CN116181961A - 一种市政工程管道顶管施工结构 - Google Patents

一种市政工程管道顶管施工结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及管道施工技术领域，且公开了一种市政工程管道顶管施工结构，包括复合底座，复合底座的顶部安装有顶管施压机构，且复合底座两侧的顶面开设有倒T型槽，顶管施压机构与倒T型槽之间设置有消能缓冲部件，顶管施压机构的反面活动连接有管道本体，管道本体的外侧活动套接有对中调整机构，且对中调整机构的中部套接在复合底座底部的内侧。本发明所设置的对中调整机构配合顶管施压机构、复合底座共同使用后，可组成具备自动化对中功能的新型顶管施工结构，继而在顶管施压机构将管道本体自动顶压至土中之前，对管道本体的具体位置进行自动调整，提升施工质量以及施工的效率，解决传统装置管道摆放偏差的问题。

Description

一种市政工程管道顶管施工结构
技术领域
本发明涉及管道施工技术领域，具体为一种市政工程管道顶管施工结构。
背景技术
目前在市政工程管道施工中采用的顶管施工是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术，技术原理是在基坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走，一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进，以此重复作业，最终完成管道施工作业，而顶管施工具备不开挖地面；不拆迁，不破坏地面建筑物；不破坏环境；不影响管道的段差变形；省时、高效、安全，综合造价低等优点，因此被大范围推广使用，但是在顶管施工过程中，一般情况管道采用起重机吊装方式下设至顶管基坑或基坑底部轨道上，但由于管道下设过程中，管道摆放会出现偏差，容易耽误施工的效率，再者，在管道顶入过程中，管道实际的行进状态，例如管道因行进震动引起的摆动、错位等等，现有的顶管施工结构并没有相关的实时监测机构，不能及时发现施工异常，进而造成后续的返工，增大施工成本。
发明内容
本发明提供了一种市政工程管道顶管施工结构，解决了上述背景技术中提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种市政工程管道顶管施工结构，包括复合底座，所述复合底座的顶部安装有顶管施压机构，且复合底座两侧的顶面开设有倒T型槽，所述顶管施压机构与倒T型槽之间设置有消能缓冲部件，所述顶管施压机构的反面活动连接有管道本体，所述管道本体的外侧活动套接有对中调整机构，且对中调整机构的中部套接在复合底座底部的内侧，所述对中调整机构顶部的两侧均安装有实时监测机构。
精选的，所述顶管施压机构的内部包括有联动支撑架，且联动支撑架两侧的内部固定套接有液压推杆，所述联动支撑架的底部固定连接在复合底座顶部的表面，所述液压推杆的输出端固定连接有顶压件。
精选的，所述消能缓冲部件的内部包括有第一连接板，且第一连接板顶部一端的内侧固定套接在液压推杆输出端的表面，所述第一连接板的底部固定连接有第二连接板，所述第二连接板底部的正反面均固定连接有第一压缩弹簧，所述第一压缩弹簧的一端固定连接有过渡连接板，所述过渡连接板中部的内侧固定套接有旋转轴，所述旋转轴的两端均活动套接有旋转套块，所述旋转套块、旋转轴、过渡连接板、第一压缩弹簧、第二连接板均活动套接在倒T型槽的内部。
精选的，所述对中调整机构内部包括有传动齿轮轴件，且传动齿轮轴件的一端固定连接有伺服电机，所述伺服电机的表面固定连接有支架，且支架的一端与复合底座底部的内壁固定连接，所述传动齿轮轴件的顶部和底部均啮合连接有直齿条，两个所述直齿条的中部活动套接在复合底座中部的内侧，且两个直齿条的一端均固定连接有倒L型板，两个所述倒L型板的一侧固定连接有一个安装板，且两个安装板的一侧的侧面均以线性阵列的方式固定套接有四组定位顶杆组，且一套四组定位顶杆组与另一套四组定位顶杆组以复合底座的中轴线为基准相互对称。
精选的，四组所述定位顶杆组的内部包括有三个定位顶杆，且三个定位顶杆也以线性阵列的方式排列，四组所述定位顶杆组内部的定位顶杆一端的端面均为贴合与管道本体对应表面的圆弧结构，所述管道本体底部的表面与复合底座的顶面活动连接，所述管道本体的正面与顶压件的反面活动连接。
