CN113548548A - 一种竖井施工用管线输送装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种竖井施工用管线输送装置，涉及竖井施工机械设备领域，该竖井施工用管线输送装置包括：行走机构，包括一行走底盘和安装在行走底盘上的多个行走轮，行走底盘上设置有第一支撑架和第二支撑架；至少一个卷筒，能转动地安装在第二支撑架上，各卷筒上缠绕有管线；导向机构，安装在第一支撑架的顶端，导向机构将卷筒上的管线导向竖井内；驱动机构，安装在行走底盘上，驱动机构与各卷筒相连接并带动各卷筒转动。本发明提出的竖井施工用管线输送装置，能够向竖井内自动输送线缆。

Description

一种竖井施工用管线输送装置
技术领域
本发明涉及竖井施工机械设备领域，特别涉及一种竖井施工用管线输送装置。
背景技术
竖井作为地下空间构筑物或高层建筑深基础或深基础支护施工的一种结构，具有广泛的工程应用条件和应用范围。
竖井施工时，主机需要一边掘进一边下行。因此，与主机及其配套系统相连的管路与线缆也需要同步进行下放。传统施工中，线缆下放需要通过人工进行，自动化程度低，不但耗费劳动力，还存在安全隐患。另外，由于施工的竖井具有一定的深度，传统利用人工下放线缆的方法，其线缆下放的深度有限，不能满足深井的施工需要。
有鉴于此，本发明人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，经过反复实验设计出一种竖井施工用管线输送装置，以期解决现有技术存在的问题。
发明内容
本发明提出一种竖井施工用管线输送装置，能够向竖井内自动输送线缆。
为达到上述目的，本发明提出一种竖井施工用管线输送装置，其中，所述竖井施工用管线输送装置包括：
行走机构，包括一行走底盘和安装在所述行走底盘上的多个行走轮，所述行走底盘上设置有第一支撑架和第二支撑架；
至少一个卷筒，能转动地安装在所述第二支撑架上，各所述卷筒上缠绕有管线；
导向机构，安装在所述第一支撑架的顶端，所述导向机构将所述卷筒上的所述管线导向竖井内；
驱动机构，安装在所述行走底盘上，所述驱动机构与各所述卷筒相连接并带动各所述卷筒转动。
如上所述的竖井施工用管线输送装置，其中，所述竖井施工用管线输送装置还包括至少一个锚定机构，各所述锚定机构包括基座、固定杆和活动杆，所述基座固接在所述行走底盘的侧壁上，所述固定杆和所述活动杆均竖直设置，所述固定杆的顶端与所述基座固定连接，所述固定杆其底部的端面处开设有螺纹孔，所述活动杆的顶部螺设于所述螺纹孔内。
如上所述的竖井施工用管线输送装置，其中，所述行走底盘的两相对侧壁上分别设置有所述锚定机构。
如上所述的竖井施工用管线输送装置，其中，所述导向机构包括：
至少两根支撑杆，两根所述支撑杆沿水平方向平行设置且具有间隔，各所述支撑杆的两端分别设有向下弯折设置的弧弯部；
多个导向托辊单元，设置在两根所述支撑杆之间，且多个所述导向托辊单元沿所述支撑杆的长度方向顺序间隔设置，各所述导向托辊单元包括支撑板、横向托辊和两个竖向托辊，所述横向托辊的两端分别与两个所述支撑杆能转动地连接，两个所述竖向托辊分别竖直设置于所述横向托辊的两端，所述支撑板水平设置于所述横向托辊的上方，各所述竖向托辊的底端与所述支撑杆能转动地连接，各所述竖向托辊的顶端与所述支撑板能转动地连接。
如上所述的竖井施工用管线输送装置，其中，所述导向机构包括多根所述支撑杆，相邻的两根所述支撑杆之间设置有多个所述导向托辊单元。
如上所述的竖井施工用管线输送装置，其中，所述竖井施工用管线输送装置还包括有管线夹组件，所述管线夹组件包括对多个管线夹和两根钢丝绳，各所述管线夹上设置有至少一个容置通孔，多个所述管线夹沿所述管线的长度方向顺序间隔设置，所述管线对应贯穿各所述容置通孔，两根所述钢丝绳分别设置在所述管线夹的两端，且各所述钢丝绳平行于所述管线设置，各所述钢丝绳依次贯穿各所述管线夹的端部并与所述管线夹固定连接。
