自由端贴合的连接板，所述连接板与栅栏之间穿设有插销。

实施上述技术方案，当进入装载框时，将靠近地面一侧的栅栏打开，然后进入到装载框内后，将栅栏重新转回并贴在连接板上，再将插销插在栅栏与连接板之间，使得栅栏不再转动；同理，处在工作坑底部时，操作人员将装载框远离地面一侧的栅栏上的插销取下，便能够轻易地离开装载框，从而达到方便操作人员且固定栅栏较为方便的效果。

本发明的第二目的在于提供一种市政道路顶管施工安全设备的操作方法，具有在一定程度上提高操作人员下坑时的安全系数且不易产生疲劳感的优点。

本发明的上述第二目的是通过以下技术方案得以实现的：

步骤一、操作人员首先打开靠近地面侧的栅栏，进入到装载框内，再将栅栏的一侧与连接板贴合，用插销将栅栏固定；

步骤二、启动充气泵，让充气泵为气囊充气，使气囊鼓起；

步骤三、启动转动电机，让钢丝绳开始伸长并带动立柱之间的装载框往工作坑内下滑；

步骤四、到达工作坑底部时，关闭转动电机，将插销取下，打开栅栏；

步骤五、从工作坑底部上到地面时，进入装载框，启动转动电机，让装载框上升到立柱顶端；

步骤六、将挂钩挂到横杆上的挂环内后，取下插销，打开栅栏。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

一、转动电机、立柱以及装载框的设置使得操作人员不再需要通过徒手攀爬工作坑上的攀爬梯，从而也不易产生疲劳感，也不会有从攀爬梯上掉落的危险，使得操作人员的安全系数提高;

二、气囊的设置能够起到一个缓冲的作用，使得在发生紧急情况时装载框的下方能够有一定的缓冲，从而减小操作人员在发生紧急情况时受到的损害；

三、弹簧与橡胶垫的设置使得在发生装载框急坠的这种紧急情况时能够有二次缓冲，减轻操作人员在紧急情况下收到的伤害，达到在一定程度上保护操作人员的人身安全的效果。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是图1中的A部放大图；

图3是图1中的B部放大图；

图4是图1中的C部放大图；

图5是图1中的D部放大图；

图6是本发明实施例一的用于展示充气泵与气囊的爆炸示意图；

图7是图6中的E部放大图。

附图标记：1、滑动架；11、立柱；111、T形槽；12、顶板；121、定位孔；1211、倒角；13、横杆；131、挂环；2、装载框；21、钢环；22、T形杆；23、栅栏；231、挂钩；24、连接板；241、插销；3、驱动组件；31、转动电机；32、卷线轮；33、钢丝绳；331、钢丝绳卡；4、套环；5、充气泵；6、输气管；61、凹槽；7、气囊；8、捆扎带；9、弹簧；10、橡胶垫。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例的技术方案进行描述。

实施例一

如图1、2所示，一种市政道路顶管施工安全设备，包括设置在工作坑内且高于地面的滑动架1，滑动架1由四根互相平行的立柱11和设置在立柱11顶端的顶板12组成，四根立柱11之间滑动设置有装载框2，立柱11高于地面的一截的长度长于装载框2的高度，装载框2的四周设置有将装载框2围住的栅栏23，靠近地面侧以及远离地面侧的栅栏23均开合设置在装载框2上，装载框2上设置有与栅栏23的自由端贴合的连接板24，连接板24与栅栏23之间穿设有插销241。

当进入装载框2时，将靠近地面一侧的栅栏23打开，然后进入到装载框2内后，将栅栏23重新转回并贴在连接板24上，再将插销241插在栅栏23与连接板24之间，使得栅栏23不再转动；同理，处在工作坑底部时，操作人员将装载框2远离地面一侧的栅栏23上的插销241取下，便能够轻易地离开装载框2，从而达到方便操作人员且固定栅栏23较为方便的效果。

如图1、3所示，四根立柱11上沿着立柱11的长度方向开设有T形槽111，装载框2的侧壁上设置有在T形槽111内滑动的T形杆22，T形杆22的长度方向与T形槽111的长度方向平行。顶板12上设置有驱动组件3,驱动组件3用于驱动装载框2沿着立柱11的长度方向滑动，驱动组件3包括转动电机31、卷线轮32以及钢丝绳33，转动电机31设置在顶板12的上端面，卷线轮32设置在转动电机31的输出轴上并与转动电机31同步转动，钢丝绳33绕设在卷线轮32上，结合图4，顶板12上开设有供钢丝绳33穿过的定位孔121，定位孔121处于装载框2的顶壁中心的正上方，定位孔121的上端壁设置有倒角1211，定位孔121的孔壁内涂覆有特氟龙；倒角1211以及内部涂覆的特氟龙能够减小钢丝绳33与定位孔121之间的摩擦，增加钢丝绳33的使用寿命。

