CN112113028B - 一种将已拖拉完管道无损伤拉出地面的设备及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种将已拖拉完管道无损伤拉出地面的设备及其方法，所述设备包括主体钢套筒，所述主体钢套筒内具有第一管道通孔，所述第一管道通孔内穿过的是待回拖的管道，所述主体钢套筒外侧具有支撑系统环槽，所述支撑系统环槽内设有履带式支撑系统，所述主体钢套筒左端固设有第一连接环块，设置在所述主体钢套筒一端的管道支撑环块，所述管道支撑环块内具左右贯通的有第二管道通孔，所述第二管道通孔内壁上设有支撑轮系统，所述方法利用钻机及钢套筒将管道无损拉出地面，拉出地面的管道可再次利用。

Description

一种将已拖拉完管道无损伤拉出地面的设备及其方法

技术领域

本发明涉及地下管道铺设技术领域，具体为一种将已拖拉完管道无损伤拉出地面的设备及其方法。

背景技术

在地下管道铺设相关领域，水平定向钻进拖拉管施工已是一种得到广泛认可的铺管施工技术，该技术施工精度较高，对环境的影响较小，在市政工程中较为常见。主要拖拉管道为钢管及PE管，管道造价昂贵。水平定向钻施工每段拖拉距离长，管道埋置较深。管道拖入地下后，需结合管道类型进行管道功能性试验，水压、闭水或闭气试验，若检测出管道有渗漏现象且无法满足设计要求，则需对该段问题管道进行处理。目前比较常用的处理方式为：利用水平定向钻机及时将管道拉出地面。此方法需在管道回拖完成后，在周边泥浆及土体对管道的握裹力较小时进行，如果该段管道放置时间较长，周边泥浆及土体对管道的握裹力较大，无法拉出问题管道只能废除，若管道无法拉出地面则只能废除现有的问题管道，在其附近重新施工一条同规格的管线，造成管材及地下空间资源的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种将已拖拉完管道无损伤拉出地面的设备及其方法，针对管道无法拉出地面的问题提出一个解决方案，即采用一个比管道外径大的中空钢套筒(钢套筒内壁与管道外壁留有1cm间隙)，外壁留有射水孔，套筒与水平定向钻机的钻杆连接，利用水平定向钻机推进及回拖套筒过程中加注的高压水冲切扰动管道周边土体，实现管道顺利拉出地面。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种将已拖拉完管道无损伤拉出地面的设备，包括主体钢套筒，所述主体钢套筒内具有第一管道通孔，所述第一管道通孔内穿过的是待回拖的管道，所述主体钢套筒外侧具有支撑系统环槽，所述支撑系统环槽内设有履带式支撑系统，所述主体钢套筒左端固设有第一连接环块，所述主体钢套筒的左端面上设有第一环槽、第二环槽和第三环槽，所述主体钢套筒内设有左右延伸布置的第一通水孔、第二通水孔和第三通水孔，所述主体钢套筒固右端设有第一通水孔接口、第二通水孔接口和第三通水孔接口；所述第一环槽与所述第一通水孔相连通，所述第二环槽与所述第二通水孔相连通，所述第三环槽与所述第三通水孔相连通；所述第一通水孔的另一端与所述第一通水孔接口连通，所述第二通水孔的另一端与所述第二通水孔接口连通，所述第三通水孔的另一端与所述第三通水孔接口连通；所述第一管道通孔的右端内壁上设有支撑轮容纳槽；

设置在所述主体钢套筒一端的管道支撑环块，所述管道支撑环块内具左右贯通的有第二管道通孔，所述第二管道通孔内壁上设有支撑轮系统，所述管道支撑环块内设有左右贯通的第一出水孔、第二出水孔和第三出水孔，所述第三出水孔与所述第三环槽相连通，所述第一出水孔与所述第一环槽相连通，所述第二出水孔与所述第二环槽相连通；所述第一出水孔、所述第二出水孔和所述第三出水孔环形阵列设有数个；

