CN116986509A - 一种地下工程顶管的机械化垂直运输装置及运输方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种地下工程顶管的机械化垂直运输装置及运输方法，包括多根支撑柱，呈相对的两排设置，且竖直地固定于工作井内；承托板，通过动力曳引机构可升降设于两排支撑柱之间；可伸缩叉板，设于所述承托板上，且所述可伸缩叉板用于将顶管从顶管运输车上转运至所述承托板上。本发明相对于传统吊装作业具有精准、稳定、快捷、安全等特性，避免了吊装下井的诸多隐患，节约了人力成本。

Description

一种地下工程顶管的机械化垂直运输装置及运输方法

技术领域

本发明涉及顶管施工技术领域，具体涉及一种地下工程顶管的机械化垂直运输装置及运输方法。

背景技术

现有的顶管运输至工作井通常采用的是吊装作业，利用吊装设备将顶管放置于主顶油缸前，在放置过程中由于吊装设备的钢丝绳为柔性材料，放置精度无法保证，因此需要3-5人在井下人工扶正顶管至导轨，在此过程中不仅存在安全隐患，吊运过程缓慢，也耗费大量人工，同时在吊运中，顶管的摆动无法避免，有概率磕碰到管体，导致顶管损坏，造成经济损失。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种地下工程顶管的机械化垂直运输装置及运输方法。

具体技术方案如下：

一种地下工程顶管的机械化垂直运输装置，包括：

多根支撑柱，呈相对的两排设置，且竖直地固定于工作井内；

承托板，通过动力曳引机构可升降设于两排支撑柱之间；

可伸缩叉板，设于所述承托板上，且所述可伸缩叉板用于将顶管从顶管运输车上转运至所述承托板上。

可选的，所述可伸缩叉板设置有两个，两所述可伸缩叉板的相对内侧设置为与顶管相适配的弧形状。

可选的，两所述可伸缩叉板分别通过导向滑动副相互靠近或相互远离滑动连接于所述承托板上。

可选的，所述承托板中间位置开设有与顶管下端弧形面相适配弧形槽。

可选的，所述动力曳引机构包括设于所述支撑柱上的第一曳引轮、第二曳引轮、导向轮以及拉绳，所述第一曳引轮转动于所述支撑柱底部，所述导向轮转动连接于所述支撑柱顶端，所述第二曳引轮转动连接于支撑柱上用于收放线，所述拉绳的依次缠绕在第一曳引轮、导向轮以及第二曳引轮上，所述拉绳穿过承托板与所述承托板固定连接。

可选的，所述第一曳引轮、第二曳引轮、导向轮上均设置有供拉绳缠绕的线槽。

可选的，所述支撑柱包括多个套筒，多个所述套筒相套接设置。

一种地下工程顶管的机械化垂直运输装置的运输方法，包括以下步骤：

S1、将顶管运输车停靠在工作井边缘，调节承托板上的所述可伸缩叉板，使之与顶管相对应；

S2、通过分别驱动动力曳引机构运行，动力曳引机构带动承托板升至与顶管运输车水平，再驱动承托板上的可伸缩叉板伸长插起运输车辆内的顶管，插起顶管后，收缩可伸缩叉板，将顶管移动至承托板中间；

S3、通过分别驱动动力曳引机构运行，动力曳引机构带动承托板下降，使承托板下降至与工作井底部顶管顶进导轨同一水平线；

S4、工作井底部的液压顶进机构开始工作，顶进顶管将顶管脱离承托板；

S5、重复以上步骤，使本顶管垂直运输装置循环工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

将该装置安装于工作井内，通过可伸缩叉板伸长至顶管运输车内，将顶管管节叉起，然后可伸缩叉板再缩回，使得顶管管节跟随可伸缩叉板缩至承托板上，再通过动力曳引机构使承托板下降至与工作井底部顶管顶进导轨同一水平线上，方便后续液压顶进机构进行施工，有效解决了传统顶管的吊装作业大量使用人工的问题，提升顶管工程的自动化和机械化水平，极大提高顶管运输作业的工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的地下工程顶管的机械化垂直运输装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的地下工程顶管的机械化垂直运输装置中用于展示可伸缩叉板的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的地下工程顶管的机械化垂直运输装置中用于展示动力曳引机构的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的地下工程顶管的机械化垂直运输装置转运顶管管节时结构示意图；