如上所述的竖井施工用管线输送装置，其中，所述管线夹包括上压板、下压板和两个固定块，两个所述固定块间隔设置，所述上压板的两端分别与两个所述固定块相连接，所述下压板的两端分别与两个所述固定块相连接，所述上压板和所述下压板平行设置且紧密贴合，所述上压板上开设有至少一个上容置槽，所述下压板上对应开设有至少一个下容置槽，所述上容置槽和所述下容置槽对位配合并围合形成所述容置通孔。
如上所述的竖井施工用管线输送装置，其中，所述上压板和所述下压板均采用尼龙材质，所述上压板和所述下压板通过螺栓固定连接。
如上所述的竖井施工用管线输送装置，其中，所述第一支撑架包括支撑架本体和设置在所述支撑架本体下方的多根支撑柱，各所述支撑柱的底端与所述行走底盘固定连接，各所述支撑柱的顶端与所述支撑架本体固定连接，多根所述支撑杆固设在所述支撑架本体的顶部。
如上所述的竖井施工用管线输送装置，其中，所述驱动机构包括电机和减速机，所述电机通过所述减速机与所述卷筒相连接并驱动所述卷筒绕所述卷筒的轴线转动。
与现有技术相比，本发明具有如下特点和优点：
本发明提出的竖井施工用管线输送装置能够满足竖井线缆输送的要求，并且具有自动化程度高、操作简单、模块化程度高、可重复利用、转场运输方便的特点。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
图1为本发明提出的竖井施工用管线输送装置的结构示意图；
图2为本发明中行走机构的俯视图；
图3为本发明中导向托辊单元的结构示意图；
图4为本发明中管线夹组件的安装示意图；
图5为本发明中管线夹的结构示意图。
附图标记说明：
100、竖井施工用管线输送装置； 10、行走机构；
11、行走底盘； 12、行走轮；
13、第一支撑架； 131、支撑架本体；
132、支撑柱； 14、第二支撑架；
20、导向机构； 21、支撑杆；
22、导向托辊单元； 221、支撑板；
222、横向托辊； 223、竖向托辊；
23、筋板；
30、驱动机构； 40、卷筒；
50、锚定机构； 51、基座；
52、固定杆； 53、活动杆；
60、管线夹组件； 61、管线夹；
611、上压板； 612、下压板；
613、固定块； 62、钢丝绳；
63、容置通孔； 200、管线；
300、掘进机。
具体实施方式
结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能存在居中元件。
请参考图1至图5，本发明提出一种竖井施工用管线输送装置100，该竖井施工用管线输送装置100包括行走机构10、导向机构20、驱动机构30和至少一个卷筒40，行走机构10包括一行走底盘11和安装在行走底盘11上的多个行走轮12，行走底盘11上设置有第一支撑架13和第二支撑架14；卷筒40能转动地安装在第二支撑架14上，卷筒40上缠绕有管线200；导向机构20安装在所述第一支撑架13的顶端，导向机构20用于将卷筒40上的管线200导向竖井内；驱动机构30安装在行走底盘11上，驱动机构30与各卷筒40相连接并带动各卷筒40转动。
本发明提出的竖井施工用管线输送装置100能够满足竖井线缆输送的要求，并且具有自动化程度高、操作简单、模块化程度高、可重复利用、转场运输方便的特点。具体的，本发明提出的竖井施工用管线输送装置100采用车载式，转场运输方便，通过行走机构10可以将竖井施工用管线输送装置100安装在井口对应的位置，再利用导向机构20将缠绕在卷筒40上的管线200导入竖井内；同时，利用驱动机构30驱动卷筒40绕该卷筒的轴向的转动来实现管线200的输送和收回，无需施工人员手动作业。
在本发明一个可选的实施方式中，行走底盘11为一水平设置的矩形板，且行走底盘11上安装有4个行走轮12，4个行走轮分别设置在行走底盘11的4个端部位置处。