在不同的半径上设置多个出水孔，使其喷出的水流从不同的角度和位置对土壤进行疏松，效果将更好。

设在所述管道支撑环块一端的锥形推进块，所述锥形推进块内具有第三管道通孔，所述锥形推进块内设有第一喷水孔、第二喷水孔和第三喷水孔，所述锥形推进块右端设有第二连接环块，所述第二连接环块连接配合在所述第二管道通孔内壁上，所述第一喷水孔与所述第一出水孔相连通，所述第二喷水孔与所述第二出水孔相连通，所述第三喷水孔紧贴锥面并与其平行布置，所述第三喷水孔与所述第二喷水孔相连通；所述第一喷水孔和所述第二喷水孔的环形阵列数量与所述第一出水孔和所述第二出水孔相同，所述第三喷水孔环形阵列数量与所述第二喷水孔相同；所述锥形推进块右端固设有第三连接环块，所述第三连接环块连接配合在所述第二管道通孔内壁上；

设在所述主体钢套筒另一端的推进支撑环块；

所述锥形推进块和所述推进支撑环块为可拆卸零件，根据需要回拖管道的外径可以配套不同的零件。

锥形推进快有利于减小推进时的阻力，设置为可拆卸零件是为了适配不同的管道外径工作，而不用整体重新选用一套设备。

优选地，所述支撑轮系统包括固定连接在所述第二管道通孔内壁上的弓形弹簧片，所述弓形弹簧片左右两侧个设有一个铰链支座，所述铰链支座固定连接在所述第二管道通孔内壁上，所述铰链支座上连接设有滑轮支撑杆，所述滑轮支撑杆的外侧面与所述弓形弹簧片的端部接触配合，所述滑轮支撑杆的另一端设有滑轮；

所述支撑轮系统在所述第二管道通孔内壁上环形阵列设有数个，所述支撑轮系统在所述支撑轮容纳槽内壁上同样环形阵列设有数个。

说明：支撑轮设置弓形弹簧片是为了整个设备适配不同的管道外径，弓形弹簧片可调节性使得滑轮可以顶压接触配合在不同的管道外表面上，而且弓形弹簧片作用的力会使得滑轮在管道外表面顶压接触配合的更加可靠。

优选地，所述履带式支撑系统包括前后对称设置的两块支撑板，所述支撑板固定连接在所述支撑系统环槽的侧壁上，所述支撑板上左右对称设有前后贯通的转动配合孔，所述转动配合孔内转动配合设有转动小轴，所述转动小轴上固定连接设有履带滚轮，两个所述履带滚轮上设有滚动履带，

所述履带式支撑系统在所述支撑系统环槽上环形阵列设有数个，所述履带式支撑系统可以在所述支撑系统环槽沿着所述主体钢套筒轴线方向设置多组，且多组履带式支撑系统沿所述主体钢套筒轴线方向交错排布。

设置履带式支撑系统是为了减小整个设备推进时与泥土接触产生的摩擦阻力，有利于实现长距离的工作。

优选地，所述推进支撑环块内具有左右贯通的第四管道通孔，所述推进支撑环块左端设有紧固环块，所述紧固环块固定连接在所述支撑轮容纳槽内壁上，所述推进支撑环块的边缘处具有左右贯通的通孔，所述通孔的右端固定连接有推杆。

单独设置所述推进支撑环块，是为了将推杆的推力更加均匀地传递到整个设备上。

优选地，所述推杆内具有中空腔，其内部放置有三根供水管，所述三根供水管穿过所述通孔分别与所述第一通水孔接口、所述第二通水孔接口和所述第三通水孔接口相连接。

中空的推杆有便于布置供水管，且减轻了自重。

一种将已拖拉完管道无损伤拉出地面的方法，包括：

S1：首先根据待回拖管道的外径，选取合适的所述锥形推进块和所述推进支撑环块配套，选取根据为使得所述第三管道通孔和所述第四管道通孔的内径比待回拖管道的外径大5～8mm即可，将待回拖管道的一端挖出，将整个设备套在管道的外侧，并使得所述滑轮支撑在管道的外表面上；

