CN109797833B - 一种市政道路下水道管道施工设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及市政下水道工程技术领域，旨在提供一种市政道路下水道管道施工设备及方法，包括机架、吊挂机构与驱动机构，所述机架包括分别设置于沟槽两侧的第一支架与第二支架；所述吊挂机构包括分别设置于第一支架与第二支架上的第一卷扬装置与第二卷扬装置；所述第一卷扬装置包括铰接于第一支架上的辊轴、设置于辊轴上的卷筒，所述卷筒上缠绕有吊绳；所述第二卷扬装置与第一卷扬装置的结构相同，且第一卷扬装置与第二卷扬装置的吊绳之间连接有吊钩。利用至少两根吊绳从两侧对下水管道进行固定吊放，使下水管道在吊放过程中不易发生晃动，更加安全稳定，铺设也更加方便。

Description

一种市政道路下水道管道施工设备及方法

技术领域

本发明涉及市政下水道工程技术领域，特别涉及一种市政道路下水道管道施工设备及方法。

背景技术

城市排水管网是现代化城市不可缺少的重要基础设施，是对城市经济发展具有全局性、先导性影响的基础产业，是城市水污染防治和城市排涝、防洪的骨干，是衡量现代化城市水平的重要标志。市政道路两旁的下水管道的施工方法一般是在铺设公路之前先用挖机在道路的两旁挖开沟槽，然后人工配合开挖，再将管道放入挖好的沟槽内进行拼接，最后覆土回填。

目前，现有技术中申请公布号为CN108930324A的中国专利文件公开了一种市政道路下水道管道施工设备及方法，包括底座，底座上转动连接有支架，底座上固定有起吊电机和由起吊电机驱动的收放轮，收放轮上收卷有钢丝绳，钢丝绳的自由端固定在支架上，支架上还固定有与钢丝绳连接的定滑轮，钢丝绳上还活动连接有动滑轮，支架上还转动连接有水平设置的转动盘，与动滑轮相邻的两个定滑轮固定在转动盘上，转动盘上还活动连接有用于控制其转动的控制绳，支架上还固定有固定座，转动座上转动连接有控制轮，控制轮与控制绳活动连接。

然而上述设备在将管道从路面上吊放入坑中时，支架会相对底座发生转动，由于只通过单根钢丝绳对管道进行吊放，则当转动停止时管道会在惯性的作用下发生晃动，且管道沿周向运动会受到离心力的作用朝外侧摆动，大大增加了管道铺设的难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种市政道路下水道管道施工设备及方法，具有增加管道在输送时的稳定性、便于管道铺设的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种市政道路下水道管道施工设备，包括机架、吊挂机构与驱动机构，所述机架包括分别设置于沟槽两侧的第一支架与第二支架；所述吊挂机构包括分别设置于第一支架与第二支架上的第一卷扬装置与第二卷扬装置；所述第一卷扬装置包括铰接于第一支架上的辊轴、设置于辊轴上的卷筒，所述卷筒上缠绕有吊绳；所述第二卷扬装置与第一卷扬装置的结构相同，且第一卷扬装置与第二卷扬装置的吊绳之间连接有吊钩。

通过采用上述技术方案，利用驱动机构分别驱动两根辊轴转动，从而分别控制两根吊绳的收放，以实现吊钩在沟槽上方的多方向运动；当一根吊绳收回而另一根吊绳放出时，吊钩会朝收回的吊绳一侧运动，从而与放置于该侧的下水管道固定连接，接着收回两根吊绳便能够将下水管道吊至沟槽上方，再控制两根吊绳的收放长度，以此对下水管道的位置进行调节，并向下放入沟槽中；利用至少两根吊绳从两侧对下水管道进行固定与吊放，不易发生晃动，更加安全稳定，铺设也更加方便。

本发明进一步设置为：所述卷筒包括沿辊轴的长度方向间隔设置的前卷筒与后卷筒；所述吊绳包括分别设置于前卷筒与后卷筒上的前吊绳与后吊绳；所述吊钩分别包括连接于两根前吊绳之间的前吊钩、连接于两根后吊绳之间的后吊钩。

