CN111456195B - 一种市政道路下水道管道施工设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种市政道路下水道管道施工设备及方法，包括可移动的底座，底座上方转动连接有机架，机架的转动轴线与底座垂直设置，机架安装有用于堆放管道单体的储管箱，储管箱一侧开设有开口，储管箱的底部安装有将管道单体朝向开口方向传送的传送装置；机架在开口一侧安装有伸入管槽的用于夹持管道单体的夹持装置，夹持装置位于开口下方；夹持装置和机架之间安装有用于升降夹持装置的升降装置。通过采用上述技术方案，该设备的储管箱、传送装置和夹持装置的配合可以依次将一批次的管道单体下放进沟槽呢，减少了通过吊车依次吊装管道单体的时间，也避免了人为下放管道单体易使管道单体破碎的情况，因此具有快速铺装下水管道的效果。

Description

一种市政道路下水道管道施工设备及方法

技术领域

本发明涉及市政施工设备的技术领域，尤其是涉及一种市政道路下水道管道施工设备及方法。

背景技术

目前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。

现有的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。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：现有的下水管道的排水管多采用混凝土管，如企口管等，重量较大，现有的此类铺设方法对人力要求较高，无论是采用吊车吊装还是简易手拉葫芦吊装的施工效率都较低，难以满足现代化建设对施工速度的要求，因此存在改进空间。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种市政道路下水管道施工设备，具有快速铺装下水管道的效果，本发明的目的在于提供一种市政道路下水管道施工方法，具有减少人力成本并且加快铺装下水道管道施工效率的效果。

本发明的上述发明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施工设备，包括可移动的底座，所述底座上方转动连接有机架，所述机架的转动轴线与底座垂直设置，所述机架安装有用于堆放管道单体的储管箱，所述储管箱一侧开设有开口，所述储管箱的底部安装有将管道单体朝向所述开口方向传送的传送装置；所述机架在所述开口一侧安装有伸入管槽的用于夹持管道单体的夹持装置，所述夹持装置位于所述开口下方；所述夹持装置和所述机架之间安装有用于升降所述夹持装置的升降装置。

通过采用上述技术方案，可移动的底座用于调整该施工设备的位置，底座上端面转动连接的机架用于调储管箱开口的位置以及夹持装置的位置，储管箱用于暂时存储管道单体，从而可以一次性将若干管道单体吊装进储管箱内，再依次下方进沟槽中，相比现有技术中的依次将管道单体吊装进沟槽中的方式具有更高的效率。夹持装置位于储管箱开口的一侧且位于开口的下方，通过输送装置将储管箱中的管道单体输送至夹持装置中进行暂时夹持，从而通过夹持装置便于对此类重量较大的管道单体的位置进行微调。其中夹持装置和机架之间连接有升降装置，便于在该施工设备使用时将夹持装置下移至沟槽内，在平路上运动时则将夹持装置上移至沟槽上方，减少对底座移动的影响。该设备的储管箱、传送装置和夹持装置的配合可以依次将一批次的管道单体下放进沟槽呢，减少了通过吊车依次吊装管道单体的时间，也避免了人为下放管道单体易使管道单体破碎的情况，因此具有快速铺装下水管道的效果。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述夹持装置包括与所述机架连接的机座，所述机座水平滑动连接有两个相对的夹持板，所述夹持板的运动方向与所述传送装置的传送方向平行；两个所述夹持板分别安装有与所述机座滑动连接的第一齿条和第二齿条，所述第一齿条和第二齿条相互平行且齿牙正对设置，所述机座在所述第一齿条和第二齿条之间转动连接有驱动齿轮，所述第一齿条和第二齿条均与所述驱动齿轮啮合。

