CN207406939U - 混凝土排水管道内拉承插稳管系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及市政工程建设领域，尤其涉及混凝土排水管道内拉承插稳管系统，其包括设置于井室上部的动力装置、设置于井室内的内拉转向装置、设置于管道管口处的顶管支撑架和用于使管道定位的外固定装置；所述动力装置包括电动绞车，所述内拉转向装置上设置有使钢索转向的滑轮组，电动绞车的钢索一端固定在其上的卷绕轴上，另一端通过所述内拉转向装置上的滑轮组与所述管道管口处的顶管支撑架连接，动力装置通过钢索牵引所述顶管支撑架使一节以上的管道承插稳定，通过所述外固定装置固定承插稳定的管道。

Description

混凝土排水管道内拉承插稳管系统

技术领域

本实用新型涉及市政工程建设领域，尤其涉及混凝土排水管道内拉承插稳管系统。

背景技术

在市政排水工程施工中，需要对混凝土排水管道进行安装。其中城市雨污水管道大多采用承插口管道，这种管道优点可以采用柔性接口，允许安装转角，可以承受一定量的轴向线变位和相对角变位，在后期可以有效防止由于地基沉降等引起管道接头漏水问题。但是其中管道承插到位问题一直是施工技术难题，特别是稳管工艺中管道安装不正确、胶圈不到位、管道插口不到位、接口歪斜等问题都会致使胶圈损坏或者管道承插间隙过大，不能满足后期闭水试验要求，后期也容易造成管网渗漏。承插工艺和承插效果的好坏，也决定后期雨污水排水是否有漏水，进而减少或者杜绝地下水二次污染，保护水资源。目前施工现场承插管道安装多采用人工拉装，施工环节往往费时、费力，管道承插对接施工效率低，会造成施工成本的增加，最主要是施工效果不理想，常常致使闭水试验不合格而且目前施工装置中尚且没有专业拉装系统。

本发明通过对动力装置、内拉转向装置、顶管三脚架、外固定装置创新设计，获得一套完整的混凝土管道承插内拉稳管系统，能够为市政排水管道安装提供更好地技术服务。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种混凝土管道承插内拉稳管系统，用于混凝土管道安装过程中实现混凝土管道的精准对接稳管，系统结构布置快捷、操作简单、安全可靠，能够提高施工效率。发明设计实现人工管道铺装向半机械化铺装转变，保障排水管道承插对接到位，保障安装效果。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种混凝土排水管道内拉承插稳管系统，其关键技术在于：其包括设置于井室上部的动力装置、设置于井室内的内拉转向装置、设置于管道管口处的顶管支撑架和用于使管道定位的外固定装置；所述动力装置包括电动绞车，所述内拉转向装置上设置有使钢索转向的滑轮组，电动绞车的钢索一端固定在其上的卷绕轴上，另一端通过所述内拉转向装置上的滑轮组与所述管道管口处的顶管支撑架连接，动力装置通过钢索牵引所述顶管支撑架使一节以上的管道承插稳定，通过所述外固定装置固定承插稳定的管道。

作为本实用新型的进一步改进，所述动力装置包括基座、固设于所述基座上的固定箱、固设在所述固定箱上的电动绞车、通过所述电动绞车驱动的卷绕轴和卷绕在所述卷绕轴上的钢索。

作为本实用新型的进一步改进，所述内拉转向装置包括支座、固定设置在所述支座上的下转向支架、设置于所述下转向支架上的上转向支架，所述上转向支架和所述下转向支架交合处设有下转向滑轮，所述上转向支架的上端设有上转向滑轮，所述内拉转向装置与所述动力装置之间通过卡位组件连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述顶管支撑架包括轮盘及呈辐射状均匀分布固定设置于所述轮盘上的多个支撑杆，其中一个支撑杆上设置有可调节位置的用于悬挂整个支撑架的辅助定位板，所述辅助定位板上设置有激光定向仪卡位机构；所述辅助定位板上固定设置有向上倾斜的固定卡板，所述辅助定位板底部设置有定位卡槽，所述设置辅助定位板的支撑杆上固定设置有多个定位组件，所述定位组件包括向下倾斜的定位卡板和固定设置在所述定位卡板下方的定位卡条，所述定位卡条与所述定位卡槽相适配。