S2：将三根供水管与所述第一通水孔接口、所述第二通水孔接口和所述第三通水孔接口相连接，然后将所述推杆与所述推进支撑环块固定连接；

S3：供水管开始不断地供水，所述推杆开始推进，整个设备将沿着待回拖管道前进，直到从另一端推出；

S4：从待回拖管道的另一端将其从地下拉出，然后将推杆从所述推进支撑环块上卸下，将三根供水管也从所述第一通水孔接口、所述第二通水孔接口和所述第三通水孔接口上卸下，将本设备妥善放置，最后将推杆从推进的那端拉回即可。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构简单，操作方便，水平定向钻法管道穿越工程应用广泛，利用钻机及钢套筒将管道无损拉出地面的做法操作简便，实用性强，施工中易于控制，拉出地面的管道可再次利用，避免了由于管道拖不出地面而造成的资源浪费，利用本设备施工可以有效解决拖拉管道由于渗漏问题，而无法将管道拉出地面的难题，避免了管材及地下空间资源的浪费。省时省工，操作便捷，实用性强，推广方便。

附图说明

图1是本发明的主视图(半剖)；

图2是图1的左视图；

图3是图1的B-B剖视图；

图4是图1的C-C剖视图；

图5是图1的D-D剖视图；

图6是图1的局部视图E；

图7是本发明的总体施工示意图。

图中，10-管道、20-主体钢套筒、200-第一管道通孔、21-支撑系统环槽、22-第一连接环块、23-支撑轮容纳槽、241-第一通水孔接口、242-第二通水孔接口、243-第三通水孔接口、251-第一通水孔、252-第二通水孔、253-第三通水孔、26-第一环槽、27-第二环槽、28-第三环槽、30-管道支撑环块、31-第二管道通孔、32-第一出水孔、33-第二出水孔、34-第三出水孔、40-锥形推进块、41-第三连接环块、42-第一喷水孔、43-第二喷水孔、44-第三喷水孔、45-第三管道通孔、46-螺钉、50-推进支撑环块、51-第四管道通孔、52-紧固环块、53-通孔、60-推杆、61-中空腔、62-供水管、70-支撑轮系统、71-铰链支座、72-滑轮支撑杆、73-滑轮、74-弓形弹簧片、80-履带式支撑系统、801-支撑板、8010-转动配合孔、81-履带滚轮、811-转动小轴、82-滚动履带。

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。

下面结合图1-图7对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

实施例：

请参见图1-图7，为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种将已拖拉完管道无损伤拉出地面的设备，包括主体钢套筒20，所述主体钢套筒20内具有第一管道通孔200，所述第一管道通孔200内穿过的是待回拖的管道10，所述主体钢套筒20外侧具有支撑系统环槽21，所述支撑系统环槽21内设有履带式支撑系统80，所述主体钢套筒20左端固设有第一连接环块22，所述主体钢套筒20的左端面上设有第一环槽26、第二环槽27和第三环槽28，所述主体钢套筒20内设有左右延伸布置的第一通水孔251、第二通水孔252和第三通水孔253，所述主体钢套筒20固右端设有第一通水孔接口241、第二通水孔接口242和第三通水孔接口243；所述第一环槽26与所述第一通水孔251相连通，所述第二环槽27与所述第二通水孔252相连通，所述第三环槽28与所述第三通水孔253相连通；所述第一通水孔251的另一端与所述第一通水孔接口241连通，所述第二通水孔252的另一端与所述第二通水孔接口242连通，所述第三通水孔253的另一端与所述第三通水孔接口243连通；所述第一管道通孔200的右端内壁上设有支撑轮容纳槽23，所述履带式支撑系统80包括前后对称设置的两块支撑板801，所述支撑板801固定连接在所述支撑系统环槽21的侧壁上，所述支撑板801上左右对称设有前后贯通的转动配合孔8010，所述转动配合孔8010内转动配合设有转动小轴811，所述转动小轴811上固定连接设有履带滚轮81，两个所述履带滚轮81上设有滚动履带82，所述履带式支撑系统80在所述支撑系统环槽21上环形阵列设有数个，所述履带式支撑系统80可以在所述支撑系统环槽21沿着所述主体钢套筒20轴线方向设置多组，且多组履带式支撑系统80沿所述主体钢套筒20轴线方向交错排布。

