CN116697139A - 一种管沟内管道敷设装置及铺设方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种管沟内管道敷设装置，包括底座，所述底座上表面通过支架固定连接有安装块，所述安装块开设有加工孔，所述加工孔内设置有热熔设备，所述，所述底座内开设有两个滑动槽，每个所述滑动槽内均设置有一组送管机构；所述送管机构包括滑块，所述滑块滑动连接在滑动槽内，所述滑块上表面固定连接有孔块，所述孔块开设有圆孔，所述滑块开设有主槽，所述主槽内密封滑动连接有主活塞，所述孔块开设有环形槽，所述孔块与滑块共同贯穿固定连接有过液管，所述过液管将所述主槽与环形槽连通。优点在于：本发明的装置在管道连接时可以保证两个管道的较高连接质量，且自动化程度高，无需吊装，使用更加便捷。
Description
技术领域
本发明涉及市政管道工程技术领域，尤其涉及一种管沟内管道敷设装置及铺设方法。
背景技术
市政管道是用于保证民生的管道工程，其包括了给水管道、排水管道、燃气管道、热力管道等，管道敷设在地下，用于各种物质的输送或排放，在市政管道工程中，HDPE管道是常见的管道之一，施工过程中，往往先将管沟开设，再通过热熔设备对管道进行连接，而后将管道敷设在管沟内，敷设过程中，一般使用吊装设备进行吊装，将管道吊装入管沟内进行敷设。
现有技术中，现有的管道敷设装置，在进行管道热熔连接时，不能够很好的保证两个管道的对其，从而在热熔连接后管道连接质量差，且由于使用热熔连接方式，由于管径偏大，热熔设备的体积也随之增加，所以传统方法是在热熔焊接处拓宽管沟使之形成足够大的工作面，这样就加大了土方开挖回填量，增加了成本，另外大口径HDPE管道在平地先热熔焊接，然后通过吊车或者机械整体吊装进管沟内，但往往吊装易受施工条件的限制，无法进行吊装工作。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种管沟内管道敷设装置及铺设方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种管沟内管道敷设装置，包括底座，所述底座上表面通过支架固定连接有安装块，所述安装块开设有加工孔，所述加工孔内设置有热熔设备，所述，所述底座内开设有两个滑动槽，每个所述滑动槽内均设置有一组送管机构；
所述送管机构包括滑块，所述滑块滑动连接在滑动槽内，所述滑块上表面固定连接有孔块，所述孔块开设有圆孔，所述滑块开设有主槽，所述主槽内密封滑动连接有主活塞，所述孔块开设有环形槽，所述孔块与滑块共同贯穿固定连接有过液管，所述过液管将所述主槽与环形槽连通，所述孔块贯穿固定连接有若干功能管，所述功能管一端贯穿延伸至环形槽内，另一端贯穿延伸至所述孔块的孔内，所述功能管密封滑动连接有滑柱，所述滑柱位于孔块孔内的一端固定连接有夹块。
在上述的管沟内管道敷设装置中，所述底座内设置有驱动机构，其用于驱动送管机构，所述驱动机构包括开设在底座内的驱动槽，所述驱动槽内侧壁通过支架固定连接有双轴电机，所述滑动槽内滑动连接有驱动板，所述底座通过轴承贯穿转动连接有两个往复丝杠，所述往复丝杠一端贯穿延伸至对应的滑动槽内，另一端贯穿延伸至所述驱动槽内并分别与双轴电机的一个输出轴固定连接，所述往复丝杠位于滑动槽内的一段设置有螺纹并与对应的所述驱动板螺纹连接，其余部分为光滑结构，所述驱动板与对应的所述主活塞之间固定连接有连接杆。
在上述的管沟内管道敷设装置中，所述功能管内设置有第一泄压阀。
在上述的管沟内管道敷设装置中，所述滑块开设有贯穿孔，所述往复丝杠通过贯穿孔贯穿对应的所述滑块。
