CN111536307B - 一种非开挖顶管工程用顶管拾放装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非开挖顶管工程用顶管拾放装置及其工作方法，该拾放装置包括伺服电机一、升降板、支架、钢丝绳、拾放机构，两条所述支撑板的顶部均固定安装有支架，所述支架的顶部固定安装有顶板，所述顶板的顶部中心处竖直固定安装有伺服电机一，所述伺服电机一的输出轴贯穿顶板与丝杆固定连接，所述丝杆的另一端贯穿升降板；本发明通过该拾放装置的设置，便于操作人员输送顶管，在沟槽的表面将顶管固定在拾放机构上，然后通过齿轮、齿条传动，滑轮与滑轨配合输送，调节拾放机构位置，伺服电机一带动丝杆转动，配合钢丝绳调节拾放机构的高度，使得顶管输送过程更加安全，操作起来更加方便，提高了工作效率。

Description

一种非开挖顶管工程用顶管拾放装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及非开挖顶管工程技术领域，具体涉及一种非开挖顶管工程用顶管拾放装置及其工作方法。

背景技术

随着国家现代化的进程，城市建设脚步越来越快，各种市政管线在地下纵横交错、层叠密布，地面上的市政建筑越来越多，开挖施工使道路质量变差、破坏环境，同时给人们的生活、工作带来诸多不便，施工成本越来越高。为了解决现有市政设施与施工的矛盾，诞生了一项新的施工技术—非开挖技术。

非开挖技术是指在不开挖或只开挖少量作业沟槽的条件下，利用岩土钻掘技术进行铺设、修复和更换管道，它高效、优质、成本适中、对环境友善，具有不影响交通、不污染环境等优点，在许多情况下，比开挖法施工周期短、综合成本低、安全性好。现已经成为城市市政施工的主要手段，广泛应用于穿越公路、铁路、建筑物、河流以及在闹市区、古迹保护区、农作物和植被保护区等不允许或不能开挖的条件下进行煤气、电力、电讯、有线电视线路、石油、天然气、热力、排水等管道的铺设。

目前，在进行地下管道的铺设时，通常是先将埋设管道的沟槽挖好，然后将管道铺设在沟槽内，然后用土将沟槽填平，但是这种施工方式施工量大，铺设管道效率低，并且在移动顶管的过程中比较麻烦。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种非开挖顶管工程用顶管拾放装置及其工作方法，本发明通过将两条滑轨固定在非开挖顶管沟槽上，然后将滑轮和支架安装好，驱动伺服电机二，带动齿轮转动，齿轮与齿条啮合连接，进而带动支架来回移动，进而调节拾放机构的位置，通过齿轮与齿条配合，便于调节支架、拾放机构的位置，便于放置顶管，避免现有技术中通过机械手移动顶管造成不便；

通过将螺栓杆从卡槽拾起，并将插板从两块夹板中拔出，进而将第一端面和第二端面分开，然后将顶管放置第一端面上，转动第二端面，将螺栓杆插入卡槽中，并通过螺母锁紧，同时将插板插入两块夹板中，并通过螺栓锁紧，进而将顶管固定，通过插板、夹板、弧形夹块的设置，便于将第一端面和第二端面拆分以及安装，方便放置顶管，方便使用，同时通过弧形夹块的设置，便于固定不同直径的顶管；驱动气缸，推动橡胶履带安装板运动，进而带动滑块在滑槽中运动，连接块一、弹簧、连接杆、连接块二、活动杆同时运动，带动三个胶履带安装板挤压顶管，将其固定，通过拾放机构的设置，便于对不同直径的顶管进行夹紧输送，同时在弹簧和橡胶板的作用，具有良好的保护作用，避免顶管损坏，受到冲击；

本发明通过该拾放装置的设置，便于操作人员输送顶管，在沟槽的表面将顶管固定在拾放机构上，然后通过齿轮、齿条传动，滑轮与滑轨配合输送，调节拾放机构位置，伺服电机一带动丝杆转动，配合钢丝绳调节拾放机构的高度，使得顶管输送过程更加安全，操作起来更加方便，提高了工作效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种非开挖顶管工程用顶管拾放装置，包括伺服电机一、升降板、支架、钢丝绳、拾放机构、支撑板，两条所述支撑板的顶部均固定安装有支架，所述支架的顶部固定安装有顶板，所述顶板的顶部中心处竖直固定安装有伺服电机一，所述伺服电机一的输出轴贯穿顶板与丝杆固定连接，所述丝杆的另一端贯穿升降板，所述升降板的顶部两侧均通过吊耳固定安装有钢丝绳，所述钢丝绳的另一端与拾放机构固定连接；