启动转动电机31，让转动电机31输出轴上的卷线轮32开始转动，从而将绕设在卷线轮32上的钢丝绳33下放，钢丝绳33在下放时，钢丝绳33穿过定位孔121，从而使得钢丝绳33位于定位孔121的下方会一直处于装载框2顶壁中心的正上方，使得与钢丝绳33连接的装载框2沿着立柱11的长度方向能够平稳下滑，T形杆22也会在立柱11上开设的T形槽111内滑动，使得T形杆22起到一个导向的作用，使得装载框2能稳定地沿着立柱11的长度方向在立柱11之间移动；并且由于T形杆22本身形状的特性，使得T形杆22不易从T形槽111内脱离。

如图1、5所示，钢丝绳33与装载框2的顶部连接，即钢丝绳33靠近装载框2顶壁的端部设置有两个钢丝绳卡331，钢丝绳卡331套在钢丝绳33上后与钢丝绳33之间形成一个套环4，装载框2的上顶壁的端面中心设置有钢环21；先将钢丝绳33靠近装载框2的一端穿过钢环21，然后将钢丝绳33穿过钢环21的一段逆向上提，接着将两个钢丝绳卡331套在两端钢丝绳33之间，从而使得钢丝绳卡331靠近装载框2的一端会形成一个套环4，这个套环4与钢环21已经交错扣接在一起，从而将钢丝绳33与装载框2连接，达到连接方便的效果。

如图1、2所示，滑动架1上位于地面上方的相邻立柱11之间均焊接有横杆13，即有四根横杆13，每个栅栏23上设置有两个挂钩231，横杆13上设置有与挂钩231挂接的挂环131，挂环131的数量与挂钩231的数量相同。驱动装载框2上移时，当装载框2的底端与地面持平或是在地面上方时，关闭转动电机31，让装载框2停止移动，然后将栅栏23上的挂钩231挂在横杆13上的挂环131上，此时装载框2便能够被固定在立柱11之间，这时操作人员便能够较为安全地从装载框2内走到地面。

如图1、6所示，装载框2的底壁上设置有充气泵5，充气泵5的开口端连接有输气管6，输气管6穿过装载框2的底壁且输气管6的开口端位于装载框2下方, 气管的开口端密封连接有气囊7；启动充气泵5，充气泵5开始往气囊7内充气，从而使得气囊7在装载框2的下方鼓起，气囊7的设置能够起到一个缓冲的作用，使得在发生紧急情况时装载框2的下方能够有一定的缓冲，从而减小操作人员在发生紧急情况时受到的损害。结合图7，气囊7套设在输气管6上，气囊7与输气管6贴合的外壁上设置有多个捆扎带8，输气管6上开设有多个容纳捆扎带8的凹槽61，多个凹槽61沿着输气管6的长度方向排列设置。

首先将输气管6安装在充气泵5的开口端，然后再将气囊7套在输气管6上，将捆扎带8套在气囊7与输气管6上，并且让捆扎带8处于凹槽61内，这样设置使得捆扎带8在捆扎之后将气囊7的一端紧紧卡在凹槽61内，从而使得固定的效果较好，且多个捆扎带8以及凹槽61的设置使得在充气时气不易从气囊7与输气管6之间漏出，达到使得充气的效率较高的效果。

如图1所示，滑动架1的底部设置有若干弹簧9，若干弹簧9位于装载框2的下方且若干弹簧9的上端铺设有橡胶垫10；弹簧9与橡胶垫10的设置使得在发生装载框2急坠的这种紧急情况时能够有二次缓冲，减轻操作人员在紧急情况下收到的伤害，在一定程度上能够操作人员的人身安全。

实施例二

一种市政道路顶管施工安全设备的操作方法，包括以下步骤：

步骤一、操作人员首先打开靠近地面侧的栅栏23，进入到装载框2内，再将栅栏23的一侧与连接板24贴合，用插销241将栅栏23固定；

步骤二、启动充气泵5，让充气泵5为气囊7充气，使气囊7鼓起；

步骤三、启动转动电机31，让钢丝绳33开始伸长并带动立柱11之间的装载框2往工作坑内下滑；

步骤四、到达工作坑底部时，关闭转动电机31，将插销241取下，打开栅栏23；

步骤五、从工作坑底部上到地面时，进入装载框2，启动转动电机31，让装载框2上升到立柱11顶端；

步骤六、将挂钩231挂到横杆13上的挂环131内后，取下插销241，打开栅栏23。

具体工作过程：需要下到工作坑底部时，首先操作人员进行入到装载框2内，然后启动转动电机31，让转动电机31输出轴上的卷线轮32开始转动，从而将绕设在卷线轮32上的钢丝绳33下放，此时与钢丝绳33连接的装载框2便会沿着立柱11的长度方向开始下滑；同理，需要从工作坑底部上到地面时，进入装载框2，然后启动转动电机31将装载框2上拉即可，并且由于立柱11高于地面的一截长于装载框2的高度，因此在装载框2停下时能够有充裕的空间将装载框2的下端壁与地面持平，使得操作人员能够较为安全和方便的从装载框2上走到地面。