作为本实用新型的进一步改进，所述外固定装置包括外固定吊带及手拉葫芦，所述外固定带设置在一个以上的管道组成的管道串行的两端，所述手拉葫芦的倒链分别与管道串行两端的外固定吊带连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述上转向支架和下转向支架为方形钢管，所述下转向支架的顶端套置于所述上转向支架底端的外部，所述下转向支架顶端开设有用于使钢索通过的让位口。

作为本实用新型的进一步改进，所述轮盘中心设置有中心固定螺栓和固定垫片，多个所述支撑杆的一端通过所述中心固定螺栓和固定垫片固定于所述轮盘中心，所述轮盘周缘设置有固定所述支撑杆的固定螺栓。

作为本实用新型的进一步改进，所述辅助定位板上设置有水平仪。

作为本实用新型的进一步改进，所述支撑杆一端通过连接螺栓设置有延伸杆。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型的动力装置可以实现驱动速度由静止无极递增以及内拉精准限位距离，提供管道对接顶进动力输出以及控制对接平移距离；内拉转向装置可实现动力装置水平拉力由绞车水平方向转变为管道标高方向水平拉力的转变；顶管支撑架可以放置管道的管口处实现支撑作用，外固定装置可在管道顶进到位后，进行管外固定，实现管道固定作用避免内拉承插下节管道前，已安装管道柔性接口回弹致使间隙过大得问题。本装置结构布置快捷、操作简便、工作效率高、可以实现单节管道或多节管道串行对接稳管，施工效果好，可以减少返工，大大节约人力、物力，为市政工程排水管道安装提供极大便利。

利用本装置施工，实现混凝土排水管道人工作业向半机械化作业转变，操作便捷、大大提高施工效率，减少人力、物力，实现节约成本。本系统可以通过控制启停速度、限位距离等变化参量，实现混凝土管道精准对接与承插到位控制，保证了管道接口承插效果，有效减少返工等安装质量不合格问题。本系统装置实现内拉力传递分布匀一性，能够有效避免安装过程中管道安装损坏、安装不到位的情况，也提高了施工作业的安全性。本系统实施对目前排水管道承接口安装技术难题解决，有着重要的经济效益和社会效益，发明内容能够为市政排水管道安装提供更好地技术服务。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型实的整体结构示意图。

图2是本实用新型实动力装置及内拉转向装置的结构示意图。

图3是本实用新型内拉转向装置的结构示意图。

图4是卡位支架的结构示意图。

图5是顶管支撑架的结构示意图。

图6是支撑杆的结构示意图。

图7是辅助定位板的安装结构示意图。

图8是支撑杆上设置延伸杆的结构示意图。

其中：100顶管支撑架、101轮盘、102中心固定螺栓、103固定垫片、104固定螺栓、105支撑杆、106辅助定位板、107水平仪、108连接螺栓、109第一固定孔、110第二固定孔、111激光定向仪卡位孔、112连接孔、113延伸杆、114固定卡板、115定位卡板、116定位卡条、117定位卡槽；

200外固定装置、201外固定吊带、202手拉葫芦；

305上转向滑轮、306下转向滑轮、307上转向支架、371透孔、308下转向支架、309卡位支架、310卡位孔、311卡位销、312支座、313钢索；

400动力装置、401基座、402固定箱、4033电动绞车、404卷绕轴；

500井室、600管道、601承口。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对实用新型进行清楚、完整的描述。

如图1所示，一种混凝土排水管道内拉承插稳管系统，其包括设置于井室500上部的动力装置400、设置于井室500内的内拉转向装置300、设置于管道600管口处的顶管支撑架100和用于使管道600定位的外固定装置200；所述动力装置包括电动绞车403，所述内拉转向装置上设置有使钢索转向的滑轮组，电动绞车403的钢索一端固定在其上的卷绕轴404上，另一端通过所述内拉转向装置300上的滑轮组与所述管道600管口处的顶管支撑架100连接，动力装置通过钢索牵引所述顶管支撑架100使一节以上的管道600承插稳定，通过所述外固定装置200固定承插稳定的管道600。