在上述的管沟内管道敷设装置中，所述滑块内设置有锁止机构，所述锁止机构包括开设在滑块底壁的块槽，所述块槽内滑动连接有锁止块，所述滑动槽内底壁开设有锁止槽，所述块槽内侧壁开设有副槽，所述滑块内贯穿固定连接有两个连通管，所述连通管一端贯穿延伸至主槽内，另一端贯穿延伸至所述副槽内，其中一个所述连通管内设置有第二泄压阀，所述副槽内密封滑动连接有副活塞，所述副活塞远离连通管一侧的侧壁固定连接有横齿条，所述锁止块上表面固定连接有若干竖齿条，所述块槽内侧壁通过轴承转动连接有齿柱，所述横齿条、竖齿条均与所述齿柱啮合。
在上述的管沟内管道敷设装置中，每个所述滑块内的两个连通管内均设置有单向阀。
在上述的管沟内管道敷设装置中，所述底座与安装块处设置有清理机构，所述清理机构包括转盘，所述转盘与驱动槽内壁通过轴承转动连接，所述转盘上表面固定连接有驱动锥齿轮，所述加工孔内壁通过轴承转动连接有清洁筒，所述清洁筒位于加工孔外部的一端过盈配合有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮与驱动锥齿轮啮合，所述清洁筒内壁设置有刷毛，所述往复丝杠位于驱动槽内的一端过盈配合有半齿轮，所述转盘下表面设置有齿并与所述半齿轮啮合。
本发明还提供了一种管沟内管道敷设方法，包括如下步骤：
S1、管沟开设：将管沟进行开设；
S2、施工准备：管沟开挖结束后，再管沟起点处开设设备井，并在设备井后方开设12m用于放置后续管道的管沟
S3、装置安装：将敷设装置安装在装置坑内并进行固定；
S4、上管：将待敷设的管道插入两个孔块的孔内，并将两个管道相抵，开启双轴电机，通过夹块将两个管道夹持，并通过滑块带动孔块移动，将两个管道的连接处送入热熔设备内，送入前，清洁筒往复转动，通过刷毛对管道连接处进行清理；
S5、热熔：通过热熔设备将两个管道的连接处进行热熔连接；
S6、送管：热熔完成后，继续启动双轴电机，使得滑块不断的往复运动，带动孔块往复运动，将热熔连接的管道不断的送入管沟内。
S7、管道调直：每安装5根管道，用全站仪测量一次，对管道安装水平轴线进行调整；
S8、回填：最后进行管沟回填，先中粗砂回填至管顶以上0.5m，然后原土回填至道路标高。
与现有的技术相比，本发明优点在于：
1、通过双轴电机驱动往复丝杠转动，使得驱动板滑动，首先使得主活塞滑动，将液压油泵入环形槽内，从而使得滑柱同步滑动，带动夹块向管件靠近，并将其夹持，由于滑柱同步运动，因此夹持完成后，管件的轴线与孔块圆孔的轴线一致，从而保证两个夹持的管件可以对其，从而保证热熔连接的质量；
2、夹持完成后，驱动板继续运动，使得液压油通过连通管进入副槽内，从而使得副活塞滑动，通过竖齿条、橫齿条以及齿柱的啮合，使得锁止块上滑，滑出锁止槽，解除滑块的锁止，此时驱动板即可将夹持的管件输送，自动将两个管件的连接处送入热熔设备中进行热熔；
3、热熔完成后，双轴电机继续转动，通过滑块的不断往复运动，配合夹持管件，不断的将热熔完成的管件向前输送，送入管沟内，通过不断的向前输送将管件敷设，相较于现有技术的吊装，劳动强度更低，且不会受到限制，使得管道的敷设更加便捷；
4、通过在源头处将管道向管沟内输送的方式进行敷设，管道的热熔连接也在设备井内进行，因此，仅需挖设一个设备井即可，从而无需拓宽管沟即可完成管道的敷设，降低了土方开挖回填量，从而降低了成本；
5、在进入热熔设备之前，通过半齿轮与转盘下方齿的啮合，使得转盘不断的往复运动，从而使得清洁筒不断的往复转动，在对管件连接处进行清理，将杂质清理，从而保证两个管道的热熔稳定。
附图说明