精选的，所述实时监测机构的内部包括有辅助顶杆，且辅助顶杆的中部活动套接在安装板中部的内侧，所述辅助顶杆一端的表面固定套接有约束套板，所述约束套板的侧面与安装板的侧面之间固定连接有第二压缩弹簧，所述辅助顶杆另一端的外侧对齐设置有压力检测器，所述压力检测器的表面固定套接有保护壳，所述保护壳的底部固定连接在倒L型板顶部的表面。
精选的，所述压力检测器通过导线电性连接有控制器，且控制器的内部安装有报警器，所述控制器底部的固定连接有支架，且支架的一侧通过螺丝固定安装在复合底座一侧的侧面。
精选的，所述，两个所述直齿条的内部均卡接有导向杆，且两个导向杆的一端分别与复合底座底部两侧的侧面固定连接。
本发明具备以下有益效果：
1、本发明所设置的对中调整机构配合顶管施压机构、复合底座共同使用后，可组成具备自动化对中功能的新型顶管施工结构，继而在顶管施压机构将管道本体自动顶压至土中之前，对管道本体的具体位置进行自动调整，提升施工质量以及施工的效率，解决传统装置管道摆放偏差的问题。
2、本发明所设置的实时监测机构、控制器组成监测机构，配合上述的新型顶管施工结构一同作业后，可对管道本体的实际行进摆动进行实时监测，一旦管道本体摆动过大，及时报警，以便工作人员及时调整作业，排除施工异常，降低返工的几率。
3、本发明所设置的消能缓冲部件以及实时监测机构内部的第二压缩弹簧相互配合使用后，可对管道本体的行进震动进行多重消能减震，充分提升管道本体的稳定性，降低相邻两个管道本体之间对接误差。
附图说明
图1为本发明结构的正视示意图；
图2为本发明结构的后视示意图；
图3为本发明结构复合底座的仰视示意图；
图4为本发明结构定位顶杆组的右视示意图；
图5为本发明结构消能缓冲部件的放大示意图；
图6为本发明结构图2中的A处放大示意图。
图中：1、复合底座；2、顶管施压机构；21、联动支撑架；22、液压推杆；23、顶压件；3、倒T型槽；4、消能缓冲部件；41、第一连接板；42、第二连接板；43、第一压缩弹簧；44、过渡连接板；45、旋转轴；46、旋转套块；5、管道本体；6、对中调整机构；61、传动齿轮轴件；62、伺服电机；63、直齿条；64、倒L型板；65、安装板；66、定位顶杆组；67、导向杆；7、实时监测机构；71、辅助顶杆；72、约束套板；73、第二压缩弹簧；74、压力检测器；75、保护壳；8、控制器。
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。
请参阅图1、图4、图5、图6，一种市政工程管道顶管施工结构，包括复合底座1，复合底座1的顶部安装有顶管施压机构2，顶管施压机构2的内部包括有联动支撑架21，且联动支撑架21两侧的内部固定套接有液压推杆22，联动支撑架21的底部固定连接在复合底座1顶部的表面，液压推杆22的输出端固定连接有顶压件23，顶管施压机构2可为后续待顶入的管道部件提供自动化移动动力，完善装置的自动性能，降低工作人员的劳动轻度，且复合底座1两侧的顶面开设有倒T型槽3，顶管施压机构2与倒T型槽3之间设置有消能缓冲部件4，消能缓冲部件4的内部包括有第一连接板41，且第一连接板41顶部一端的内侧固定套接在液压推杆22输出端的表面，第一连接板41的底部固定连接有第二连接板42，第二连接板42底部的正反面均固定连接有第一压缩弹簧43，第一压缩弹簧43可实现两个效果，一是为依靠设置的部件提供复位条件，二是实现弹性形变消除震动，第一压缩弹簧43的一端固定连接有过渡连接板44，过渡连接板44中部的内侧固定套接有旋转轴45，旋转轴45的两端均活动套接有旋转套块46，旋转套块46、旋转轴45、过渡连接板44、第一压缩弹簧43、第二连接板42均活动套接在倒T型槽3的内部，消能缓冲部件4内部的旋转轴45、过渡连接板44组成滚动轴件进行摩擦消能，配合上述的第一压缩弹簧43可对管道本体5的行进震动进行多重消能减震，充分提升管道本体5的稳定性，降低相邻两个管道本体5之间对接误差。