设置在所述主体钢套筒20一端的管道支撑环块30，所述管道支撑环块30内具左右贯通的有第二管道通孔31，所述第二管道通孔31内壁上设有支撑轮系统70，所述管道支撑环块30内设有左右贯通的第一出水孔32、第二出水孔33和第三出水孔34，所述第三出水孔34与所述第三环槽28相连通，所述第一出水孔32与所述第一环槽26相连通，所述第二出水孔33与所述第二环槽27相连通；所述第一出水孔32、所述第二出水孔33和所述第三出水孔34环形阵列设有数个；

所述支撑轮系统70包括固定连接在所述第二管道通孔31内壁上的弓形弹簧片74，所述弓形弹簧片74左右两侧个设有一个铰链支座71，所述铰链支座71固定连接在所述第二管道通孔31内壁上，所述铰链支座71上连接设有滑轮支撑杆72，所述滑轮支撑杆72的外侧面与所述弓形弹簧片74的端部接触配合，所述滑轮支撑杆72的另一端设有滑轮73；

所述支撑轮系统70在所述第二管道通孔31内壁上环形阵列设有数个，所述支撑轮系统70在所述支撑轮容纳槽23内壁上同样环形阵列设有数个。

设在所述管道支撑环块30一端的锥形推进块40，所述锥形推进块40内具有第三管道通孔45，所述锥形推进块40内设有第一喷水孔42、第二喷水孔43和第三喷水孔44，所述锥形推进块40右端设有第二连接环块41，所述第二连接环块41连接配合在所述第二管道通孔31内壁上，所述第一喷水孔42与所述第一出水孔32相连通，所述第二喷水孔43与所述第二出水孔33相连通，所述第三喷水孔44紧贴锥面并与其平行布置，所述第三喷水孔44与所述第二喷水孔43相连通；所述第一喷水孔42和所述第二喷水孔43的环形阵列数量与所述第一出水孔32和所述第二出水孔33相同，所述第三喷水孔44环形阵列数量与所述第二喷水孔43相同；所述锥形推进块40右端固设有第三连接环块41，所述第三连接环块41连接配合在所述第二管道通孔31内壁上；设在所述主体钢套筒20另一端的推进支撑环块50；所述推进支撑环块50内具有左右贯通的第四管道通孔51，所述推进支撑环块50左端设有紧固环块52，所述紧固环块52固定连接在所述支撑轮容纳槽23内壁上，所述推进支撑环块50的边缘处具有左右贯通的通孔53，所述通孔53的右端固定连接有推杆60；所述推杆60内具有中空腔61，其内部放置有三根供水管62，所述三根供水管62穿过所述通孔53分别与所述第一通水孔接口241、所述第二通水孔接口242和所述第三通水孔接口243相连接。

一种将已拖拉完管道无损伤拉出地面的方法，包括：

S1：首先根据待回拖管道的外径，选取合适的所述锥形推进块40和所述推进支撑环块50配套，选取根据为使得所述第三管道通孔45和所述第四管道通孔51的内径比待回拖管道的外径大5～8mm即可，将待回拖管道10的一端挖出，将整个设备套在管道10的外侧，并使得所述滑轮73支撑在管道10的外表面上；

S2：将三根供水管62与所述第一通水孔接口241、所述第二通水孔接口242和所述第三通水孔接口243相连接，然后将所述推杆60与所述推进支撑环块50固定连接；

S3：供水管62开始不断地供水，所述推杆60开始推进，整个设备将沿着待回拖管道前进，直到从另一端推出；

S4：从待回拖管道的另一端将其从地下拉出，然后将推杆60从所述推进支撑环块50上卸下，将三根供水管62也从所述第一通水孔接口241、所述第二通水孔接口242和所述第三通水孔接口243上卸下，将本设备妥善放置，最后将推杆60从推进的那端拉回即可。