图1为本发明提出的一种管沟内管道敷设装置的结构示意图；
图2图1中的A处放大图；
图3图1中的B处放大图；
图4图1中的C-C处剖面图；
图5图1中的D-D处局部剖面图；
图6为本发明提出的一种管沟内管道敷设装置中转盘的结构示意图。
图中：1底座、2滑动槽、3滑块、4孔块、5往复丝杠、6驱动板、7驱动槽、8双轴电机、9贯穿孔、10主槽、11主活塞、12连接杆、13环形槽、14过液管、15功能管、16滑柱、17第一泄压阀、18夹块、19副槽、20连通管、21块槽、22副活塞、23横齿条、24齿柱、25锁止块、26锁止槽、27竖齿条、28安装块、29热熔设备、30清洁筒、31转盘、32驱动锥齿轮、33半齿轮、34从动锥齿轮、35第二泄压阀、36加工孔。
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。
参照图1-6，一种管沟内管道敷设装置，包括底座1，底座1上表面通过支架固定连接有安装块28，安装块28开设有加工孔36，加工孔36内设置有热熔设备29，底座1内开设有两个滑动槽2，每个滑动槽2内均设置有一组送管机构；
送管机构包括滑块3，如图4所示，滑块3与滑动槽2的截面均为T字型，保证滑动的稳定，滑块3滑动连接在滑动槽2内，滑块3上表面固定连接有孔块4，孔块4开设有圆孔，滑块3开设有主槽10，柱槽10内填充有液压油，主槽10内密封滑动连接有主活塞11，孔块4开设有环形槽13，孔块4与滑块3共同贯穿固定连接有过液管14，过液管14将主槽10与环形槽13连通，孔块4贯穿固定连接有若干功能管15，功能管15一端贯穿延伸至环形槽13内，另一端贯穿延伸至孔块4的孔内，功能管15密封滑动连接有滑柱16，滑柱16位于孔块4孔内的一端固定连接有夹块18，通过双轴电机15驱动往复丝杠5转动，使得驱动板6滑动，首先使得主活塞11滑动，将液压油泵入环形槽13内，从而使得滑柱16同步滑动，带动夹块18向管件靠近，并将其夹持，由于滑柱16同步运动，因此夹持完成后，管件的轴线与孔块4圆孔的轴线一致，从而保证两个夹持的管件可以对其，从而保证热熔连接的质量。
值得一提的是，通过滑动的滑柱16带动夹块18对管件进行夹持，从而使得装置可以对不同管件的管道进行敷设，大大提高了装置的适用范围，仅需准备一个装置即可完成不同管径管道的敷设，同时也大大降低了设备成本。
底座1内设置有驱动机构，其用于驱动送管机构，驱动机构包括开设在底座1内的驱动槽7，驱动槽7内侧壁通过支架固定连接有双轴电机8，滑动槽2内滑动连接有驱动板6，底座1通过轴承贯穿转动连接有两个往复丝杠5，往复丝杠5一端贯穿延伸至对应的滑动槽2内，另一端贯穿延伸至驱动槽7内并分别与双轴电机8的一个输出轴固定连接，往复丝杠5位于滑动槽2内的一段设置有螺纹并与对应的驱动板6螺纹连接，其余部分为光滑结构，驱动板6与对应的主活塞11之间固定连接有连接杆12。
功能管15内设置有第一泄压阀17，第一泄压阀17的开启压力较小，由于液体无法被压缩，从而导致其压强处处一致，因此，通过第一泄压阀17的设置，即可使得液压油同步被泵入各个功能管15内，从而使得各个滑柱16同步滑动，从而保证夹持的管件位于中心处。
滑块3开设有贯穿孔9，往复丝杠5通过贯穿孔9贯穿对应的滑块3。