在本发明一个可选的实施方式中，竖井施工用管线输送装置100还包括至少一个锚定机构50，锚定机构50包括基座51、固定杆52和活动杆53，基座51固接在行走底盘11的侧壁上，固定杆52和活动杆53均竖直设置，固定杆52的顶端与基座51固定连接，固定杆52其底端的端面处开设有螺纹孔，活动杆53螺设于该螺纹孔内。当需要挪动竖井施工用管线输送装置100的位置进行转场时，活动杆53其顶部的一部分旋入螺纹孔内，活动杆53的底端与地面具有一定的距离，行走机构10可以行走，当行走机构10行走到井口合适的位置后，将活动杆53的顶部的一部分从螺纹孔内旋出，使活动杆53的底端顶抵在地面上，进而通过锚定机构50将竖井施工用管线输送装置100固定在井口地面位置，避免行走底盘11在在管线输送时发生移动，保证管线输送的顺利进行。
在该实施方式一个可选的例子中，行走底盘11的两相对侧壁上分别设置有锚定机构50，以进一步保证锚定机构50对行走底盘11的固定作用。
在本发明一个可选的实施方式中，导向机构20包括至少两根支撑杆21和多个导向托辊单元22，两根支撑杆21沿水平方向平行设置且具有间隔，各支撑杆21的两端分别设有向下弯折设置的弧弯部；多个导向托辊单元22设置在两根支撑杆21之间，且多个导向托辊单元22沿支撑杆21的长度方向顺序间隔设置，导向托辊单元22包括支撑板221、横向托辊222，两个竖向托辊223，横向托辊222的两端分别与两个支撑杆21能转动地连接，两个竖向托辊223分别竖直设置于横向托辊222的两端，支撑板221水平设置于横向托辊222的上方，各竖向托辊223的底端与支撑杆21能转动地连接，各竖向托辊223的顶端与支撑板221能转动地连接。采用上述结构，支撑板221、横向托辊222，两个竖向托辊223围合形成一个方形通道，管线200设置在两个支撑杆21之间并沿支撑杆21的长度方向设置，管线200依次贯穿各导向托辊单元22的方形通道，各方形通道外周的支撑板221、横向托辊222和两个竖向托辊223分别对管线200进行限位，防止管线200的偏移或脱落，保证管线200能够始终在两个支撑杆21之间移动；同时，在管线200移动(输出或收回)时，与管线200接触的横向托辊222、竖向托辊223发生滚动，从而减小对管线200的磨损。
在该实施方式中，两个支撑杆21的弧弯部之间也安装有导向机构20，进而使得管线200能够沿支撑杆21其弧弯部的弧度实现向下弯折，进而管线200能够被顺利地被向下导入至竖井中。
在该实施方式一个可选的例子中，卷筒40的轴线垂直于支撑杆21设置，当卷筒40绕其轴线旋转(正转或反转)时，缠绕在卷筒40上的管线200便会沿支撑杆21的长度方向输出或缩回。
在该实施方式一个可选的例子中，横向托辊222套设在横向转轴外并能绕横向转轴转动，横向转轴的两端通过螺栓和螺母固定在支撑杆21上。
在一个可选的例子中，竖向托辊223套设在竖向转轴外并能绕竖向转轴转动，支撑杆21上焊接有用于安装竖向托辊的筋板23，竖向转轴通过螺栓和螺母固定在筋板23上。
在该实施方式一个可选的例子中，导向机构20包括多条支撑杆21，多条支撑杆21顺序间隔排列，每两条相邻的支撑杆21之间分别设置有多个导向托辊单元22。采用上述结构，每两条相邻的支撑杆21之间便可铺设有一根管线200，进而实现导向机构20对多根管线200进行导向，相应的，第二支撑架14上能转动地安装有多个卷筒40。
在一个可选的例子中，第二支撑架14上安装有4个卷筒40，其中，两个卷筒40上缠绕的管线为电缆，第三个卷筒40上缠绕的管线为液压管路，第四个卷筒40上缠绕的管线为流体管路。
进一步的，缠绕有电缆的两个卷筒40设置在靠近导向机构20的位置处，缠绕有液压管路的卷筒40和缠绕有流体管路的卷筒40设置在远离导向机构20的位置处。
在本发明中，卷筒40只需一次安装，当需要转场时，卷筒40随行走底盘11一同移动即可，省去了频繁拆装，十分方便。
在本发明一个可选的实施方式中，竖井施工用管线输送装置100还包括有管线夹组件60，管线夹组件60包括对多个管线夹61和两根钢丝绳62，各管线夹61上设置有至少一个容置通孔63，多个管线夹61沿管线200的长度方向顺序间隔设置，管线200对应贯穿各容置通孔63，两根钢丝绳62均平行于管线200设置并分别位于在管线夹61的两端，各钢丝绳62依次贯穿各管线夹61的端部并与各管线夹61固定连接。
