CN213177073U - 实现多根管道穿越顶管的滚轮支架及管道组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种实现多根管道穿越顶管的滚轮支架及管道组件，滚轮支架包括：支架，包括相互对接的两个架体，两个架体构成沿对接面依次排布的多个夹紧腔，各夹紧腔夹紧固定一根管道；行走滚轮，两个架体的底端均设有行走滚轮；平衡滚轮，两个架体的侧边中部均设有平衡滚轮；止浮柱，两个架体的顶端均设有止浮柱，其中不同架体的行走滚轮、平衡滚轮和止浮柱关于对接面对称。如此设置，便于工人施工；施工周期短；在顶管内充满水的情况下仍然可以施工；可在顶管的外部实施管道焊接、焊缝防腐作业、管道安装滚轮支架作业；便于维修。

Description

实现多根管道穿越顶管的滚轮支架及管道组件

技术领域

本实用新型涉及顶管施工技术领域，尤其涉及一种实现多根管道穿越顶管的滚轮支架及管道组件。

背景技术

以燃气管道施工为例，目前燃气管道穿越高速公路、公路、铁路、河流和建筑物时，通常的做法是顶管施工，可以将对交通的影响、河流的流水和建筑物正常使用的影响降低到最小，可以节约施工费用和缩短施工工期。采用顶管先穿越高速公路、公路、铁路、河流和建筑物，顶管施工完毕，然后再在顶管的内部穿燃气管道施工，方便燃气管道维修或后期燃气管道升级施工等工作，可以不用再次刨开穿越高速公路、公路、铁路、河流和建筑物进行燃气管道的再次施工。

但目前在一根顶管内部同时穿两根燃气管道施工非常困难，燃气管道在施工完毕还需要固定，防止燃气管道在使用过程中产生位移和变形，造成燃气管道破裂和燃气泄漏事故。

目前典型的通用型一根顶管内穿两根燃气管道的安装示意图见图1所示：顶管1’施工完毕后，在顶管1’内先预制一个混凝土平台17’，把燃气管道5’的固定立柱11’通过预制孔16’预制到混凝土平台17’内，滚轮13’安装到滚轮支架14’上，滚轮支架14’安装到预制在混凝土平台17’的预制螺栓15’上。混凝土平台17’要求严格控制预制精度，不但要控制预制混凝土平台17’的高度，也要控制固定立柱11’的预制位置和预制螺栓15’的位置，为燃气管道5’的精确定位安装必要的安装条件。混凝土平台17’预制完毕并达到要求的强度后，方可安装滚轮支架14’。然后从顶管1的一端推入燃气管道5’，需要人工在顶管1’内引导燃气管道5’从顶管1’的一端穿出顶管1’另外一端。然后在固定立柱11’上焊接压紧固定梁12’，把燃气管道5’固定在滚轮13’和压紧固定梁12’之间，防止管道变形或顶管内有积水时管道浮起。焊接施工完毕后需要对焊缝和其他固定梁12’做防腐处理。

但是，通用型双燃气管道穿顶管作业方法有以下问题：1.需要提前预制混凝土安装平台，需要严格控制预制平台的高度和预制件的填埋精度，尤其在顶管长度较长时，在阴暗狭小的顶管内浇筑作业，施工困难，难以控制施工精度，增加施工作业难度；2.混凝土平台浇筑完毕后需要等待混凝土平台硬化达到预定的硬度后，才能做后期的安装施工，增加了施工工期；3.工人需要进入顶管内部混凝土浇筑施工，滑轮组建安装施工、燃气管道的穿入顶管引导作业、压紧固定梁焊接施工、压紧固定梁焊防腐处理和燃气管道的维修等，工人在狭小、黑暗、渗水、通风环境差的顶管内作业，容易造成工人受伤和职业病；4.燃气管道在滚轮上滑动时容器造成燃气管道的防腐层擦伤，部分擦伤严重的管道需要二次做防腐处理；5.当顶管内穿管完毕后要求干砂填埋燃气管道时，在有限的空间内很难进行再次作业；6.燃气管道在接通燃气后若出现故障，很难再进入顶管内部进行维修。