图5为本发明实施例提供的地下工程顶管的机械化垂直运输装置运输顶管管节时结构示意图。

图中：1、支撑柱；10、长条槽；11、套筒；2、承托板；20、导向滑动副；21、弧形槽；22、限位块；3、可伸缩叉板；4、动力曳引机构；41、第一曳引轮；42、第二曳引轮；43、导向轮；44、拉绳。

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的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明中提供的地下工程顶管的机械化垂直运输装置，参照图1和图2，包括：

多根支撑柱1，呈相对的两排设置，且两排支撑柱竖直地固定于工作井内；

承托板2，通过动力曳引机构4可升降设于两排支撑柱之间；

可伸缩叉板3，设于承托板2上，且可伸缩叉板3用于将顶管从顶管运输车上转运至承托板2上。

具体的，在工作井的底壁安装有连接钢板，沿着钢板四角焊接有四根支撑柱1，四根支撑柱1两两相对设置，使之成为一个整体，其中，支撑柱1包括多个套筒11，多个套筒11呈相套接固定设置，这样设置的好处就是可以根据工作井的深度调整支撑柱1高度；可伸缩叉板3是通过如电动推杆、液压推杆或气动推杆等形式驱动伸缩；动力曳引机构4设置在支撑柱1底部，将顶管管节运输至工作井底部时，通过可伸缩叉板3伸长至顶管运输车内，将顶管管节叉起，然后可伸缩叉板3再缩回，使得顶管管节跟随可伸缩叉板3缩至承托板2上，再通过动力曳引机构4使承托板2下降至与工作井底部顶管顶进导轨同一水平线上，方便后续液压顶进机构进行施工，有效解决了传统顶管的吊装作业大量使用人工的问题，提升顶管工程的自动化和机械化水平，极大提高顶管运输作业的工作效率。

另外，套筒11呈凹状设置，多个套筒11固定套接后，内凹侧可以构成一个长条槽10，且长条槽10由下至上宽度逐渐减小，并且在承托板2的四角设置有限位块22，限位块22的尺寸比长条槽10的最小宽度略小，因此，可以在承托板2上下位移的过程中，对承托板2起到一定范围的限位作用，有效保证承托板2在运输顶管的过程中的稳定性，并且可以提高顶管放置过程中的精准度，无需其他干预，顶管运输至底层即可直接进行顶进作业。

在本实施例中，参照图2，可伸缩叉板3设置有两个，两可伸缩叉板3的相对内侧设置为与顶管相适配的弧形状，可以使得可伸缩叉板3叉住顶管的同时，减少出现顶管滑脱的情况。

两可伸缩叉板3分别通过导向滑动副20相互靠近或相互远离滑动连接于承托板2上，导向滑动副20内部设置有直线驱动组件，直线驱动组件也可以设置为诸如电动推杆、液压推杆或气动推杆等形式，进而可以调节两可伸缩叉板3之间的距离，以适配不同直径尺寸的顶管管节，极大提高了装置的通用性，还可以在运输顶管管节时，起到夹持顶管管节的作用。

承托板2中间位置开设有与顶管下端弧形面相适配弧形槽21，可以使顶管下端容纳至弧形槽21内，使运输过程中管节不容易出现滑脱的现象，有效保证运输时的稳定性。

参照图3，动力曳引机构4包括设于支撑柱1上的第一曳引轮41、第二曳引轮42、导向轮43以及拉绳44，第一曳引轮41转动于支撑柱1底部，导向轮43转动连接于支撑柱1顶端，第二曳引轮42转动连接于支撑柱1上第一曳引轮41与导向轮43之间用于收放线，拉绳44依次缠绕在第一曳引轮41、导向轮43以及第二曳引轮42上，其中，拉绳44的一自由端固定在第一曳引轮41上，拉绳44的另一自由端固定在第二曳引轮42上，第一曳引轮41一侧的拉绳44穿过承托板2与承托板2固定连接，并且本实施例中，均通过动力驱动组件驱动第一曳引轮41、第二曳引轮42进行转动，动力驱动组件可以选用伺服电机，拉绳44可以设置为较为结实的钢丝绳，承托板2的四个端部与相对于的支撑柱1上的钢丝绳固定连接。