通过采用上述技术方案，夹持装置包括两组相对滑动的夹持板，两组夹持板之间做相互靠近或远离的运动，两组夹持板的滑动方向与传送装置的传送方向平行，两组夹持板之间的间隙用于夹持从传送装置传送下来的管道单体，从而便于夹持管道单体并对管道单体的位置进行微调，便于后期工人对相邻的管道单体进行安装。其中机座滑动连接有分别与两组夹持板固定连接的第一齿条和第二齿条，其中第一齿条和第二齿条的齿牙相互正对设置且之间间隔有间距，机架在第一齿条和第二齿条之间转动连接有与第一齿条和第二齿条同时啮合的驱动齿轮，从而通过转动驱动齿轮，第一齿条和第二齿条分别向相反方向移动，进而实现两组夹持板之间的相互靠近或相互远离，实现对管道单体的夹持功能。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述升降装置包括竖直设置的螺杆和导向杆，所述螺杆与所述机座螺纹连接，所述机座与所述导向杆套接滑动，所述机座的运动行程满足使所述夹持装置的最下端高于所述底座的下底面。

通过采用上述技术方案，螺杆与机座螺纹连接，导向杆与机座滑动套接，通过导向杆对机座进行转动限位，从而通过电机驱动螺杆转动时，机座沿螺杆的轴线方向做上下运动，从而对机座的升降。设置机座的运动行程满足使夹持装置的最下端高于底座的下底面，从而避免在底座移动时夹持装置的下端与地面发生碰撞，也有利于通过一些不平坦的道路。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一齿条和第二齿条分别铰接有一组缓冲板，所述缓冲板的铰接轴线均与所述传送装置的传送方向垂直且与地面平行，两组所述缓冲板均位于两组所述夹持板之间，所述缓冲板与夹持板之间设置有若干弹性件。

通过采用上述技术方案，两组缓冲板分别与第一齿条和第二齿条铰接且均位于两组夹持板之间，且缓冲板与夹持板之间设置有若干弹性件，从而通过缓冲板对传送装置落下的管道单体进行缓冲，管道单体与缓冲板接触后挤压弹性件吸收动能，从而减少脆性的管道单体在传送装置落至夹持装置之间时发生破碎的情况。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述夹持板朝向所述缓冲板的一侧开设有若干限位孔，所述限位孔内滑动连接有抵接块，所述弹性件为设置在所述抵接块与所述限位孔的孔底之间的弹簧，所述弹簧的两端分别与抵接块和限位孔的孔底固定连接，所述抵接块伸出所述限位孔的一端圆滑设置，所述抵接块收缩进所述限位孔时所述弹簧压缩。

通过采用上述技术方案，两组夹持板朝向缓冲板的一侧均开设有若干限位孔，限位孔内通过弹簧连接有伸出限位孔的抵接块，且将抵接块伸出限位孔的一端圆滑设置，但管道单体与缓冲板接触时，缓冲板挤压抵接块缩进限位孔中，且缓冲板与抵接块之间发生相对滑动，抵接块圆滑设置的一端有利于降低缓冲板与抵接块之间的摩擦，从而使缓冲板的转动更加顺滑，能较好地通过弹性件吸收管道单体的动能，进而实现对管道单体的保护。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：两组所述夹持板之间的间距自上端向下端逐渐缩小。

通过采用上述技术方案，两组夹持板之间的间距自上端向下端逐渐缩小从而形成上大下小的结构，从而在管道单体落入两组夹持板之间时，设置两组夹持板上端的间距大于管道单体的直径、下端的间距小于管道单体的直径，进而有利于较好地对管道单体进行坚持，避免管道单体直接落入沟槽中导致破碎的情况。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述传送装置包括水平安装于所述储管箱内的传送带，所述传送带输出端延伸至所述夹持装置上方。

通过采用上述技术方案，传送装置包括水平设置在储管箱下端的传送带，传送带延伸至夹持装置的上方，从而通过传送带可以将管道单体运输至夹持装置的上方，并落入夹持装置中。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述储管箱内在所述传送带上方固定有水平设置的分层板，所述分层板与所述传送带之间的距离大于所述管道单体的直径，所述分层板在远离所述开口的一侧与所述储管箱之间间隔有间距，该间距大于所述管道单体的直径。

通过采用上述技术方案，储管箱内固定的分层板有利于提高储管箱存储管道单体的数量，当传送带上的管道单体依次落入夹持装置中时，传送带上形成空缺，位于分层板上的管道单体会在重力作用下从分层板与储管箱之间的空隙落入传送带上，并继续在传送带的带动下输送至夹持装置的上方，从而可以在一次吊装后存储更多的管道单体，进一步提高下方管道单体的效率。