实用新型内容

本实用新型公开一种实现多根管道穿越顶管的滚轮支架及管道组件，用于解决现有技术中，在顶管内安装燃气管道时，施工难度大、施工周期长、容易使工人受伤、容易破坏燃气管道的防腐层及不便于维修的问题。

为了解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：

提供一种实现多根管道穿越顶管的滚轮支架，包括：

支架，所述支架包括相互对接的两个架体，两个所述架体构成沿对接面依次排布的多个夹紧腔，其中，每个所述夹紧腔夹紧固定一根管道，所述支架的中心点和各所述夹紧腔的中心点均位于对接面上；

行走滚轮，两个所述架体的底端均设有所述行走滚轮，且不同所述架体的所述行走滚轮关于所述对接面对称；

平衡滚轮，两个所述架体的侧边中部均设有所述平衡滚轮，所述平衡滚轮支撑平衡所述支架，且不同所述架体的所述平衡滚轮关于所述对接面对称；以及

止浮柱，两个所述架体的顶端均设有所述止浮柱，且不同所述架体的所述止浮柱关于所述对接面对称。

可选的，各所述架体包括位于内侧且用于构成所述夹紧腔的多个内环形板和位于外侧的一个外环形板，其中，不同所述架体上且用于构成同一个所述夹紧腔的所述内环形板通过朝外延伸的加强筋和设置在所述加强筋上的连接件固定，位于相邻两个所述夹紧腔之间的所述加强筋焊接，两个所述架体的所述外环形板固定，且所述外环形板与相邻的所述加强筋焊接。

可选的，所述支架还包括设置在同一个所述架体的所述内环形板和所述外环形板之间以支撑的支撑板。

可选的，沿所述夹紧腔的轴向，所述支撑板的厚度小于所述架体的厚度。

可选的，两个所述架体的外环形板通过朝外延伸的连接板和设置在所述连接板上的连接件固定。

可选的，各所述夹紧腔的直径相同或者不相同。

可选的，不同所述架体上的所述行走滚轮与所述支架中心点的连线的夹角为50-70°之间。

还提供一种管道组件，包括管道和固定在所述管道外侧的滚轮支架，其中所述滚轮支架为上述中任一项所述的滚轮支架。

可选的，所述管道和所述滚轮支架之间包裹有橡胶垫。

可选的，沿所述管道的长度方向，间隔设有多个所述滚轮支架。

本实用新型采用的技术方案能够达到以下有益效果：

无需工人在顶管内做混凝土浇筑施工、焊接施工、防腐施工和维护施工；施工工期非常短，仅为其它穿越顶管方法施工工期的三分之一左右；管道穿越顶管施工不受气候和环境的影响，在顶管内充满水的情况下仍然可以施工；在顶管作业完毕后，即可在顶管的外部实施管道焊接、焊缝防腐作业、管道安装滚轮支架作业(焊接滚轮和止浮柱可以在滚轮支架出厂一起焊接和做好防腐处理))，以上作业完毕，就可以直接进行管道穿越顶管施工。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为现有技术公开的通用型双燃气管道穿顶管工作时的结构示意图；

图2为本实用新型公开的实现两根管道穿越顶管的固定结构示意图；

图3为本实用新型公开的实现三根管道穿越顶管的固定结构示意图；

图4为本实用新型公开的燃气管道在顶管内的施工后结构示意图；

图5为本实用新型公开的架体的俯视结构示意图；

图6为图5的A-A剖视图；

图7为图5的B-B剖视图。

其中，附图1-7中具体包括下述附图标记：

顶管1’；燃气管道5’；立柱11’；固定梁12’；滚轮13’；支架14’；螺栓15’；预制孔16’；混凝土平台17’；

滚轮支架-100；顶管-200；管道-300；支架-1；行走滚轮-2；平衡滚轮-3；止浮柱-4；橡胶垫-5；砖块-6；架体-11；夹紧腔-12；支撑板-13；连接件-14；内环形板111；外环形板-112；加强筋-113；连接板-114。