该设备在实际应用时，所述管道10为已拖拉完成的管道，但由于存在一定的问题，现在要将其回拖，将本发明总的装置整体套在所述管道10外侧，若干个所述滑轮73顶压接触在所述管道10的外表面上，所述滑轮73的支撑作用使得本发明总的装置整体支撑悬空在所述管道10的外侧，在所述推杆60的推动下，整个设备将沿着管道10前进，同时推杆60内放置的三根供水管62向第一通水孔接口241、第二通水孔接口242和第三通水孔接口243内供水，所述供水管62提供的水源经过内部一系列管道之后最后从第三出水孔34、第一喷水孔42、第二喷水孔43和第三喷水孔44中喷出，喷出的水流使得管道10周围的泥土松动，整个设备更加容易前进，在所述推杆60的推动过程中，所述供水管62将持续不断地提供水源，本设备中的所述履带式支撑系统80在前进过程中与外侧泥土接触滚动，滚动接触产生的摩擦大大小于滑动接触产生的摩擦，使得整个装置前进过程中的阻力大幅减小，整个设备沿着待回拖的管道10前进，扰动其外侧的泥土，本设备推进完成之后，用回拖机从管道10的另一端将管道10拉出，等管道10回拖完成以后，在另一端将本设备从推杆60上卸下并妥善放置，再将推杆60拉回即可。

Claims (6)

1.一种将已拖拉完管道无损伤拉出地面的设备，其特征在于，包括：主体钢套筒(20)，所述主体钢套筒(20)内具有第一管道通孔(200)，所述第一管道通孔(200)内穿过的是待回拖的管道(10)，所述主体钢套筒(20)外侧具有支撑系统环槽(21)，所述支撑系统环槽(21)内设有履带式支撑系统(80)，所述主体钢套筒(20)左端固设有第一连接环块(22)，所述主体钢套筒(20)的左端面上设有第一环槽(26)、第二环槽(27)和第三环槽(28)，所述主体钢套筒(20)内设有左右延伸布置的第一通水孔(251)、第二通水孔(252)和第三通水孔(253)，所述主体钢套筒(20)右端固设有第一通水孔接口(241)、第二通水孔接口(242)和第三通水孔接口(243)；所述第一环槽(26)与所述第一通水孔(251)相连通，所述第二环槽(27)与所述第二通水孔(252)相连通，所述第三环槽(28)与所述第三通水孔(253)相连通；所述第一通水孔(251)的另一端与所述第一通水孔接口(241)连通，所述第二通水孔(252)的另一端与所述第二通水孔接口(242)连通，所述第三通水孔(253)的另一端与所述第三通水孔接口(243)连通；所述第一管道通孔(200)的右端内壁上设有支撑轮容纳槽(23)；

设置在所述主体钢套筒(20)一端的管道支撑环块(30)，所述管道支撑环块(30)内具有左右贯通的第二管道通孔(31)，所述第二管道通孔(31)内壁上设有支撑轮系统(70)，所述管道支撑环块(30)内设有左右贯通的第一出水孔(32)、第二出水孔(33)和第三出水孔(34)，所述第三出水孔(34)与所述第三环槽(28)相连通，所述第一出水孔(32)与所述第一环槽(26)相连通，所述第二出水孔(33)与所述第二环槽(27)相连通；所述第一出水孔(32)、所述第二出水孔(33)和所述第三出水孔(34)环形阵列设有数个；

设在所述管道支撑环块(30)一端的锥形推进块(40)，锥形推进块(40)通过螺钉(46)与所述管道支撑环块(30)固定连接，所述锥形推进块(40)内具有第三管道通孔(45)，所述锥形推进块(40)内设有第一喷水孔(42)、第二喷水孔(43)和第三喷水孔(44)，所述锥形推进块(40)右端设有第二连接环块，所述第二连接环块连接配合在所述第二管道通孔(31)内壁上，所述第一喷水孔(42)与所述第一出水孔(32)相连通，所述第二喷水孔(43)与所述第二出水孔(33)相连通，所述第三喷水孔(44)紧贴锥面并与其平行布置，所述第三喷水孔(44)与所述第二喷水孔(43)相连通；所述第一喷水孔(42)和所述第二喷水孔(43)的环形阵列数量与所述第一出水孔(32)和所述第二出水孔(33)相同，所述第三喷水孔(44)环形阵列数量与所述第二喷水孔(43)相同；所述锥形推进块(40)右端固设有第三连接环块(41)，所述第三连接环块(41)连接配合在所述第二管道通孔(31)内壁上；