所述拾放机构包括第一端面和第二端面，所述第一端面上固定安装有钢丝绳，所述第一端面和第二端面均有两个，所述第一端面与第二端面均为圆弧形，所述第一端面的一端与第二端面的一端之间活动连接，所述第一端面的另一端固定安装有两块弧形夹板，所述第二端面的另一端固定安装有弧形插板，所述插板插入两块弧形夹板之间并用螺栓紧固形成圆形结构，两个第一端面之间以及两个第二端面之间均均匀安装有竖板，每两根竖板之间均匀安装弧形板。

作为本发明进一步的方案：所述第一端面和第二端面分别竖直安装有一个气缸和两个气缸，所述气缸的活塞杆端部固定安装有橡胶履带安装板，所述橡胶履带安装板上固定安装有橡胶履带，所述橡胶履带安装板的两侧均活动安装有连接块二，所述连接块二倾斜设置，所述连接块二倾斜设置，所述连接块二的另一端固定安装有活动杆，所述活动杆上套接有弹簧，所述活动杆的另一端插入连接块一中，所述连接块一转动安装在滑块上，所述滑块与竖板上开设的滑槽滑动连接，所述橡胶履带安装板的两侧均倾斜安装有两根连接杆，所述连接杆与竖板活动连接。

作为本发明进一步的方案：所述第二端面的一侧固定安装有弧形夹块一，所述弧形夹块一的一端活动连接有弧形夹块二，所述弧形夹块二的另一端活动连接弧形夹块三，所述弧形夹块三固定安装在第一端面上，所述弧形夹块三的另一端开设有卡槽，所述弧形夹块一的另一端活动安装有螺栓杆，所述螺栓杆与卡槽适配。

作为本发明进一步的方案：所述支撑板的底部两端均安装有滑轮，所述滑轮与滑轨适配，所述支撑板的底部中心处竖直安装有伺服电机二，所述伺服电机二的输出轴上固定安装有齿轮，所述齿轮与滑轨一侧安装的齿条啮合连接。

作为本发明进一步的方案：所述顶板的底部四周均竖直安装有四根导向杆，四根所述导向杆均贯穿升降板，且所述导向杆的底部固定安装有限位块。

作为本发明进一步的方案：一种非开挖顶管工程用顶管拾放装置的工作方法,包括以下步骤：

步骤一、将两条滑轨固定在非开挖顶管沟槽上，然后将滑轮和支架安装好，驱动伺服电机二，带动齿轮转动，齿轮与齿条啮合连接，进而带动支架来回移动，进而调节拾放机构的位置；

步骤二、将螺栓杆从卡槽拾起，并将插板从两块夹板中拔出，进而将第一端面和第二端面分开，然后将顶管放置第一端面上，转动第二端面，将螺栓杆插入卡槽中，并通过螺母锁紧，同时将插板插入两块夹板中，并通过螺栓锁紧，进而将顶管固定；

步骤三、驱动气缸，推动橡胶履带安装板运动，进而带动滑块在滑槽中运动，连接块一、弹簧、连接杆、连接块二、活动杆同时运动，带动三个橡胶履带安装板挤压顶管，将其固定；

步骤四、驱动伺服电机二，带动支架移动，进而调节拾放机构位于非开挖顶管沟槽正上方，驱动伺服电机一，带动丝杆转动，丝杆带动升降板下降，进而通过钢丝绳带动拾放机构，直至拾放机构到达非开挖顶管沟槽内，拆卸拾放机构，取出顶管，然后带动拾放机构复位。

本发明的有益效果：本发明通过将两条滑轨固定在非开挖顶管沟槽上，然后将滑轮和支架安装好，驱动伺服电机二，带动齿轮转动，齿轮与齿条啮合连接，进而带动支架来回移动，进而调节拾放机构的位置，通过齿轮与齿条配合，便于调节支架、拾放机构的位置，便于放置顶管，避免现有技术中通过机械手移动顶管造成不便；

将螺栓杆从卡槽拾起，并将插板从两块夹板中拔出，进而将第一端面和第二端面分开，然后将顶管放置第一端面上，转动第二端面，将螺栓杆插入卡槽中，并通过螺母锁紧，同时将插板插入两块夹板中，并通过螺栓锁紧，进而将顶管固定，通过插板、夹板、弧形夹块的设置，便于将第一端面和第二端面拆分以及安装，方便放置顶管，方便使用，同时通过弧形夹块的设置，便于固定不同直径的顶管；驱动气缸，推动橡胶履带安装板运动，进而带动滑块在滑槽中运动，连接块一、弹簧、连接杆、连接块二、活动杆同时运动，带动三个胶履带安装板挤压顶管，将其固定，通过拾放机构的设置，便于对不同直径的顶管进行夹紧输送，同时在弹簧和橡胶板的作用，具有良好的保护作用，避免顶管损坏，受到冲击；