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，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的管道可以为燃气管道、石油油管、供暖管道、给排水管、电缆通讯管道或其他化学品的管道，提供穿越顶管的方法，顶管可以为圆形顶管、方形顶管、U型顶管、方形隧道、U型隧道等。以下以燃气管道为例，详细介绍实现多根管道穿越顶管的滚轮支架的结构。如图2、图3所示，滚轮支架100包括支架1、行走滚轮2、平衡滚轮3和止浮柱4。支架1包括相互对接的两个架体11，两个架体11构成沿对接面依次排布的多个夹紧腔12(图6示出)，各夹紧腔12分别夹紧固定一根燃气管道300，并且支架1的中心点和各夹紧腔12的中心点基本均位于架体11的对接面上。各架体11上分别设有一个行走滚轮2、平衡滚轮3和止浮柱4，对接好两个架体11后，行走滚轮2位于支架1的底端，平衡滚轮3分别位于支架1的两侧中部，止浮柱4位于支架1的顶端，并且行走滚轮2、平衡滚轮3和止浮柱4关于架体11的对接面对称。

在该滚轮支架100中，各燃气管道300沿顶管200的竖直方向排布，可以将各夹紧腔12的内径设置为相同，也可以设置为不同，即使各夹紧腔12的内径不同，使滚轮支架100夹紧不同直径的燃气管道300时，滚轮支架100的几何中心也与顶管200的中心位于同一竖直面上，并且滚轮支架100的几何中心和顶管200的中心之间可以设有偏移量e，e的数值可以设置在120mm以上，防止滚轮支架100在顶管200内转动，保证滚轮支架100的平衡性，使滚轮支架100能够带动不同直径的燃气管道300在顶管200内顺利穿行；平衡滚轮3在行进过程中不与顶管200接触，而是在例如滚轮支架100受顶管200内有障碍物或顶管内有凸起时，发生阻挡而发生偏转时，平衡滚轮3与顶管200接触，使滚轮支架100在自身平衡能力作用下回正，防止滚轮支架100翻转；止浮柱4确保燃气管道300和滚轮支架100在顶管200内的相对位置基本不变，在顶管200内灌满水的情况下，滚轮支架100不浮起，或止浮柱4与顶管200的内壁设有间隙Δ，方便滚轮支架100在顶管200内移动，且不会因止浮柱4和顶管200的安装误差而引起止浮柱4与顶管200内壁频繁发生碰撞现象。这样，通过使用滚轮支架100即可实现燃气管道300的安装、固定。

需要说明的是，无论在滚轮支架100上设置例如两根燃气管道300，还是设置例如三根燃气管道300，只要所有的燃气管道300安装到一个竖直平面内，确定滚轮支架100的重心在顶管200的几何中心位置的下方位置(当然，也可以在几何中心位置)即可。滚轮支架100的中心与顶管200的中心偏移量e、止浮柱4与顶管200的内壁间隙△都是一个固定值，这样的设计方便滚轮支架100厂家生产滚轮支架100时标准化下料和加工，保证滚轮支架100与止浮柱4的加工质量和焊接质量。夹紧腔12的直径可以根据燃气管道300的实际直径进行调整，设计原则是滚轮支架100安装完毕后确保燃气管道300和滚轮支架100构成的重心在滚轮支架100的几何中心位置或中心位置偏下方的位置。