如图1、图2所示，所述动力装置400其包括基座401，用螺栓固定在所述基座401上的固定箱402，固设于所述固定箱402上的电动绞车403和卷绕轴404，卷绕在所述卷绕轴404上的钢索313，所述电动绞车403和卷绕轴404通过螺栓固定在固定箱402上，卷绕轴404通过电动绞车403进行驱动，实现钢索313的收卷。

如图2和3所示，所述内拉转向装置300包括支座312、固定设置在所述支座312上的下转向支架308、设于所述下转向支架308上的上转向支架307，所述支座312设置于井室500底部，用于支撑整个内拉转向装置300。

所述上转向支架307和下转向支架308为方形钢管，上转向支架307和下转向支架308插套连接，下转向支架308上端套在上转向支架307下端的外部，两者之间通过下固定轴连接，所述下转向滑轮306安装在所述下固定轴上，并与下固定轴形成转动配合。所述上转向支架307上端安装有上固定轴，所述上转向滑轮305安装在所述上固定轴上，并与上固定轴形成转动配合。钢索313的一端缠绕在卷绕轴404上，另一端依次穿绕过上转向滑轮305和下转向滑轮306，下转向支架308顶端开设有用于钢索313通过的让位口，即在下转向支架308安装下固定轴的两侧削去一部分，便于钢索313穿出下转向支架308。整个转向传动装置实现钢索313水平拉力由绞车水平方向转变为管道标高方向水平拉力。

如图2和图4所示，为了使内拉转向装置300保持稳定，本实施例中包括用于固定所述基座401和上转向支架307的卡位组件，所述卡位组件包括固设在基座401上的卡位支架309，所述卡位支架309由两片相同钢板构成，两块钢板将上转向架307夹置于中间，所述钢板的固定端通过合页铰连在基座401上，自由端开设有卡位孔310，所述上转向支架307上开设有透孔371，所述卡位孔310和透孔371内插置有卡位销311，使上转向架307和基座401保持相对固定。

所述上转向支架307上设置有竖向排列的多个透孔371，根据井室500的深度不同，对应通过不同的透孔371使转向支架307与基座401固定连接。

如图5所示，所述顶管支撑架100包括轮盘101及呈辐射状均匀分布固定设置于所述轮盘上的多个支撑杆105，所述支撑杆105的数量为3-6个为宜，如图3所示，本实施例中，所述支撑杆105数量为3个，其能够形成一个稳定的三脚架结构，并且尽量降低支撑架的重量。

如图6所示，所述支撑杆105采用槽钢，支撑杆105的端部两侧经过切削形成平板结构，其上设置有第一固定孔109，所述轮盘101中心设置有中心固定螺栓102和固定垫片103，多个所述支撑杆105设置有所述第一固定孔109的端部叠放在一起，使其上的第一固定孔109重叠，然后通过所述中心固定螺栓102和固定垫片103将多个支撑杆105的端部固定于所述轮盘101中心，所述支撑杆105上好设置有第二固定孔110，所述轮盘101周缘设置有固定所述支撑杆105的固定螺栓104，所述固定螺栓104穿过所述第二固定孔110将支撑杆105和轮盘101固定连接。

如图5和图7所示，其中一个支撑杆105上设置有可调节位置的用于悬挂整个支撑架的辅助定位板106，所述辅助定位板106上设置有激光定向仪卡位机构；所述辅助定位板106上固定设置有向上倾斜的固定卡板114，所述辅助定位板106底部设置有定位卡槽117，所述设置辅助定位板106的支撑杆105上固定设置有多个定位组件，所述定位组件包括向下倾斜的定位卡板115和固定设置在所述定位卡板115下方的定位卡条116，所述定位卡条116与所述定位卡槽117相适配，通过所述固定卡板114插入到相应的定位卡板115下方，定位卡条116置于所述定位卡槽117内，将固定卡板114及辅助定位板106固定在支撑杆105上。使用时通过辅助定位板106将整个装置悬挂于混凝土管道600的承口601上，减少工人作业搀扶，减轻工人的劳动强度，保证安全施工，避免操作时人工控制不当造成人员受伤情况发生。