请参阅图2、图3，顶管施压机构2的反面活动连接有管道本体5，管道本体5的外侧活动套接有对中调整机构6，且对中调整机构6的中部套接在复合底座1底部的内侧，对中调整机构6内部包括有传动齿轮轴件61，且传动齿轮轴件61的一端固定连接有伺服电机62，伺服电机62的表面固定连接有支架，且支架的一端与复合底座1底部的内壁固定连接，传动齿轮轴件61的顶部和底部均啮合连接有直齿条63，两个直齿条63的中部活动套接在复合底座1中部的内侧，且两个直齿条63的一端均固定连接有倒L型板64，两个倒L型板64的一侧固定连接有一个安装板65，且两个安装板65的一侧的侧面均以线性阵列的方式固定套接有四组定位顶杆组66，且一套四组定位顶杆组66与另一套四组定位顶杆组66以复合底座1的中轴线为基准相互对称，对中调整机构6是具备自动化对中功能的新型顶管施工结构，在顶管施压机构2将管道本体5自动顶压至土中之前，对管道本体5的具体位置进行自动调整，提升施工质量以及施工的效率，解决传统装置管道摆放偏差的问题，四组定位顶杆组66的内部包括有三个定位顶杆，且三个定位顶杆也以线性阵列的方式排列，四组定位顶杆组66内部的定位顶杆一端的端面均为贴合与管道本体5对应表面的圆弧结构，管道本体5底部的表面与复合底座1的顶面活动连接，管道本体5的正面与顶压件23的反面活动连接，定位顶杆组66的圆弧断面的设置，可使其更贴合管道本体5，两个直齿条63的内部均卡接有导向杆67，且两个导向杆67的一端分别与复合底座1底部两侧的侧面固定连接，导向杆67是为两个直齿条63的移动提供导向和支撑，提升两个直齿条63移动的稳定性，对中调整机构6顶部的两侧均安装有实时监测机构7，实时监测机构7的内部包括有辅助顶杆71，且辅助顶杆71的中部活动套接在安装板65中部的内侧，辅助顶杆71一端的表面固定套接有约束套板72，约束套板72的侧面与安装板65的侧面之间固定连接有第二压缩弹簧73，辅助顶杆71另一端的外侧对齐设置有压力检测器74，压力检测器74的表面固定套接有保护壳75，保护壳75的底部固定连接在倒L型板64顶部的表面，压力检测器74通过导线电性连接有控制器8，且控制器8的内部安装有报警器，控制器8底部的固定连接有支架，且支架的一侧通过螺丝固定安装在复合底座1一侧的侧面，实时监测机构7、控制器8组成监测机构，配合上述的对中调整机构6一同作业后，可对管道本体5的实际行进摆动进行实时监测，一旦管道本体5摆动过大，及时报警，以便工作人员及时调整作业，排除施工异常，降低返工的几率。
工作原理：使用时，在管道本体5被起重机吊装方式下设至复合底座1的顶面并稳定后，启动对中调整机构6内部的伺服电机62并使其正转，继而由伺服电机62通过传动齿轮轴件61啮合传动两个直齿条63，使两个倒L型板64、两个安装板65、八组定位顶杆组66组成的两套对称对中结构进行相近移动，进而挤压管道本体5，使管道本体5的中轴线与复合底座1的中轴线重合，而此时两个实时监测机构7内部各自的辅助顶杆71的一端也将与管道本体5两侧的表面接触并产生位移，最终，两个辅助顶杆71的另一端与各自对应的压力检测器74接触并施加一定压力，待上述步骤，完成后，使伺服电机62反转，同理，由伺服电机62通过传动齿轮轴件61啮合传动两个直齿条63，使两个倒L型板64、两个安装板65、八组定位顶杆组66组成的两套对称对中结构进行相离移动，相离的最小具体距离是使定位顶杆组66与管道本体5的表面脱离，但是辅助顶杆71与管道本体5保持施压接触，完成后，启动顶管施压机构2内部的液压推杆22，由液压推杆22通过顶压件23来顶压管道本体5进入到由初始刀头加工出的土中管状让位空间，顶压件23的两侧从两套四组定位顶杆组66中部的空隙通过，不接触不干涉，而在液压推杆22内部伸缩杆以及顶压件23、管道本体5移动过程中，三者所产生的震动将会分别由实时监测机构7内部的第二压缩弹簧73以及消能缓冲部件4内部的第一压缩弹簧43进行形变缓冲，消能缓冲部件4内部的旋转轴45、过渡连接板44组成滚动轴件进行摩擦消能，而管道本体5行进过程的震动幅度也将转变为由辅助顶杆71在第二压缩弹簧73的作用下不断挤压压力检测器74的压力信号并传送至控制器8，一旦管道本体5震动幅度过大，辅助顶杆71对压力检测器74压力将过小或者过大，进而超出控制器8内部预设值，控制器8内部的报警器报警，提供工作人员及时调整施工，而当管道本体5全部顶压到土中后，启动伺服电机62，使伺服电机62反转，同理，由伺服电机62通过传动齿轮轴件61啮合传动两个直齿条63，使两个倒L型板64、两个安装板65、八组定位顶杆组66组成的两套对称对中结构进行相离复位移动，关闭顶管施压机构2内部的液压推杆22，复位顶压件23，待下次作业。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。同时在本发明的附图中，填充图案只是为了区别图层，不做其他任何限定。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种市政工程管道顶管施工结构，包括复合底座(1)，其特征在于：所述复合底座(1)的顶部安装有顶管施压机构(2)，且复合底座(1)两侧的顶面开设有倒T型槽(3)，所述顶管施压机构(2)与倒T型槽(3)之间设置有消能缓冲部件(4)，所述顶管施压机构(2)的反面活动连接有管道本体(5)，所述管道本体(5)的外侧活动套接有对中调整机构(6)，且对中调整机构(6)的中部套接在复合底座(1)底部的内侧，所述对中调整机构(6)顶部的两侧均安装有实时监测机构(7)。