驱动伺服电机二，带动支架移动，进而调节拾放机构位于非开挖顶管沟槽正上方，驱动伺服电机一，带动丝杆转动，丝杆带动升降板下降，进而通过钢丝绳带动拾放机构，直至拾放机构到达非开挖顶管沟槽内，拆卸拾放机构，取出顶管，然后带动拾放机构复位，通过该拾放装置的设置，便于操作人员输送顶管，在沟槽的表面将顶管固定在拾放机构上，然后通过齿轮、齿条传动，滑轮与滑轨配合输送，调节拾放机构位置，伺服电机一带动丝杆转动，配合钢丝绳调节拾放机构的高度，使得顶管输送过程更加安全，操作起来更加方便，提高了工作效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种非开挖顶管工程用顶管拾放装置整体结构示意图；

图2是本发明正视内部结构示意图；

图3是本发明中拾放机构整体结构示意图；

图4是本发明中拾放机构内部结构示意图。

图中：1、伺服电机一；2、升降板；3、支架；4、钢丝绳；5、拾放机构；6、滑轮；7、滑轨；8、齿条；9、支撑板；10、导向杆；11、顶板；12、丝杆；13、伺服电机二；14、齿轮；15、弧形夹块一；16、弧形夹块二；17、弧形夹块三；18、第一端面；19、竖板；20、弧形板；22、卡槽；23、螺栓杆；24、第二端面；25、插板；26、夹板；27、气缸；28、连接块一；29、弹簧；30、橡胶履带；31、橡胶履带安装板；32、连接杆；33、连接块二；34、活动杆；35、滑槽；36、滑块。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4所示，一种非开挖顶管工程用顶管拾放装置，包括伺服电机一1、升降板2、支架3、钢丝绳4、拾放机构5、支撑板9，两条所述支撑板9的顶部均固定安装有支架3，所述支架3的顶部固定安装有顶板11，所述顶板11的顶部中心处竖直固定安装有伺服电机一1，所述伺服电机一1的输出轴贯穿顶板11与丝杆12固定连接，所述丝杆12的另一端贯穿升降板2，所述升降板2的顶部两侧均通过吊耳固定安装有钢丝绳4，所述钢丝绳4的另一端与拾放机构5固定连接；

所述拾放机构5包括第一端面18和第二端面24，所述第一端面18上固定安装有钢丝绳4，所述第一端面18和第二端面24均有两个，所述第一端面18与第二端面24均为圆弧形，所述第一端面18的一端与第二端面24的一端之间活动连接，所述第一端面18的另一端固定安装有两块弧形夹板26，所述第二端面24的另一端固定安装有弧形插板25，所述插板25插入两块弧形夹板26之间并用螺栓紧固形成圆形结构，两个第一端面18之间以及两个第二端面24之间均均匀安装有竖板19，每两根竖板19之间均匀安装弧形板20。

所述第一端面18和第二端面24分别竖直安装有一个气缸27和两个气缸27，所述气缸27的活塞杆端部固定安装有橡胶履带安装板31，所述橡胶履带安装板31上固定安装有橡胶履带30，所述橡胶履带安装板31的两侧均活动安装有连接块二33，所述连接块二33倾斜设置，所述连接块二33倾斜设置，所述连接块二33的另一端固定安装有活动杆34，所述活动杆34上套接有弹簧29，所述活动杆34的另一端插入连接块一28中，所述连接块一28转动安装在滑块36上，所述滑块36与竖板19上开设的滑槽35滑动连接，所述橡胶履带安装板31的两侧均倾斜安装有两根连接杆32，所述连接杆32与竖板19活动连接。

所述第二端面24的一侧固定安装有弧形夹块一15，所述弧形夹块一15的一端活动连接有弧形夹块二16，所述弧形夹块二16的另一端活动连接弧形夹块三17，所述弧形夹块三17固定安装在第一端面18上，所述弧形夹块三17的另一端开设有卡槽22，所述弧形夹块一15的另一端活动安装有螺栓杆23，所述螺栓杆23与卡槽22适配。