设在所述主体钢套筒(20)另一端的推进支撑环块(50)；

所述锥形推进块(40)和所述推进支撑环块(50)为可拆卸零件，能够根据需要回拖管道的外径配套不同的零件。

2.根据权利要求1所述的一种将已拖拉完管道无损伤拉出地面的设备，其特征在于：所述支撑轮系统(70)包括固定连接在所述第二管道通孔(31)内壁上的弓形弹簧片(74)，所述弓形弹簧片(74)左右两侧各设有一个铰链支座(71)，所述铰链支座(71)固定连接在所述第二管道通孔(31)内壁上，所述铰链支座(71)上连接设有滑轮支撑杆(72)，所述滑轮支撑杆(72)的外侧面与所述弓形弹簧片(74)的端部接触配合，所述滑轮支撑杆(72)的另一端设有滑轮(73)；

所述支撑轮系统(70)在所述第二管道通孔(31)内壁上环形阵列设有数个，所述支撑轮系统(70)在所述支撑轮容纳槽(23)内壁上同样环形阵列设有数个。

3.根据权利要求1所述的一种将已拖拉完管道无损伤拉出地面的设备，其特征在于：所述履带式支撑系统(80)包括前后对称设置的两块支撑板(801)，所述支撑板(801)固定连接在所述支撑系统环槽(21)的侧壁上，所述支撑板(801)上左右对称设有前后贯通的转动配合孔(8010)，所述转动配合孔(8010)内转动配合设有转动小轴(811)，所述转动小轴(811)上固定连接设有履带滚轮(81)，两个所述履带滚轮(81)上设有滚动履带(82)；

所述履带式支撑系统(80)在所述支撑系统环槽(21)上环形阵列设有数个，所述履带式支撑系统(80)可以在所述支撑系统环槽(21)沿着所述主体钢套筒(20)轴线方向设置多组，且多组履带式支撑系统(80)沿所述主体钢套筒(20)轴线方向交错排布。

4.根据权利要求2所述的一种将已拖拉完管道无损伤拉出地面的设备，其特征在于：所述推进支撑环块(50)内具有左右贯通的第四管道通孔(51)，所述推进支撑环块(50)左端设有紧固环块(52)，所述紧固环块(52)固定连接在所述支撑轮容纳槽(23)内壁上，所述推进支撑环块(50)的边缘处具有左右贯通的通孔(53)，所述通孔(53)的右端固定连接有推杆(60)。

5.根据权利要求4所述的一种将已拖拉完管道无损伤拉出地面的设备，其特征在于：所述推杆(60)内具有中空腔(61)，其内部放置有三根供水管(62)，所述三根供水管(62)穿过所述通孔(53)分别与所述第一通水孔接口(241)、所述第二通水孔接口(242)和所述第三通水孔接口(243)相连接。

6.利用权利要求4或5所述设备将已拖拉完管道无损伤拉出地面的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：首先根据待回拖管道的外径，选取合适的所述锥形推进块(40)和所述推进支撑环块(50)配套，选取根据为使得所述第三管道通孔(45)和所述第四管道通孔(51)的内径比待回拖管道的外径大5～8mm即可，将待回拖管道(10)的一端挖出，将整个设备套在管道(10)的外侧，并使得所述滑轮(73)支撑在管道(10)的外表面上；

S2：将三根供水管(62)与所述第一通水孔接口(241)、所述第二通水孔接口(242)和所述第三通水孔接口(243)相连接，然后将所述推杆(60)与所述推进支撑环块(50)固定连接；

S3：供水管(62)开始不断地供水，所述推杆(60)开始推进，整个设备将沿着待回拖管道前进，直到从另一端推出；

S4：从待回拖管道的另一端将其从地下拉出，然后将推杆(60)从所述推进支撑环块(50)上卸下，将三根供水管(62)也从所述第一通水孔接口(241)、所述第二通水孔接口(242)和所述第三通水孔接口(243)上卸下，将本设备妥善放置，最后将推杆(60)从推进的那端拉回即可。

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