滑块3内设置有锁止机构，锁止机构包括开设在滑块3底壁的块槽21，块槽21内滑动连接有锁止块25，滑动槽2内底壁开设有锁止槽26，块槽21内侧壁开设有副槽19，滑块3内贯穿固定连接有两个连通管20，连通管20一端贯穿延伸至主槽10内，另一端贯穿延伸至副槽19内，其中一个连通管20内设置有第二泄压阀35，第二泄压阀35在压力达到一定值时即可打开，通过第二泄压阀35的设置，在液压油内压力到一定值时才会开启，即夹持管件时，夹持力达到一定值时才可使得滑块3开始滑动，保证无论夹持何种管径的管道均可达到一定的夹持力，保证夹持的稳定，副槽19内密封滑动连接有副活塞22，副活塞22远离连通管20一侧的侧壁固定连接有横齿条23，锁止块25上表面固定连接有若干竖齿条27，块槽21内侧壁通过轴承转动连接有齿柱24，横齿条23、竖齿条27均与齿柱24啮合，夹持完成后，驱动板6继续运动，使得液压油通过连通管20进入副槽19内，从而使得副活塞22滑动，通过竖齿条27、橫齿条23以及齿柱24的啮合，使得锁止块25上滑，滑出锁止槽26，解除滑块3的锁止，此时驱动板6即可将夹持的管件输送，自动将两个管件的连接处送入热熔设备中进行热熔。
每个滑块3内的两个连通管20内均设置有单向阀，如图4所示，设有第二泄压阀35的连通管20内的单向阀仅允许液压油从主槽10内进入副槽19内，而另一个连通管20内的单向阀仅允许液压油从副槽19进入主槽10内。
底座1与安装块28处设置有清理机构，清理机构包括转盘31，转盘31与驱动槽7内壁通过轴承转动连接，转盘31上表面固定连接有驱动锥齿轮32，加工孔36内壁通过轴承转动连接有清洁筒30，清洁筒30位于加工孔36外部的一端过盈配合有从动锥齿轮34，从动锥齿轮34与驱动锥齿轮32啮合，清洁筒30内壁设置有刷毛，往复丝杠5位于驱动槽7内的一端过盈配合有半齿轮33，如图5所示，两个半齿轮33对称设置，从而使得其交替与转盘31的齿啮合，转盘31下表面设置有齿并与半齿轮33啮合，转盘31下表面的结构如图6所示，该齿可以与半齿轮33啮合，通过半齿轮33间歇与转盘31下表面齿的啮合，使得转盘31往复转动，在进入热熔设备29之前，通过半齿轮33与转盘31下方齿的啮合，使得转盘31不断的往复运动，从而使得清洁筒30不断的往复转动，在对管件连接处进行清理，将杂质清理，从而保证两个管道的热熔稳定。
本发明还提供了一种管沟内管道敷设方法，包括如下步骤：
S1、管沟开设：将管沟进行开设；
S2、施工准备：管沟开挖结束后，再管沟起点处开设设备井，并在设备井后方开设12m用于放置后续管道的管沟
S3、装置安装：将敷设装置安装在装置坑内并进行固定；
S4、上管：将待敷设的管道插入两个孔块4的孔内，并将两个管道相抵，开启双轴电机8，通过夹块将两个管道夹持，并通过滑块3带动孔块4移动，将两个管道的连接处送入热熔设备29内，送入前，清洁筒30往复转动，通过刷毛对管道连接处进行清理；
S5、热熔：通过热熔设备29将两个管道的连接处进行热熔连接；
S6、送管：热熔完成后，继续启动双轴电机8，使得滑块3不断的往复运动，带动孔块4往复运动，将热熔连接的管道不断的送入管沟内。
S7、管道调直：每安装5根管道，用全站仪测量一次，对管道安装水平轴线进行调整；
S8、回填：最后进行管沟回填，先中粗砂回填至管顶以上0.5m，然后原土回填至道路标高。
本发明中，将两个待连接的管道分别插入两个孔块4的圆孔内，并使得两个管件相抵，开启双轴电机15，双轴电机15则带动两个往复丝杠5转动，往复丝杠5转动时，首先使得两个驱动板6向右滑动，驱动板6则首先通过连接杆12带动主活塞11滑动，主活塞11此时将液压油通过过液管14泵入环形槽13内，而后液压油同步进入功能管15内，从而使得功能管15内的滑柱同步滑动，带动夹块18向管件运动，并将其夹持。