通过采用上述技术方案，利用前吊钩与后吊钩分别对下水管道的两端进行固定，进一步增加下水管道输送时的稳定性，使其不会发生一端倾斜的情况，便于铺设。

本发明进一步设置为：所述卷筒上设置有轴承，所述轴承的内环与卷筒同轴心线固定连接、外环上固定连接有定位环；所述吊绳上活动连接有动滑轮，且吊绳的端部穿过动滑轮后固定连接于定位环上；两根所述吊绳上的动滑轮之间设置有连接块，所述吊钩设置于连接块上。

通过采用上述技术方案，利用动滑轮对下水管道进行吊放，且吊绳的另一端连接于定位环上，而通过轴承的效果，定位环在吊绳的拉力作用下不会随辊轴同步转动，从而将辊轴所受到的一部分径向扭转力转化为了沿吊绳方向的拉力，相比较于直接通过吊绳连接，对驱动机构的负担更小，能够对重量较大的下水管道进行吊放。

本发明进一步设置为：所述第一支架的上端设置有朝远离沟槽方向延伸的延伸杆，所述辊轴铰接于延伸杆远离沟槽方向的一端；所述延伸杆朝外延伸的距离大于下水管道的半径。

通过采用上述技术方案，使待埋设的下水管道能够放置在辊轴的正下方，则在吊放下水管道时，能够通过吊绳将下水管道先沿竖直方向上提，减少下水管道与地面之间的摩擦。

本发明进一步设置为：所述延伸杆的下端与第一支架之间设置有加强筋。

通过采用上述技术方案，利用加强筋增强延伸杆在竖直方向上的支撑强度，防止延伸杆在吊绳的拉力作用下向下弯折或断裂。

本发明进一步设置为：所述第一支架与第二支架均包括沿沟槽长度方向排布的前支杆与后支杆，所述后支杆上转动连接有朝前支杆方向延伸的丝杆，所述前支杆上设置有与丝杆配合的套管；所述辊轴包括沿同一轴心线设置的前辊与后辊，所述前卷筒与后卷筒分别设置于前辊与后辊上；所述前辊与后辊分别铰接于前支杆与后支杆上，所述后辊的端部设置有沿轴心线延伸的花键轴，所述前辊上设置有与花键轴配合的花型孔。

通过采用上述技术方案，当丝杆转动时，套管会相对丝杆远离或靠近，从而控制前支杆与后支杆之间的距离，根据要埋设的下水管道长度对前吊钩与后吊钩之间的距离进行调节。

本发明进一步设置为：所述第一支架与第二支架底部均设置有沿沟槽长度方向延伸的轨道，所述轨道上设置有滑槽；所述前支杆与后支杆的底部均设置有与滑槽配合的滚轮。

通过采用上述技术方案，利用轨道与滚轮配合，使得机架能够准确地沿沟槽的长度方向运动，且增加了机架运动时的稳定性。

本发明进一步设置为：所述驱动机构包括分别用于驱动两根辊轴转动的两个卷扬电机、用于驱动滚轮转动的驱动电机、用于驱动丝杆转动的调节电机与蜗轮。

通过采用上述技术方案，采用电机对各个机构进行驱动，减少人力成本，加快施工进度。

本发明还公开了一种市政道路下水道管道施工设备的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，沿道路的延伸方向于道路两旁挖设沟槽；

步骤二，在沟槽两侧地基上铺设轨道，将机架放置于轨道上，并使机架底部的滚轮分别位于对应的滑槽内；

步骤三，将要埋设的下水管道放置于对应位置的轨道一侧，并在下水管道上捆绑固定绳；

步骤四，通过驱动电机控制机架运动到下水管道一侧的沟槽上方，再通过调节电机驱动丝杆转动，控制前支杆与后支杆之间的距离，从而根据要埋设的下水管道长度对前吊钩与后吊钩之间的距离进行调节；

步骤五，通过两个卷扬电机控制两侧吊绳的收放，使吊钩朝下水管道方向运动并钩住固定绳；接着先控制靠近下水管道一侧的吊绳收回，将下水管道沿竖直方向吊起，再控制另一侧的吊绳收回，使下水管道被拉动至沟槽中间正上方；然后同步放下两根吊绳，使下水管道竖直向下放入沟槽内；