管线200是预先一圈一圈的缠绕在卷筒40里面，通过卷筒40的转动将缠绕在卷筒40内的管线进行释放，卷筒40的反转可以进行管线的回收。管线夹组件60是用来固定管线200和钢丝绳62的，为了将管线排布整齐，管线200从卷筒释放后，由管线夹61定位，避免多个管线200缠绕在一起，钢丝绳62设置在管线夹61的两侧位置，用于对管线夹61进行定位并承受拉力，使得管线200可以很好地在卷筒40里缠绕。
在该实施方式一个可选的例子中，管线夹61包括上压板611、下压板612和两个固定块613，两个固定块613间隔设置，上压板611的两端分别与两个固定块613相连接，下压板612的两端分别与两个固定块613相连接，上压板611和下压板612平行设置且紧密贴合，上压板611上开设有至少一个上容置槽，下压板612上对应开设有至少一个下容置槽，上容置槽和下容置槽对位配合并围合形成容置通孔63。
在一个可选的例子中，上压板611和下压板612均采用尼龙材质，尼龙材质轻便，安装也更加方便；同时，上压板611和下压板612通过螺栓固定连接，管线200可以被上压板611和下压板612压紧而固定，从而防止运行过程中出现管线200没有压紧的状态而导致管线200受力拉断。
在一个可选的例子中，上压板611的端部、下压板612的端部分别通过螺栓与固定块613固定连接。
在一个可选的例子中，固定块613也具有上固定块和下固定块，钢丝绳62设置在上固定块和下固定块之间，上固定块和下固定块通过螺栓连接固定并将钢丝绳62压紧，以实现钢丝绳62与固定块613的固定连接，在掘进过程中钢丝绳62受力并带动各管线夹61移动，管线200不受理，从而防止管线出现拉断的现象。
在该实施方式一个可选的例子中，第一支撑架13包括支撑架本体131和设置在支撑架本体131下方的多根支撑柱132，各支撑柱132竖直设置，且各支撑柱132的底端与行走底盘11固定连接，各支撑柱132的顶端与支撑架本体131固定连接，多根支撑杆21固设在支撑架本体131上。
在一个可选的例子中，支撑柱132采用伸缩结构，使得支撑柱132的高度能够调节，以适应不同的作业情况。
进一步的，支撑柱132包括上柱体和下柱体，上柱体和下柱体螺纹连接，进而实现支撑柱132的伸缩。
在本发明一个可选的例子中，驱动机构30包括电机和减速机，电机驱动减速机与卷筒40相连接并驱动卷筒40绕卷筒40的轴线转动。
进一步的，驱动机构30包括4个电机，每个电机对应设有一个减速机，四个电机分别通过驱动对应的减速机，进而带动4个卷筒40转动。
进一步的，驱动机构30还包括控制器，控制器与各电机电连接，通过控制器可以控制4个电机同步转动，进而实现4个管线的同步输送和收回。
优选的，电机和减速机均安装在行走底盘11的上表面，卷筒40的控制方式为单点单动，减速机通过齿轮传动结构带动卷筒回转，电机能够带动卷筒正转和反转以实现管线的下放和收回。
请参考图1至图5，现结合一实施例详细说明本发明提出的竖井施工用管线输送装置100的结构和具体实施过程：
1、将竖井施工用管线输送装置100行走到井口地面的合适位置处，并通过锚定机构50将行走底盘11固定在该位置处。
2、将相应的管线200缠绕在对应的卷筒40上，并通过管线夹组件60对管线200进行固定。
3、将4个卷筒40放置在行走底盘11上相对应的位置处并用螺栓连接固定。
4、将卷筒40上的管线200利用汽车吊将管线200摆放在头部导向机构20上，并将管线200在前部放置一定的余量用于固定在掘进机300对应的管线接口位置处。
5、掘进机300开挖竖井，随着竖井深度的增加而向下掘进，伴随着掘进机300的下行，4个卷筒40通过驱动机构30进行同步转动实现放线，掘进机300带动管线200进行下放。当完成掘进后，随着设备的出井，4个卷筒40通过驱动机构30进行反方向同步转动实现管线回收；当掘进机300出井时，管线200状态回到初始状态。