当夹块18与管件接触后，夹持力不断增大，随着夹持力的不断增大，直至增大至第二泄压阀35的开启值时，第二泄压阀35打开，此时驱动板6滑动带动主活塞11滑动，即可将液压油通过连通管20泵入副槽19内，从而使得副活塞22滑动，副活塞22滑动即可带动橫齿条23运动，从而使得与其啮合的齿柱24转动，齿柱24转动即可带动竖齿条27向上运动，从而使得锁止块25向上滑动，滑出锁止槽26，解除对滑块3的锁止，此时驱动板6即可推动滑块3滑动，将夹持的管件进行输送。
输送的过程中，双轴电机15带动两个半齿轮33转动，半齿轮33转动过程中，交替与转盘31下表面的齿啮合，通过交替啮合，使得转盘31往复转动，转盘31往复转动带动驱动锥齿轮32转动，驱动锥齿轮32通过与从动锥齿轮34的啮合，带动清洁筒30往复转动，通过内壁的刷毛对送过的管件表面进行清理。
当两个管件的连接处送入热熔设备29内，使得双轴电机15停止转动，并开启热熔设备29，对连接处进行热熔连接。
连接完成后，继续开启双轴电机15，通过滑块3的往复运动，将连接好的管件送入管沟内，当连接后的管件送入管沟后，管件尾部位于清洁筒30左侧时，此时向左侧的孔块6内再次插入下一个待敷设的管道，按上述步骤进行热熔后再送入管沟内，如此往复，完成管沟内管道的敷设。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种管沟内管道敷设装置，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)上表面通过支架固定连接有安装块(28)，所述安装块(28)开设有加工孔(36)，所述加工孔(36)内设置有热熔设备(29)，所述，所述底座(1)内开设有两个滑动槽(2)，每个所述滑动槽(2)内均设置有一组送管机构；
所述送管机构包括滑块(3)，所述滑块(3)滑动连接在滑动槽(2)内，所述滑块(3)上表面固定连接有孔块(4)，所述孔块(4)开设有圆孔，所述滑块(3)开设有主槽(10)，所述主槽(10)内密封滑动连接有主活塞(11)，所述孔块(4)开设有环形槽(13)，所述孔块(4)与滑块(3)共同贯穿固定连接有过液管(14)，所述过液管(14)将所述主槽(10)与环形槽(13)连通，所述孔块(4)贯穿固定连接有若干功能管(15)，所述功能管(15)一端贯穿延伸至环形槽(13)内，另一端贯穿延伸至所述孔块(4)的孔内，所述功能管(15)密封滑动连接有滑柱(16)，所述滑柱(16)位于孔块(4)孔内的一端固定连接有夹块(18)。
2.根据权利要求1所述的一种管沟内管道敷设装置，其特征在于，所述底座(1)内设置有驱动机构，其用于驱动送管机构，所述驱动机构包括开设在底座(1)内的驱动槽(7)，所述驱动槽(7)内侧壁通过支架固定连接有双轴电机(8)，所述滑动槽(2)内滑动连接有驱动板(6)，所述底座(1)通过轴承贯穿转动连接有两个往复丝杠(5)，所述往复丝杠(5)一端贯穿延伸至对应的滑动槽(2)内，另一端贯穿延伸至所述驱动槽(7)内并分别与双轴电机(8)的一个输出轴固定连接，所述往复丝杠(5)位于滑动槽(2)内的一段设置有螺纹并与对应的所述驱动板(6)螺纹连接，其余部分为光滑结构，所述驱动板(6)与对应的所述主活塞(11)之间固定连接有连接杆(12)。
3.根据权利要求1所述的一种管沟内管道敷设装置，其特征在于，所述功能管(15)内设置有第一泄压阀(17)。
4.根据权利要求2所述的一种管沟内管道敷设装置，其特征在于，所述滑块(3)开设有贯穿孔(9)，所述往复丝杠(5)通过贯穿孔(9)贯穿对应的所述滑块(3)。