所述辅助定位板106上设置有水平仪107，能够通过水平仪107将整个装置固定在混凝土管道的中部，找到管道的中轴线。所述激光定向仪卡位机构为设置于所述辅助定位板106上的激光定向仪卡位孔111，通过该定位孔将激光定向仪悬挂于辅助定位板106上，通过激光定向仪保证混凝土管道的牵引力位于中心轴线上，配合整体系统装置实现管道的精准承插。

如图8所示，所述支撑杆105一端通过连接螺栓108设置有延伸杆113。由于混凝土管道的直径从400mm到3000mm不等，因此为了适用于不同直径的管道，但是设置过长的支撑杆105，使整个装置的重量过重，不便使用和运输，因此，通过设置延伸杆113，能够使支撑杆105在必要的时候加长，适用于直径更大的管道，支撑杆105采用槽钢，延伸杆113也采用槽钢。本实用新型中所述支撑杆105为可拆装结构，便于运输。

如图1所示，所述外固定装置200包括设置在管道上的外固定吊带201及手拉葫芦202。所述外固定带201设置在一个以上的管道600组成的管道串行的两端，所述手拉葫芦202的倒链分别与管道串行两端的外固定吊带201连接，外固定装置200可有效的避免管道承接够出现回弹等情况发生。

作为进一步改进，本系统装置中的动力装置400上还设置有控制所述电动绞车403转速的无级变速启动装置，以及控制所述电动绞车403最大回拉距离的限位装置。通过线控按钮控制无级变速启动装置来控制电动绞车403的转速，从而控制钢索的回拉速度。通过与所述电动绞车的控制端连接的单片机设定最大回拉距离，当绞车拉动钢索位移达到最大限位时，随即停止工作。

本实用新型的使用过程如下：

首先把基座401在井室500上部的地面进行安置，将固定箱402用螺栓固定在基座401上，把电动绞车403和卷绕有钢索的卷绕轴404通过螺栓固定于井室上部的固定箱402；然后在井室500下部根据工作需要安置支座312，在井室空间布置卡位组件和转向传动装置，打开卡位支架309，使卡位孔310与上转向支架307开设的透孔371相对应，根据井室空间的深度不同，卡位孔310与不同的透孔371重合，用卡位销311卡住，使满足工作状态，钢索313一端卷绕在卷绕轴404上，一端依次绕过上转向滑轮405右端和下转向滑轮406左端，从下转向滑轮406下方右侧绕出，通过上转向滑轮405改变绞车工作水平拉伸力为管道轴线方向应力，通过下转向滑轮406改变管道轴线方向应力为水平方向应力，转向传动装置实现钢索313拉力平行下移。

钢索313另一端与顶管支撑架100连接，顶管支撑架100的辅助定位板106将整个装置悬挂于混凝土管道600的承口601上，通过水平仪107和悬挂在辅助定位板106上的激光定向仪确定管道600的轴线，使钢索313位于其轴线上。其中，所述钢索313可以分为两部分，一部分为设置于卷绕轴上的钢索，另一部分为设置在内拉转向装置上的内拉钢索，使用时使内拉钢索一端与所述卷绕轴上的钢索连接，另一端与顶管支撑架100连接，操作方便。