所述支撑板9的底部两端均安装有滑轮6，所述滑轮6与滑轨7适配，所述支撑板9的底部中心处竖直安装有伺服电机二13，所述伺服电机二13的输出轴上固定安装有齿轮14，所述齿轮14与滑轨7一侧安装的齿条8啮合连接。

所述顶板11的底部四周均竖直安装有四根导向杆10，四根所述导向杆10均贯穿升降板2，且所述导向杆10的底部固定安装有限位块。

一种非开挖顶管工程用顶管拾放装置的工作方法,包括以下步骤：

步骤一、将两条滑轨7固定在非开挖顶管沟槽上，然后将滑轮6和支架3安装好，驱动伺服电机二13，带动齿轮14转动，齿轮14与齿条8啮合连接，进而带动支架3来回移动，进而调节拾放机构5的位置；

步骤二、将螺栓杆23从卡槽22拾起，并将插板25从两块夹板26中拔出，进而将第一端面18和第二端面24分开，然后将顶管放置第一端面18上，转动第二端面24，将螺栓杆23插入卡槽22中，并通过螺母锁紧，同时将插板25插入两块夹板26中，并通过螺栓锁紧，进而将顶管固定；

步骤三、驱动气缸27，推动橡胶履带安装板31运动，进而带动滑块36在滑槽35中运动，连接块一28、弹簧29、连接杆32、连接块二33、活动杆34同时运动，带动三个橡胶履带安装板31挤压顶管，将其固定；

步骤四、驱动伺服电机二13，带动支架3移动，进而调节拾放机构5位于非开挖顶管沟槽正上方，驱动伺服电机一1，带动丝杆12转动，丝杆12带动升降板2下降，进而通过钢丝绳4带动拾放机构5，直至拾放机构5到达非开挖顶管沟槽内，拆卸拾放机构5，取出顶管，然后带动拾放机构5复位。

本发明的工作原理：将两条滑轨7固定在非开挖顶管沟槽上，然后将滑轮6和支架3安装好，驱动伺服电机二13，带动齿轮14转动，齿轮14与齿条8啮合连接，进而带动支架3来回移动，进而调节拾放机构5的位置，通过齿轮14与齿条8配合，便于调节支架3、拾放机构5的位置，便于放置顶管，避免现有技术中通过机械手移动顶管造成不便；

将螺栓杆23从卡槽22拾起，并将插板25从两块夹板26中拔出，进而将第一端面18和第二端面24分开，然后将顶管放置第一端面18上，转动第二端面24，将螺栓杆23插入卡槽22中，并通过螺母锁紧，同时将插板25插入两块夹板26中，并通过螺栓锁紧，进而将顶管固定，通过插板25、夹板26、弧形夹块的设置，便于将第一端面18和第二端面24拆分以及安装，方便放置顶管，方便使用，同时通过弧形夹块的设置，便于固定不同直径的顶管；驱动气缸27，推动橡胶履带安装板31运动，进而带动滑块36在滑槽35中运动，连接块一28、弹簧29、连接杆32、连接块二33、活动杆34同时运动，带动三个胶履带安装板31挤压顶管，将其固定，通过拾放机构5的设置，便于对不同直径的顶管进行夹紧输送，同时在弹簧29和橡胶板的作用，具有良好的保护作用，避免顶管损坏，受到冲击；

驱动伺服电机二13，带动支架3移动，进而调节拾放机构5位于非开挖顶管沟槽正上方，驱动伺服电机一1，带动丝杆12转动，丝杆12带动升降板2下降，进而通过钢丝绳4带动拾放机构5，直至拾放机构5到达非开挖顶管沟槽内，拆卸拾放机构5，取出顶管，然后带动拾放机构5复位，通过该拾放装置的设置，便于操作人员输送顶管，在沟槽的表面将顶管固定在拾放机构5上，然后通过齿轮、齿条传动，滑轮6与滑轨7配合输送，调节拾放机构5位置，伺服电机一1带动丝杆12转动，配合钢丝绳4调节拾放机构5的高度，使得顶管输送过程更加安全，操作起来更加方便，提高了工作效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种非开挖顶管工程用顶管拾放装置，其特征在于，包括伺服电机一（1）、升降板（2）、支架（3）、钢丝绳（4）、拾放机构（5）、支撑板（9），两块所述支撑板（9）的顶部均固定安装有支架（3），所述支架（3）的顶部固定安装有顶板（11），所述顶板（11）的顶部中心处竖直固定安装有伺服电机一（1），所述伺服电机一（1）的输出轴贯穿顶板（11）与丝杆（12）固定连接，所述丝杆（12）的另一端贯穿升降板（2），所述升降板（2）的顶部两侧均通过吊耳固定安装有钢丝绳（4），所述钢丝绳（4）的另一端与拾放机构（5）固定连接；