步骤六，将吊钩从固定绳上取下并收回，驱动机架沿沟槽运动至下一个下水管道的埋设位置；

步骤七，重复步骤五与步骤六，直至管道全部铺设连接完成，最后覆土回填。

综上所述，本发明的有益效果为：

1、利用驱动机构分别驱动两根辊轴转动，从而分别控制两根吊绳的收放，以实现吊钩在沟槽上方的多方向运动，而利用至少两根吊绳从两侧对下水管道进行固定与吊放，不易发生晃动，更加安全稳定，铺设也更加方便；

2、当丝杆转动时，套管会相对丝杆远离或靠近，从而控制前支杆与后支杆之间的距离，根据要埋设的下水管道长度对前吊钩与后吊钩之间的距离进行调节。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的前卷筒的结构示意图；

图3是图1中的A处放大示意图；

图4是图1中的B处放大示意图；

图5是本发明的第一支架的爆炸结构示意图。

附图标记：1、机架；11、第一支架；111、前支杆；1111、套管；112、后支杆；1121、丝杆；113、延伸杆；114、加强筋；12、第二支架；13、连接板；2、吊挂机构；21、第一卷扬装置；211、辊轴；2111、前辊；2112、后辊；2113、花键轴；2114、花型孔；212、前卷筒；213、后卷筒；214、前吊绳；215、后吊绳；22、第二卷扬装置；23、连接块；231、前吊钩；232、后吊钩；24、动滑轮；25、轴承；26、定位环；3、驱动机构；31、卷扬电机；32、驱动电机；33、调节电机；331、蜗轮；4、轨道；41、滑槽；42、滚轮；421、驱动轴。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本实施例公开了一种市政道路下水道管道施工设备，如图1所示，包括机架1、安装于机架1上的吊挂机构2与驱动机构3；其中机架1包括分别设置于沟槽两侧的第一支架11与第二支架12，第一支架11与第二支架12之间通过连接板13进行固定，而吊挂机构2包括分别安装于第一支架11与第二支架12上的第一卷扬装置21与第二卷扬装置22，驱动机构3则能够驱动第一卷扬装置21与第二卷扬装置22运作，从两侧对下水管道进行固定吊放，使下水管道在吊放过程中不易发生晃动，更加安全稳定，铺设也更加方便。

如图1、图2、图3所示，第一卷扬装置21与第二卷扬装置22的结构相同，均包括一根辊轴211、沿同一轴心线分别固定连接于辊轴211前后两端的前卷筒212与后卷筒213，前卷筒212与后卷筒213上分别绕制有前吊绳214与后吊绳215。前卷筒212的一端套设有轴承25，轴承25的内环与前卷筒212同轴心线固定连接、外环上则固定连接有定位环26；前吊绳214上活动连接有动滑轮24，且前吊绳214的端部穿过动滑轮24后通过挂钩固定于定位环26上；两根前吊绳214上的动滑轮24之间设置有连接块23，连接块23的底部活动连接有一个前吊钩231。后卷筒213上同样设置有轴承25与定位环26，且后吊绳215上设置有相同的动滑轮24与连接块23，而该连接块23底部则活动连接有后吊钩232。

如图1、图3所示，第一支架11与第二支架12均包括沿沟槽长度方向间隔设置的前支杆111与后支杆112，辊轴211的两端则分别与对应一侧的前支杆111和后支杆112铰接；而驱动机构3包括分别安装于第一支架11与第二支架12的两根后支杆112上的两个卷扬电机31。两个卷扬电机31能够分别驱动两根辊轴211进行独立转动，从而分别控制两侧前吊绳214与后吊绳215的收放，以实现前吊钩231与后吊钩232在沟槽上方的多方向运动；例如，当第一支架11上的辊轴211转动使前吊绳214与后吊绳215收回、而第二支架12上的前吊绳214与后吊绳215放出时，前吊钩231与后吊钩232会朝收回的吊绳一侧运动，从而靠近放置于该侧地面上的下水管道，接着便能够利用前吊钩231与后吊钩232分别钩住下水管道两端的钢丝绳上进行固定，再收回两组前吊绳214与后吊绳215便能够将下水管道吊至沟槽上方，并通过控制两侧吊绳的收放长度，以此对下水管道的位置进行调节，最终向下放入沟槽中。