一种采用上述任市政道路下水管道施工设备的市政道路下水管道施工方法，包括以下步骤：

步骤一：沟槽开挖：利用挖掘机挖出沟槽，并配合人工挖掘到指定的深度；

步骤二：管道单体准备：将若干管道单体通过吊机吊装进储管箱中存储；

步骤三：夹持装置准备：将底座移动至夹持装置位于沟槽上方，通过升降装置驱动夹持装置伸入沟槽内，且调节夹持装置的两组夹持板的最近距离小于管道单体的直径；

步骤四：排水管安装：驱动传送装置将其中一管道单体移动出储管箱的开口并落入夹持装置中，然后通过调整管道单体的位置，再通过驱动夹持装置的两组夹持板相互远离，释放管道单体至沟槽中，供工人现场安装；

步骤五：沿沟槽的长度方向移动底座至未下放管道单体的位置，然后重复步骤四至储管箱中的管道单体全部下放进沟槽后，重复步骤二和步骤三直至所有管道单体下放至沟槽中。

通过采用上述技术方案，在开挖沟槽的同时可以对设备进行准备工作，将管道单体吊装至储管箱中存储，然后将夹持装置通过升降装置调节至沟槽内合适的位置后，再通过驱动齿轮转动驱动第一齿条和第二齿条运动实现对两组夹持板之间距离的调节。在安装管道单体时，管道单体在传送装置的作用下从储管箱的开口处落入夹持装置内，然后通过底座的移动以及机架的转动实现对管道单体位置的调整，再将管道单体释放进沟槽中，供工人现场安装。并沿沟槽的长度方向下放管道单体，直至储管箱内的管道单体全部下放进沟槽中，然后再通过吊机起吊一次性补充储管箱中的管道单体，重复下放管道单体的步骤直至管道单体全部下放至沟槽中，相比现有的采用吊机单个吊装管道单体的方式或者人力搬抬的方式，具有更高效和省力的效果。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过设置可移动的底座和绕竖直轴线转动的机架，从而有利于调节夹持装置的位置，夹持装置在升降装置的作用下可做上下运动，从而在使用时可以深入沟槽内，在移动时可以上升至高于底座下端面的位置，避免在底座移动时夹持装置与地面发生碰撞，通过传送装置和夹持装置配合将储管箱中的管道单体依次放入沟槽中，从而相比现有的采用吊机单个吊装管道单体的方式或者人力搬抬的方式，具有更高效和省力的效果；

2.通过在两组夹持板之间设置两组缓冲板，缓冲板和相邻夹持板之间设置有缓冲件，从而对落在夹持装置内的管道单体进行缓冲保护，有利于减少管道单体破损的情况；

3.通过设置两组夹持板之间的间距自上端向下端逐渐缩小，进而有利于较好地对管道单体进行坚持，避免管道单体直接落入沟槽中导致破碎的情况。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为本实施例中储管箱的内部结构示意图；

图3为本实施例中储管箱的另一角度的内部结构示意图；

图4为本实施例中夹持装置的结构示意图；

图5为图4中A处的放大图。

附图标记：1、底座；11、机架；12、储管箱；121、开口；13、分层板；2、机座；21、夹持板；22、第一齿条；23、第二齿条；24、驱动齿轮；25、缓冲板；26、限位孔；27、抵接块；28、弹簧；31、螺杆；32、导向杆；4、传送带；5、管道单体。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1至图2所示，本发明公开的一种市政道路下水管道施工设备，包括可移动的底座1，底座1可以采用现有的履带式底盘，有利于在复杂的工地现场移动。底座1上方转动连接有机架11，机架11的转动轴线与底座1垂直设置，机架11固定有用于堆放管道单体5的储管箱12，储管箱12一侧开设有开口121，储管箱12顶端也开通设置，用于供吊机将管道单体5吊进储管箱12中，储管箱12的底部安装有将管道单体5朝向开口121方向传送的传送装置。传送装置包括水平安装于储管箱12内的传送带4，储管箱12内在传送带4上方固定有水平设置的分层板13，分层板13与传送带4之间的距离大于管道单体5的直径，分层板13在远离开口121的一侧与储管箱12之间间隔有间距，该间距大于管道单体5的直径，分层板13略微倾斜设置，使分层板13远离开口121的一端低于靠近开口121的一端。