5.根据权利要求2所述的一种管沟内管道敷设装置，其特征在于，所述滑块(3)内设置有锁止机构，所述锁止机构包括开设在滑块(3)底壁的块槽(21)，所述块槽(21)内滑动连接有锁止块(25)，所述滑动槽(2)内底壁开设有锁止槽(26)，所述块槽(21)内侧壁开设有副槽(19)，所述滑块(3)内贯穿固定连接有两个连通管(20)，所述连通管(20)一端贯穿延伸至主槽(10)内，另一端贯穿延伸至所述副槽(19)内，其中一个所述连通管(20)内设置有第二泄压阀(35)，所述副槽(19)内密封滑动连接有副活塞(22)，所述副活塞(22)远离连通管(20)一侧的侧壁固定连接有横齿条(23)，所述锁止块(25)上表面固定连接有若干竖齿条(27)，所述块槽(21)内侧壁通过轴承转动连接有齿柱(24)，所述横齿条(23)、竖齿条(27)均与所述齿柱(24)啮合。
6.根据权利要求5所述的一种管沟内管道敷设装置，其特征在于，每个所述滑块(3)内的两个连通管(20)内均设置有单向阀。
7.根据权利要求5所述的一种管沟内管道敷设装置，其特征在于，所述底座(1)与安装块(28)处设置有清理机构，所述清理机构包括转盘(31)，所述转盘(31)与驱动槽(7)内壁通过轴承转动连接，所述转盘(31)上表面固定连接有驱动锥齿轮(32)，所述加工孔(36)内壁通过轴承转动连接有清洁筒(30)，所述清洁筒(30)位于加工孔(36)外部的一端过盈配合有从动锥齿轮(34)，所述从动锥齿轮(34)与驱动锥齿轮(32)啮合，所述清洁筒(30)内壁设置有刷毛，所述往复丝杠(5)位于驱动槽(7)内的一端过盈配合有半齿轮(33)，所述转盘(31)下表面设置有齿并与所述半齿轮(33)啮合。
8.一种使用如权利要求7所述的管沟内管道敷设装置的敷设方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、管沟开设：将管沟进行开设；
S2、施工准备：管沟开挖结束后，再管沟起点处开设设备井，并在设备井后方开设12m用于放置后续管道的管沟；
S3、装置安装：将敷设装置安装在装置坑内并进行固定；
S4、上管：将待敷设的管道插入两个孔块(4)的孔内，并将两个管道相抵，开启双轴电机(8)，通过夹块将两个管道夹持，并通过滑块(3)带动孔块(4)移动，将两个管道的连接处送入热熔设备(29)内，送入前，清洁筒(30)往复转动，通过刷毛对管道连接处进行清理；
S5、热熔：通过热熔设备(29)将两个管道的连接处进行热熔连接；
S6、送管：热熔完成后，继续启动双轴电机(8)，使得滑块(3)不断的往复运动，带动孔块(4)往复运动，将热熔连接的管道不断的送入管沟内；
S7、管道调直：每安装5根管道，用全站仪测量一次，对管道安装水平轴线进行调整；
S8、回填：最后进行管沟回填，先中粗砂回填至管顶以上0.5m，然后原土回填至道路标高。
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Cited By (1)
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| CN117249301A (zh) * | 2023-11-17 | 2023-12-19 | 四川中城智建系统集成科技有限公司 | 一种地埋管道辅助安装装置 |
| CN117249301B (zh) * | 2023-11-17 | 2024-01-19 | 四川中城智建系统集成科技有限公司 | 一种地埋管道辅助安装装置 |
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