整个过程中无需人工进行调整，可以实现管线的自动下放与回收，并且采用车载式，后期方便转场施工。
针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。

Claims (10)

1.一种竖井施工用管线输送装置，其特征在于，所述竖井施工用管线输送装置包括：
行走机构，包括一行走底盘和安装在所述行走底盘上的多个行走轮，所述行走底盘上设置有第一支撑架和第二支撑架；
至少一个卷筒，能转动地安装在所述第二支撑架上，各所述卷筒上缠绕有管线；
导向机构，安装在所述第一支撑架的顶端，所述导向机构将所述卷筒上的所述管线导向竖井内；
驱动机构，安装在所述行走底盘上，所述驱动机构与各所述卷筒相连接并带动各所述卷筒转动。
2.如权利要求1所述的竖井施工用管线输送装置，其特征在于，所述竖井施工用管线输送装置还包括至少一个锚定机构，各所述锚定机构包括基座、固定杆和活动杆，所述基座固接在所述行走底盘的侧壁上，所述固定杆和所述活动杆均竖直设置，所述固定杆的顶端与所述基座固定连接，所述固定杆其底部的端面处开设有螺纹孔，所述活动杆的顶部螺设于所述螺纹孔内。
3.如权利要求2所述的竖井施工用管线输送装置，其特征在于，所述行走底盘的两相对侧壁上分别设置有所述锚定机构。
4.如权利要求1所述的竖井施工用管线输送装置，其特征在于，所述导向机构包括：
至少两根支撑杆，两根所述支撑杆沿水平方向平行设置且具有间隔，各所述支撑杆的两端分别设有向下弯折设置的弧弯部；
多个导向托辊单元，设置在两根所述支撑杆之间，且多个所述导向托辊单元沿所述支撑杆的长度方向顺序间隔设置，各所述导向托辊单元包括支撑板、横向托辊和两个竖向托辊，所述横向托辊的两端分别与两个所述支撑杆能转动地连接，两个所述竖向托辊分别竖直设置于所述横向托辊的两端，所述支撑板水平设置于所述横向托辊的上方，各所述竖向托辊的底端与所述支撑杆能转动地连接，各所述竖向托辊的顶端与所述支撑板能转动地连接。
5.如权利要求4所述的竖井施工用管线输送装置，其特征在于，所述导向机构包括多根所述支撑杆，相邻的两根所述支撑杆之间设置有多个所述导向托辊单元。
6.如权利要求1所述的竖井施工用管线输送装置，其特征在于，所述竖井施工用管线输送装置还包括有管线夹组件，所述管线夹组件包括对多个管线夹和两根钢丝绳，各所述管线夹上设置有至少一个容置通孔，多个所述管线夹沿所述管线的长度方向顺序间隔设置，所述管线对应贯穿各所述容置通孔，两根所述钢丝绳分别设置在所述管线夹的两端，且各所述钢丝绳平行于所述管线设置，各所述钢丝绳依次贯穿各所述管线夹的端部并与所述管线夹固定连接。
7.如权利要求6所述的竖井施工用管线输送装置，其特征在于，所述管线夹包括上压板、下压板和两个固定块，两个所述固定块间隔设置，所述上压板的两端分别与两个所述固定块相连接，所述下压板的两端分别与两个所述固定块相连接，所述上压板和所述下压板平行设置且紧密贴合，所述上压板上开设有至少一个上容置槽，所述下压板上对应开设有至少一个下容置槽，所述上容置槽和所述下容置槽对位配合并围合形成所述容置通孔。
8.如权利要求7所述的竖井施工用管线输送装置，其特征在于，所述上压板和所述下压板均采用尼龙材质，所述上压板和所述下压板通过螺栓固定连接。
9.如权利要求4所述的竖井施工用管线输送装置，其特征在于，所述第一支撑架包括支撑架本体和设置在所述支撑架本体下方的多根支撑柱，各所述支撑柱的底端与所述行走底盘固定连接，各所述支撑柱的顶端与所述支撑架本体固定连接，多根所述支撑杆固设在所述支撑架本体的顶部。
10.如权利要求1所述的竖井施工用管线输送装置，其特征在于，所述驱动机构包括电机和减速机，所述电机通过所述减速机与所述卷筒相连接并驱动所述卷筒绕所述卷筒的轴线转动。
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