2.根据权利要求1所述的一种市政工程管道顶管施工结构，其特征在于：所述顶管施压机构(2)的内部包括有联动支撑架(21)，且联动支撑架(21)两侧的内部固定套接有液压推杆(22)，所述联动支撑架(21)的底部固定连接在复合底座(1)顶部的表面，所述液压推杆(22)的输出端固定连接有顶压件(23)。
3.根据权利要求2所述的一种市政工程管道顶管施工结构，其特征在于：所述消能缓冲部件(4)的内部包括有第一连接板(41)，且第一连接板(41)顶部一端的内侧固定套接在液压推杆(22)输出端的表面，所述第一连接板(41)的底部固定连接有第二连接板(42)，所述第二连接板(42)底部的正反面均固定连接有第一压缩弹簧(43)，所述第一压缩弹簧(43)的一端固定连接有过渡连接板(44)，所述过渡连接板(44)中部的内侧固定套接有旋转轴(45)，所述旋转轴(45)的两端均活动套接有旋转套块(46)，所述旋转套块(46)、旋转轴(45)、过渡连接板(44)、第一压缩弹簧(43)、第二连接板(42)均活动套接在倒T型槽(3)的内部。
4.根据权利要求1所述的一种市政工程管道顶管施工结构，其特征在于：所述对中调整机构(6)内部包括有传动齿轮轴件(61)，且传动齿轮轴件(61)的一端固定连接有伺服电机(62)，所述伺服电机(62)的表面固定连接有支架，且支架的一端与复合底座(1)底部的内壁固定连接，所述传动齿轮轴件(61)的顶部和底部均啮合连接有直齿条(63)，两个所述直齿条(63)的中部活动套接在复合底座(1)中部的内侧，且两个直齿条(63)的一端均固定连接有倒L型板(64)，两个所述倒L型板(64)的一侧固定连接有一个安装板(65)，且两个安装板(65)的一侧的侧面均以线性阵列的方式固定套接有四组定位顶杆组(66)，且一套四组定位顶杆组(66)与另一套四组定位顶杆组(66)以复合底座(1)的中轴线为基准相互对称。
5.根据权利要求2或4所述的一种市政工程管道顶管施工结构，其特征在于：四组所述定位顶杆组(66)的内部包括有三个定位顶杆，且三个定位顶杆也以线性阵列的方式排列，四组所述定位顶杆组(66)内部的定位顶杆一端的端面均为贴合与管道本体(5)对应表面的圆弧结构，所述管道本体(5)底部的表面与复合底座(1)的顶面活动连接，所述管道本体(5)的正面与顶压件(23)的反面活动连接。
6.根据权利要求4所述的一种市政工程管道顶管施工结构，其特征在于：所述实时监测机构(7)的内部包括有辅助顶杆(71)，且辅助顶杆(71)的中部活动套接在安装板(65)中部的内侧，所述辅助顶杆(71)一端的表面固定套接有约束套板(72)，所述约束套板(72)的侧面与安装板(65)的侧面之间固定连接有第二压缩弹簧(73)，所述辅助顶杆(71)另一端的外侧对齐设置有压力检测器(74)，所述压力检测器(74)的表面固定套接有保护壳(75)，所述保护壳(75)的底部固定连接在倒L型板(64)顶部的表面。
7.根据权利要求6所述的一种市政工程管道顶管施工结构，其特征在于：所述压力检测器(74)通过导线电性连接有控制器(8)，且控制器(8)的内部安装有报警器，所述控制器(8)底部的固定连接有支架，且支架的一侧通过螺丝固定安装在复合底座(1)一侧的侧面。
8.根据权利要求4所述的一种市政工程管道顶管施工结构，其特征在于：所述，两个所述直齿条(63)的内部均卡接有导向杆(67)，且两个导向杆(67)的一端分别与复合底座(1)底部两侧的侧面固定连接。
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CN117090286A (zh) * 2023-10-16 2023-11-21 山西路桥市政工程有限公司 一种市政管道施工用辅助铺设设备
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