如图2至图3所示，机架11在开口121一侧安装有伸入管槽的用于夹持管道单体5的夹持装置，夹持装置位于开口121下方；夹持装置和机架11之间安装有用于升降夹持装置的升降装置，其中传送带4输出端延伸至夹持装置上方，传送带4通过常规的电机驱动转动。

如图2至图3所示，夹持装置包括与机架11通过升降装置滑动连接的机座2，机座2水平滑动连接有两个相对的夹持板21，两组夹持板21之间的间距自上端向下端逐渐缩小，夹持板21的运动方向与传送装置的传送方向平行。两个夹持板21分别固定有与机座2上端面滑动连接的第一齿条22和第二齿条23，第一齿条22和第二齿条23的长度方向与传送装置的传送方向平行，第一齿条22和第二齿条23的下端面均固定有燕尾条，机座2的上端面开设有燕尾槽，燕尾条在燕尾槽内卡接滑动，燕尾条的长度方向与第一齿条22和第二齿条23的运动方向平行，第一齿条22和第二齿条23相互平行且齿牙正对设置，机座2在第一齿条22和第二齿条23之间转动连接有驱动齿轮24，第一齿条22和第二齿条23均与驱动齿轮24啮合。从而通过驱动齿轮24的转动实现第一齿条22和第二齿条23朝相互远离的方向运动，进而实现两组夹持板21之间的开合运动。

如图3至图4所示，升降装置包括竖直设置的螺杆31和导向杆32，螺杆31与机座2螺纹连接，机座2与导向杆32套接滑动，螺杆31的长度满足使机座2的运动行程能使夹持装置的最下端高于底座1的下底面。其中螺杆31通过常规的电机驱动转动，通过导向杆32对机架11进行转动限位，从而当螺杆31转动时机座2只能沿螺杆31的长度方向上下移动。

如图4至图5所示，第一齿条22和第二齿条23分别铰接有一组缓冲板25，缓冲板25的铰接轴线均与传送装置的传送方向垂直且与地面平行，两组缓冲板25均位于两组夹持板21之间，缓冲板25与夹持板21之间设置有若干弹性件。夹持板21朝向缓冲板25的一侧开设有若干限位孔26，限位孔26内滑动连接有抵接块27，弹性件为设置在抵接块27与限位孔26的孔底之间的弹簧28，弹簧28的两端分别与抵接块27和限位孔26的孔底固定连接，抵接块27伸出限位孔26的一端圆滑设置，抵接块27收缩进限位孔26时弹簧28压缩，对抵接块27施加弹力，当管道单体5未落入两组缓冲板25之间时，抵接块27伸出限位孔26，支撑起缓冲板25，使缓冲板25与相邻的夹持板21之间间隔有一定的间隙。

本实施例的实施原理为：

采用上述市政道路下水管道施工设备的市政道路下水管道施工方法，包括以下步骤：

步骤一：沟槽开挖：利用挖掘机挖出沟槽，并配合人工挖掘到指定的深度；

步骤二：管道单体5准备：将若干管道单体5通过吊机吊装进储管箱12中存储；

步骤三：夹持装置准备：将底座1移动至夹持装置位于沟槽上方，通过升降装置驱动夹持装置伸入沟槽内，且调节夹持装置的两组夹持板21的最近距离小于管道单体5的直径；

步骤四：排水管安装：驱动传送装置将其中一管道单体5移动出储管箱12的开口121并落入夹持装置中，然后通过调整管道单体5的位置，再通过驱动夹持装置的两组夹持板21相互远离，释放管道单体5至沟槽中，供工人现场安装；