参照图4，承托板2需要被提升转运顶管管节时，驱动第一曳引轮41转动放线，再同时驱动第二曳引轮42转动收线，同时导向轮43转动，使得承托板2跟随第一曳引轮41拉绳44提升至预定位置；可伸缩叉板3将顶管管节转运至承托板2上后，再反向驱动第二曳引轮42转动放线，驱动第一曳引轮41转动收线实现承托板2跟随第一曳引轮41一侧的拉绳44降落至预定位置(参照图5)，实现顶管管节的运输，避免了传统吊装方式在工作过程中吊装操作人员在工作井内部的视野盲区，相较于传统方式安全性大大提高，而且无需其他干预，顶管运输至底层即可直接进行顶进作业。

此外，导向轮43上设置有供拉绳44缠绕的线槽，可以使拉绳44有序地进行排列卷绕在导向轮43上，使得导向轮43两端的拉绳44可以有序地进行收放线。

本发明提供的地下工程顶管的机械化垂直运输装置的运输方法，包括以下步骤：

S1、将顶管运输车停靠在工作井边缘，调节承托板2上的两可伸缩叉板3之间的间距，使之与顶管管径对应；

S2、通过分别驱动第一曳引轮41、第二曳引轮42、导向轮43转动，第一曳引轮41、第二曳引轮42、导向轮43带动承托板2升至与顶管运输车水平，驱动承托板2上的可伸缩叉板3伸长插起运输车辆内的顶管，插起顶管后，收缩可伸缩叉板3，将顶管移动至承托板2中间；

S3、通过分别驱动第一曳引轮41、第二曳引轮42、导向轮43反向转动，第一曳引轮41、第二曳引轮42、导向轮43带动承托板2下降，承托板2下降至与工作井底部顶管顶进导轨同一水平线；

S4、工作井底部的液压顶进机构开始工作，顶进顶管将顶管脱离承托板2；

S5、重复以上步骤，使本顶管垂直运输装置循环工作。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种地下工程顶管的机械化垂直运输装置，其特征在于，包括

多根支撑柱，呈相对的两排设置，且竖直地固定于工作井内；

承托板，通过动力曳引机构可升降设于两排支撑柱之间；

可伸缩叉板，设于所述承托板上，且所述可伸缩叉板用于将顶管从顶管运输车上转运至所述承托板上。

2.根据权利要求1所述的地下工程顶管的机械化垂直运输装置，其特征在于，所述可伸缩叉板设置有两个，两所述可伸缩叉板的相对内侧设置为与顶管相适配的弧形状。

3.根据权利要求2所述的地下工程顶管的机械化垂直运输装置，其特征在于，两所述可伸缩叉板分别通过导向滑动副相互靠近或相互远离滑动连接于所述承托板上。

4.根据权利要求1所述的地下工程顶管的机械化垂直运输装置，其特征在于，所述承托板中间位置开设有与顶管下端弧形面相适配弧形槽。

5.根据权利要求1所述的地下工程顶管的机械化垂直运输装置，其特征在于，所述动力曳引机构包括设于所述支撑柱上的第一曳引轮、第二曳引轮、导向轮以及拉绳，所述第一曳引轮转动于所述支撑柱底部，所述导向轮转动连接于所述支撑柱顶端，所述第二曳引轮转动连接于支撑柱上用于收放线，所述拉绳的依次缠绕在第一曳引轮、导向轮以及第二曳引轮上，所述拉绳穿过承托板与所述承托板固定连接。

6.根据权利要求5所述的地下工程顶管的机械化垂直运输装置，其特征在于，所述导向轮上设置有供拉绳缠绕的线槽。

7.根据权利要求1所述的地下工程顶管的机械化垂直运输装置，其特征在于，所述支撑柱包括多个套筒，多个所述套筒相套接设置。

8.根据权利要求1-7任意所述的地下工程顶管的机械化垂直运输装置的运输方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将顶管运输车停靠在工作井边缘，调节承托板上的所述可伸缩叉板，使之与顶管相对应；

S2、通过分别驱动动力曳引机构运行，动力曳引机构带动承托板升至与顶管运输车水平，再驱动承托板上的可伸缩叉板伸长插起运输车辆内的顶管，插起顶管后，收缩可伸缩叉板，将顶管移动至承托板中间；

S3、通过分别驱动动力曳引机构运行，动力曳引机构带动承托板下降，使承托板下降至与工作井底部顶管顶进导轨同一水平线；

S4、工作井底部的液压顶进机构开始工作，顶进顶管将顶管脱离承托板；

S5、重复以上步骤，使本顶管垂直运输装置循环工作。