如图1、图4所示，前支杆111与后支杆112的上端均焊接有朝远离沟槽方向延伸的延伸杆113，延伸杆113朝外延伸的距离大于下水管道的半径，而辊轴211的两端分别铰接于前后两根延伸杆113的端部上，使得待埋设的下水管道能够放置在辊轴211的正下方，则在吊放下水管道时，能够通过吊绳将下水管道先沿竖直方向上提，减少下水管道与地面之间的摩擦。且延伸杆113的下端与第一支架11之间焊接有加强筋114，用于增强延伸杆113在竖直方向上的支撑强度，防止延伸杆113在吊绳的拉力作用下向下弯折或断裂。

如图1、图5所示，后支杆112的底部转动连接有朝前支杆111方向延伸的丝杆1121，前支杆111上焊接有与丝杆1121配合的套管1111，当丝杆1121转动时，套管1111会相对丝杆1121远离或靠近；丝杆1121朝后支杆112的另一侧贯穿，而后支杆112上安装有与丝杆1121配合的蜗轮331、与蜗轮331连接的调节电机33，且调节电机33为双头电机，能够同时为两侧的丝杆1121进行驱动。辊轴211则包括沿同一轴心线设置的前辊2111与后辊2112，后辊2112的端部焊接有沿轴心线朝前辊2111方向延伸的花键轴2113，而前辊2111上则开设有与花键轴2113配合的花型孔2114，且前辊2111与后辊2112分别铰接于前支杆111与后支杆112上，而前卷筒212与后卷筒213分别设置于前辊2111与后辊2112上；利用丝杆1121的转动控制前支杆111与后支杆112之间的距离，从而根据要埋设的下水管道长度对前吊钩231与后吊钩232之间的距离进行调节。

如图1、图5所示，第一支架11与第二支架12底部均铺设有沿沟槽长度方向延伸的轨道4，轨道4上开设有滑槽41，而前支杆111与后支杆112的底部均铰接有与滑槽41配合的滚轮42，利用轨道4与滚轮42配合，使得机架1能够准确地沿沟槽的长度方向运动，并增加了机架1运动时的稳定性。且两根前支杆111上的滚轮42之间通过驱动轴421连接，且前支杆111上安装有与驱动轴421联动的驱动电机32，通过驱动电机32驱动机架1朝前运动，减少人力成本的同时，能够精确控制机架1移动的距离。

本实施例还公开了一种市政道路下水道管道施工设备的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，沿道路的延伸方向于道路两旁挖设沟槽；

步骤二，在沟槽两侧地基上铺设轨道4，将机架1放置于轨道4上，并使机架1底部的滚轮42分别位于对应的滑槽41内；

步骤三，将要埋设的下水管道放置于对应位置的轨道4一侧，并在下水管道上捆绑固定绳；

步骤四，通过驱动电机32控制机架1运动到下水管道一侧的沟槽上方，再通过调节电机33驱动丝杆1121转动，控制前支杆111与后支杆112之间的距离，从而根据要埋设的下水管道长度对前吊钩231与后吊钩232之间的距离进行调节；

步骤五，通过两个卷扬电机31控制两侧吊绳的收放，使吊钩朝下水管道方向运动并钩住固定绳；接着先控制靠近下水管道一侧的吊绳收回，将下水管道沿竖直方向吊起，再控制另一侧的吊绳收回，使下水管道被拉动至沟槽中间正上方；然后同步放下吊绳，使下水管道竖直向下放入沟槽内；

步骤六，将吊钩从固定绳上取下并收回，驱动机架1沿沟槽运动至下一个下水管道的埋设位置；

步骤七，重复步骤五与步骤六，直至管道全部铺设连接完成，最后覆土回填。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种市政道路下水道管道施工设备，包括机架(1)、吊挂机构(2)与驱动机构(3)，其特征在于：所述机架(1)包括分别设置于沟槽两侧的第一支架(11)与第二支架(12)；所述吊挂机构(2)包括分别设置于第一支架(11)与第二支架(12)上的第一卷扬装置(21)与第二卷扬装置(22)；所述第一卷扬装置(21)包括铰接于第一支架(11)上的辊轴(211)、设置于辊轴(211)上的卷筒，所述卷筒上缠绕有吊绳；所述第二卷扬装置(22)与第一卷扬装置(21)的结构相同，且第一卷扬装置(21)与第二卷扬装置(22)的吊绳之间连接有吊钩；所述卷筒包括沿辊轴(211)的长度方向间隔设置的前卷筒(212)与后卷筒(213)；所述吊绳包括分别设置于前卷筒(212)与后卷筒(213)上的前吊绳(214)与后吊绳(215)；所述吊钩分别包括连接于两根前吊绳(214)之间的前吊钩(231)、连接于两根后吊绳(215)之间的后吊钩(232)。