所述拾放机构（5）包括第一端面（18）和第二端面（24），所述第一端面（18）上固定安装有钢丝绳（4），所述第一端面（18）和第二端面（24）均有两个，所述第一端面（18）与第二端面（24）均为圆弧形，所述第一端面（18）的一端与第二端面（24）的一端之间活动连接，所述第一端面（18）的另一端固定安装有两块弧形夹板（26），所述第二端面（24）的另一端固定安装有弧形插板（25），所述插板（25）插入两块弧形夹板（26）之间并用螺栓紧固形成圆形结构，两个第一端面（18）之间以及两个第二端面（24）之间均均匀安装有竖板（19），每两根竖板（19）之间均匀安装弧形板（20）；

所述第一端面（18）和第二端面（24）分别竖直安装有一个气缸（27）和两个气缸（27），所述气缸（27）的活塞杆端部固定安装有橡胶履带安装板（31），所述橡胶履带安装板（31）上固定安装有橡胶履带（30），所述橡胶履带安装板（31）的两侧均活动安装有连接块二（33），所述连接块二（33）倾斜设置，所述连接块二（33）的另一端固定安装有活动杆（34），所述活动杆（34）上套接有弹簧（29），所述活动杆（34）的另一端插入连接块一（28）中，所述连接块一（28）转动安装在滑块（36）上，所述滑块（36）与竖板（19）上开设的滑槽（35）滑动连接，所述橡胶履带安装板（31）的两侧均倾斜安装有两根连接杆（32），所述连接杆（32）与竖板（19）活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种非开挖顶管工程用顶管拾放装置,其特征在于，所述第二端面（24）的一侧固定安装有弧形夹块一（15），所述弧形夹块一（15）的一端活动连接有弧形夹块二（16），所述弧形夹块二（16）的另一端活动连接弧形夹块三（17），所述弧形夹块三（17）固定安装在第一端面（18）上，所述弧形夹块三（17）的另一端开设有卡槽（22），所述弧形夹块一（15）的另一端活动安装有螺栓杆（23），所述螺栓杆（23）与卡槽（22）适配。

3.根据权利要求2所述的一种非开挖顶管工程用顶管拾放装置,其特征在于，所述支撑板（9）的底部两端均安装有滑轮（6），所述滑轮（6）与滑轨（7）适配，所述支撑板（9）的底部中心处竖直安装有伺服电机二（13），所述伺服电机二（13）的输出轴上固定安装有齿轮（14），所述齿轮（14）与滑轨（7）一侧安装的齿条（8）啮合连接。

4.根据权利要求3所述的一种非开挖顶管工程用顶管拾放装置,其特征在于，所述顶板（11）的底部四周均竖直安装有四根导向杆（10），四根所述导向杆（10）均贯穿升降板（2），且所述导向杆（10）的底部固定安装有限位块。

5.根据权利要求4所述的一种非开挖顶管工程用顶管拾放装置的工作方法,其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将两条滑轨（7）固定在非开挖顶管沟槽上，然后将滑轮（6）和支架（3）安装好，驱动伺服电机二（13），带动齿轮（14）转动，齿轮（14）与齿条（8）啮合连接，进而带动支架（3）来回移动，进而调节拾放机构（5）的位置；

步骤二、将螺栓杆（23）从卡槽（22）拾起，并将插板（25）从两块夹板（26）中拔出，进而将第一端面（18）和第二端面（24）分开，然后将顶管放置第一端面（18）上，转动第二端面（24），将螺栓杆（23）插入卡槽（22）中，并通过螺母锁紧，同时将插板（25）插入两块夹板（26）中，并通过螺栓锁紧，进而将顶管固定；

步骤三、驱动气缸（27），推动橡胶履带安装板（31）运动，进而带动滑块（36）在滑槽（35）中运动，连接块一（28）、弹簧（29）、连接杆（32）、连接块二（33）、活动杆（34）同时运动，带动三个橡胶履带安装板（31）挤压顶管，将其固定；

步骤四、驱动伺服电机二（13），带动支架（3）移动，进而调节拾放机构（5）位于非开挖顶管沟槽正上方，驱动伺服电机一（1），带动丝杆（12）转动，丝杆（12）带动升降板（2）下降，进而通过钢丝绳（4）带动拾放机构（5），直至拾放机构（5）到达非开挖顶管沟槽内，拆卸拾放机构（5），取出顶管，然后带动拾放机构（5）复位。

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