架设好装置以后，首先通电测试电动绞车能否正常工作，钢索连接、滑轮定位等装置功能完整性等，保障施工安全。

检查完成后下管，通过吊车将混凝土管道600下至指定位置，通过复测高程后实施稳管。此时将系统的钢索连接至顶管支撑架中心，待支撑架放置于管道顶口边缘，有一名工人扶稳三脚架后通过变速控制器启动绞车。此时无级变速器启停装置控制电动绞车回拉速度，速度不可过快，随着管道承插位置前移逐步控制减小电动绞车工作速率，特别在管道承插最后稳固时，避免启动速度过大超过混凝土管道承插口极限损坏混凝土管道或者使得管道安装歪斜不在同一轴线。绞车同时设计限位装置，每次施工设定最大回拉距离，配合限位装置实现管道的精准承插，针对不同承插口插入深度，设计最大限位距离，当绞车拉动钢索位移达到最大限位时，随即停止工作，由人工检查承插效果，进行最后稳管调整。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种混凝土排水管道内拉承插稳管系统，其特征在于：其包括设置于井室（500）上部的动力装置（400）、设置于井室（500）内的内拉转向装置（300）、设置于管道（600）管口处的顶管支撑架（100）和用于使管道（600）定位的外固定装置（200）；所述动力装置包括电动绞车（403），所述内拉转向装置上设置有使钢索转向的滑轮组，电动绞车（403）的钢索一端固定在其上的卷绕轴（404）上，另一端通过所述内拉转向装置上的滑轮组与所述管道（600）管口处的顶管支撑架（100）连接，动力装置通过钢索牵引所述顶管支撑架（100）使一节以上的管道（600）承插稳定，通过所述外固定装置（200）固定承插稳定的管道（600）。

2.根据权利要求1所述的混凝土排水管道内拉承插稳管系统，其特征在于：所述动力装置包括基座（401）、固设于所述基座（401）上的固定箱（402）、固设在所述固定箱（402）上的电动绞车（403）、通过所述电动绞车（403）驱动的卷绕轴（404）和卷绕在所述卷绕轴（404）上的钢索（313）。

3.根据权利要求1所述的混凝土排水管道内拉承插稳管系统，其特征在于：所述内拉转向装置（300）包括支座（312）、固定设置在所述支座（312）上的下转向支架（308）、设置于所述下转向支架（308）上的上转向支架（307），所述上转向支架（307）和所述下转向支架（308）交合处设有下转向滑轮（306），所述上转向支架（307）的上端设有上转向滑轮（305），所述内拉转向装置（300）与所述动力装置（400）之间通过卡位组件连接。

4.根据权利要求1所述的混凝土排水管道内拉承插稳管系统，其特征在于：所述顶管支撑架包括轮盘（101）及呈辐射状均匀分布固定设置于所述轮盘上的多个支撑杆（105），其中一个支撑杆（105）上设置有可调节位置的用于悬挂整个支撑架的辅助定位板（106），所述辅助定位板（106）上设置有激光定向仪卡位机构；所述辅助定位板（106）上固定设置有向上倾斜的固定卡板（114），所述辅助定位板（106）底部设置有定位卡槽（117），所述设置辅助定位板（106）的支撑杆（105）上固定设置有多个定位组件，所述定位组件包括向下倾斜的定位卡板（115）和固定设置在所述定位卡板（115）下方的定位卡条（116），所述定位卡条（116）与所述定位卡槽（117）相适配。

5.根据权利要求1所述的混凝土排水管道内拉承插稳管系统，其特征在于：所述外固定装置包括外固定吊带（201）及手拉葫芦（202），所述外固定吊带（201）设置在一个以上的管道（600）组成的管道串行的两端，所述手拉葫芦（202）的倒链分别与管道串行两端的外固定吊带（201）连接。

6.根据权利要求3所述的混凝土排水管道内拉承插稳管系统，其特征在于：所述上转向支架（307）和下转向支架（308）为方形钢管，所述下转向支架（308）的顶端套置于所述上转向支架（307）底端的外部，所述下转向支架（308）顶端开设有用于使钢索（313）通过的让位口。

7.根据权利要求4所述的混凝土排水管道内拉承插稳管系统，其特征在于：所述轮盘（101）中心设置有中心固定螺栓（102）和固定垫片（103），多个所述支撑杆（105）的一端通过所述中心固定螺栓（102）和固定垫片（103）固定于所述轮盘（101）中心，所述轮盘（101）周缘设置有固定所述支撑杆（105）的固定螺栓（104）。

8.根据权利要求7所述的混凝土排水管道内拉承插稳管系统，其特征在于：所述辅助定位板（106）上设置有水平仪（107）。

9.根据权利要求8所述的混凝土排水管道内拉承插稳管系统，其特征在于：所述支撑杆（105）一端通过连接螺栓设置有延伸杆（113）。