步骤五：沿沟槽的长度方向移动底座1至未下放管道单体5的位置，然后重复步骤四至储管箱12中的管道单体5全部下放进沟槽后，重复步骤二和步骤三直至所有管道单体5下放至沟槽中。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种市政道路下水道管道施工设备，其特征是：包括可移动的底座(1)，所述底座(1)上方转动连接有机架(11)，所述机架(11)的转动轴线与底座(1)垂直设置，所述机架(11)安装有用于堆放管道单体(5)的储管箱(12)，所述储管箱(12)一侧开设有开口(121)，所述储管箱(12)的底部安装有将管道单体(5)朝向所述开口(121)方向传送的传送装置；所述机架(11)在所述开口(121)一侧安装有伸入管槽的用于夹持管道单体(5)的夹持装置，所述夹持装置位于所述开口(121)下方；所述夹持装置包括与所述机架(11)连接的机座(2)，所述机座(2)水平滑动连接有两个相对的夹持板(21)，所述夹持板(21)的运动方向与所述传送装置的传送方向平行；两个所述夹持板(21)分别安装有与所述机座(2)滑动连接的第一齿条(22)和第二齿条(23)，所述第一齿条(22)和第二齿条(23)相互平行且齿牙正对设置，所述机座(2)在所述第一齿条(22)和第二齿条(23)之间转动连接有驱动齿轮(24)，所述第一齿条(22)和第二齿条(23)均与所述驱动齿轮(24)啮合，所述第一齿条(22)和第二齿条(23)分别铰接有一组缓冲板(25)，所述缓冲板(25)的铰接轴线均与所述传送装置的传送方向垂直且与地面平行，两组所述缓冲板(25)均位于两组所述夹持板(21)之间，所述缓冲板(25)与夹持板(21)之间设置有若干弹性件，所述夹持板(21)朝向所述缓冲板(25)的一侧开设有若干限位孔(26)，所述限位孔(26)内滑动连接有抵接块(27)，所述弹性件为设置在所述抵接块(27)与所述限位孔(26)的孔底之间的弹簧(28)，所述弹簧(28)的两端分别与抵接块(27)和限位孔(26)的孔底固定连接，所述抵接块(27)伸出所述限位孔(26)的一端圆滑设置，所述抵接块(27)收缩进所述限位孔(26)时所述弹簧(28)压缩，所述夹持装置和所述机架(11)之间安装有用于升降所述夹持装置的升降装置。

2.根据权利要求1所述的一种市政道路下水道管道施工设备，其特征是：所述升降装置包括竖直设置的螺杆(31)和导向杆(32)，所述螺杆(31)与所述机座(2)螺纹连接，所述机座(2)与所述导向杆(32)套接滑动，所述机座(2)的运动行程满足使所述夹持装置的最下端高于所述底座(1)的下底面。

3.根据权利要求2所述的一种市政道路下水道管道施工设备，其特征是：两组所述夹持板(21)之间的间距自上端向下端逐渐缩小。

4.根据权利要求1所述的一种市政道路下水道管道施工设备，其特征是：所述传送装置包括水平安装于所述储管箱(12)内的传送带(4)，所述传送带(4)输出端延伸至所述夹持装置上方。

5.根据权利要求4所述的一种市政道路下水道管道施工设备，其特征是：所述储管箱(12)内在所述传送带(4)上方固定有水平设置的分层板(13)，所述分层板(13)与所述传送带(4)之间的距离大于所述管道单体(5)的直径，所述分层板(13)在远离所述开口(121)的一侧与所述储管箱(12)之间间隔有间距，该间距大于所述管道单体(5)的直径。

6.一种采用权利要求1-5任一所述的市政道路下水道管道施工设备的市政道路下水管道施工方法，其特征是：包括以下步骤：

步骤一：沟槽开挖：利用挖掘机挖出沟槽，并配合人工挖掘到指定的深度；

步骤二：管道单体(5)准备：将若干管道单体(5)通过吊机吊装进储管箱(12)中存储；

步骤三：夹持装置准备：将底座(1)移动至夹持装置位于沟槽上方，通过升降装置驱动夹持装置伸入沟槽内，且调节夹持装置的两组夹持板(21)的最近距离小于管道单体(5)的直径；

步骤四：排水管安装：驱动传送装置将其中一管道单体(5)移动出储管箱(12)的开口(121)并落入夹持装置中，然后通过调整管道单体(5)的位置，再通过驱动夹持装置的两组夹持板(21)相互远离，释放管道单体(5)至沟槽中，供工人现场安装；

步骤五：沿沟槽的长度方向移动底座(1)至未下放管道单体(5)的位置，然后重复步骤四至储管箱(12)中的管道单体(5)全部下放进沟槽后，重复步骤二和步骤三直至所有管道单体(5)下放至沟槽中。

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