Claims (10)

1.一种市政道路顶管施工安全设备，其特征在于，包括设置在工作坑内且高于地面的滑动架(1)，所述滑动架(1)包括四根互相平行的立柱(11)和设置在立柱(11)顶端的顶板(12)，四根所述立柱(11)之间滑动设置有装载框(2)，所述顶板(12)上设置有用于驱动装载框(2)沿着立柱(11)的长度方向滑动的驱动组件(3)，所述驱动组件(3)包括设置顶板(12)上的转动电机(31)、设置在转动电机(31)的输出轴上的卷线轮(32)以及绕设在卷线轮(32)上的钢丝绳(33)，所述钢丝绳(33)与装载框(2)的顶部连接，所述装载框(2)上设置有用于将装载框(2)固定在滑动架(1)上与地面持平的位置的固定组件，所述立柱(11)高于地面的一截的长度长于装载框(2)的高度。

2.根据权利要求1所述的市政道路顶管施工安全设备，其特征在于，所述顶板(12)上开设有供钢丝绳(33)穿过的定位孔(121)，所述定位孔(121)处于装载框(2)的顶壁中心的正上方，所述定位孔(121)的上端壁设置有倒角(1211)，所述定位孔(121)的孔壁内涂覆有特氟龙。

3.根据权利要求2所述的市政道路顶管施工安全设备，其特征在于，所述钢丝绳(33)靠近装载框(2)顶壁的端部设置有多个钢丝绳卡(331)，所述钢丝绳卡(331)与钢丝绳(33)之间形成一个套环(4)，所述装载框(2)的顶壁中心设置有与套环(4)连接的钢环(21)。

4.根据权利要求1所述的市政道路顶管施工安全设备，其特征在于，四根所述立柱(11)上沿着立柱(11)的长度方向开设有T形槽(111)，所述装载框(2)的侧壁上设置有在T形槽(111)内滑动的T形杆(22)，所述T形杆(22)的长度方向与T形槽(111)的长度方向平行。

5.根据权利要求1所述的市政道路顶管施工安全设备，其特征在于，所述滑动架(1)上位于地面上方的相邻所述立柱(11)之间均焊接有横杆(13)，所述装载框(2)的四周设置有将装载框(2)围住的栅栏(23)，所述固定组件包括设置在栅栏(23)上的挂钩(231)，所述横杆(13)上设置有与挂钩(231)挂接的挂环(131)。

6.根据权利要求5所述的市政道路顶管施工安全设备，其特征在于，所述装载框(2)的底壁上设置有充气泵(5)，所述充气泵(5)的开口端连接有输气管(6)，所述输气管(6)穿过装载框(2)的底壁且输气管(6)的开口端位于装载框(2)下方，所述输气管(6)的开口端密封连接有气囊(7)。

7.根据权利要求6所述的市政道路顶管施工安全设备，其特征在于，所述气囊(7)套设在输气管(6)上，所述气囊(7)与输气管(6)贴合的外壁上设置有多个捆扎带(8)，所述输气管(6)上沿着输气管(6)的长度方向开设有多个容纳捆扎带(8)的凹槽(61)。

8.根据权利要求1所述的市政道路顶管施工安全设备，其特征在于，所述滑动架(1)的底部设置有若干弹簧(9)，若干所述弹簧(9)位于装载框(2)的下方且若干所述弹簧(9)的上端铺设有橡胶垫(10)。

9.根据权利要求5所述的市政道路顶管施工安全设备，其特征在于，靠近地面侧以及远离地面侧的所述栅栏(23)均开合设置在装载框(2)上，所述装载框(2)上设置有与栅栏(23)的自由端贴合的连接板(24)，所述连接板(24)与栅栏(23)之间穿设有插销(241)。

10.一种市政道路顶管施工安全设备的操作方法，其特征是包括以下步骤：

步骤一、操作人员首先打开靠近地面侧的栅栏(23)，进入到装载框(2)内，再将栅栏(23)的一侧与连接板(24)贴合，用插销(241)将栅栏(23)固定；

步骤二、启动充气泵(5)，让充气泵(5)为气囊(7)充气，使气囊(7)鼓起；

步骤三、启动转动电机(31)，让钢丝绳(33)开始伸长并带动立柱(11)之间的装载框(2)往工作坑内下滑；

步骤四、到达工作坑底部时，关闭转动电机(31)，将插销(241)取下，打开栅栏(23)；

步骤五、从工作坑底部上到地面时，进入装载框(2)，启动转动电机(31)，让装载框(2)上升到立柱(11)顶端；

步骤六、将挂钩(231)挂到横杆(13)上的挂环(131)内后，取下插销(241)，打开栅栏(23)。