2.根据权利要求1所述的市政道路下水道管道施工设备，其特征在于：所述卷筒上设置有轴承(25)，所述轴承(25)的内环与卷筒同轴心线固定连接、外环上固定连接有定位环(26)；所述吊绳上活动连接有动滑轮(24)，且吊绳的端部穿过动滑轮(24)后固定连接于定位环(26)上；两根所述吊绳上的动滑轮(24)之间设置有连接块(23)，所述吊钩设置于连接块(23)上。

3.根据权利要求1所述的市政道路下水道管道施工设备，其特征在于：所述第一支架(11)的上端设置有朝远离沟槽方向延伸的延伸杆(113)，所述辊轴(211)铰接于延伸杆(113)远离沟槽方向的一端；所述延伸杆(113)朝外延伸的距离大于下水管道的半径。

4.根据权利要求3所述的市政道路下水道管道施工设备，其特征在于：所述延伸杆(113)的下端与第一支架(11)之间设置有加强筋(114)。

5.根据权利要求1所述的市政道路下水道管道施工设备，其特征在于：所述第一支架(11)与第二支架(12)均包括沿沟槽长度方向排布的前支杆(111)与后支杆(112)，所述后支杆(112)上转动连接有朝前支杆(111)方向延伸的丝杆(1121)，所述前支杆(111)上设置有与丝杆(1121)配合的套管(1111)；所述辊轴(211)包括沿同一轴心线设置的前辊(2111)与后辊(2112)，所述前卷筒(212)与后卷筒(213)分别设置于前辊(2111)与后辊(2112)上；所述前辊(2111)与后辊(2112)分别铰接于前支杆(111)与后支杆(112)上，所述后辊(2112)的端部设置有沿轴心线延伸的花键轴(2113)，所述前辊(2111)上设置有与花键轴(2113)配合的花型孔(2114)。

6.根据权利要求5所述的市政道路下水道管道施工设备，其特征在于：所述第一支架(11)与第二支架(12)底部均设置有沿沟槽长度方向延伸的轨道(4)，所述轨道(4)上设置有滑槽(41)；所述前支杆(111)与后支杆(112)的底部均设置有与滑槽(41)配合的滚轮(42)。

7.根据权利要求6所述的市政道路下水道管道施工设备，其特征在于：所述驱动机构(3)包括分别用于驱动两根辊轴(211)转动的两个卷扬电机(31)、用于驱动滚轮(42)转动的驱动电机(32)、用于驱动丝杆(1121)转动的调节电机(33)与蜗轮(331)。

8.一种市政道路下水道管道施工设备的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，沿道路的延伸方向于道路两旁挖设沟槽；

步骤二，在沟槽两侧地基上铺设轨道(4)，将机架(1)放置于轨道(4)上，并使机架(1)底部的滚轮(42)分别位于对应的滑槽(41)内；

步骤三，将要埋设的下水管道放置于对应位置的轨道(4)一侧，并在下水管道上捆绑固定绳；

步骤四，通过驱动电机(32)控制机架(1)运动到下水管道一侧的沟槽上方，再通过调节电机(33)驱动丝杆(1121)转动，控制前支杆(111)与后支杆(112)之间的距离，从而根据要埋设的下水管道长度对前吊钩(231)与后吊钩(232)之间的距离进行调节；

步骤五，通过两个卷扬电机(31)控制两侧吊绳的收放，使吊钩朝下水管道方向运动并钩住固定绳；接着先控制靠近下水管道一侧的吊绳收回，将下水管道沿竖直方向吊起，再控制另一侧的吊绳收回，使下水管道被拉动至沟槽中间正上方；然后同步放下两根吊绳，使下水管道竖直向下放入沟槽内；

步骤六，将吊钩从固定绳上取下并收回，驱动机架(1)沿沟槽运动至下一个下水管道的埋设位置；

步骤七，重复步骤五与步骤六，直至管道全部铺设连接完成，最后覆土回填。

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