施工时，燃气管道300根据顶管200长度焊接完毕和防腐完毕后，在燃气管道300的用于安装滚轮支架100的外圈包裹橡胶垫5(图4示出)，然后再将燃气管道300放到滚轮支架100预定位置上拧紧连接件14(例如紧固螺栓)，使滚轮支架100和燃气管道300固定为一体，其中大口径的燃气管道300安装位置在支架1的底端，小口径燃气管道300安装在支架1的顶端，以保证滚轮支架100的平衡性。在安装过程中，需要根据燃气管道300直径和重量合理设置安装间隔，例如一般情况下滚轮支架100的安装间隔为5～10米为宜，且安装位置避开燃气管道300的焊缝位置，防止焊缝有突起造成滚轮支架100安装位置不稳或在紧固连接件14的过程中破坏焊缝，另外需要注意，在燃气管道300试压过程中禁止紧固连接件14，也不可以使用工具敲击燃气管道300。燃气管道300与滚轮支架100组装好之后，可以在顶管200的入口推入顶管200内部进行穿管作业。燃气管道300可以在顶管200的外部焊接、防腐处理和安装上滚轮支架100后，再推入顶管200内，燃气管道300穿过顶管200从另外一端出顶管200，即完成了整个燃气管道300穿越顶管200的过程。整个穿管过程不需要施工人员进入顶管200内部施工和引导。若燃气管道300在使用过程中出现问题，可以断开燃气管道300，在顶管200的一端抽出燃气管道300，在顶管200的外部维护燃气管道300，维护完毕后再把燃气管道300推入顶管200内部，连接上燃气接口就可以完成维修。燃气管道300在顶管200内穿管完毕后，顶管200的两端采用混凝土和砖块6砌墙封堵，在砖块6和燃气管道300之间采用砖发券，砖发券和燃气管道300之间采用油麻密封填实，防止水进入顶管200的内部。

使用滚轮支架100穿管作业，可以实现：1.工人无需进入顶管200内进行施工、燃气管道穿越引导等工作，基本上工人无需进入顶管200内工作，减少了工人受伤的几率；2.基本上不用在顶管200内的做混凝土浇筑施工、焊接施工、防腐施工和维修施工，降低了穿管施工难度和缩短了施工工期；3.滚轮支架100和燃气管道的安装调试和试压是在顶管200外部进行，整体安装完毕后从顶管200的一端推入顶管200即可开始穿管作业，直到燃气管道从顶管200的另外一端穿出，完成整个穿管过程，整个过程中间无需引导和停顿，穿管完毕及完成了所有的施工，无需后续施工；4.滚轮支架100和燃气管道300若出现问题，可以拖出顶管200外进行维修，工人无需在顶管200内狭小、阴暗的空间内做维护工作，维修完毕滚轮支架100和燃气管道300推入顶管200内即完成了维修施工；5.施工受环境影响很小，可以在阴暗、狭小、渗水、空气污浊的顶管200内很方便的进行管道穿越顶管作业，顶管200的长度不影响施工的效果，甚至在顶管200内充满水的情况下仍然可以安全施工；6.非常方便顶管200内的燃气管道300的更换和升级，为后期燃气管道300的更换或升级提供便利。

支架1可以以多种方式设置，在一个例子中，如图5-图7所示，两个架体11均包括位于内侧的多个内环形板111和位于外侧的一个外环形板112，内环形板111用于构成夹紧腔12，外环形板112和内环形板111间隔设置。不同架体11上且用于构成同一个夹紧腔12的内环形板111通过朝外延伸的加强筋113和设置在加强筋113上的连接件14(例如紧固螺栓)固定，位于相邻两个夹紧腔12之间的加强筋113焊接，两个架体11的外环形板112固定，且外环形板112与相邻的加强筋113焊接。组装时，先将直径相同的两个内环形板111固定连接，然后将相邻两个夹紧腔12之间的加强筋113焊接在一起，最后将外环形板112与相邻内环形板111的加强筋113焊接在一起。

外环形板112上可以设有朝外延伸的连接板114，通过设置在连接板114上的连接件14(例如紧固螺栓)固定。此时，连接两个外环形板112之前，先将两个外环形板112与相应的内环形板111焊接，然后再通过连接件14固定两个外环形板112。

通过上述方式设置支架，两个外环形板112的直径可以是固定的，内环形板111的直径可以根据燃气管道300的外径的不同进行调节设计。这样，支架1、止浮柱4可以采用一张图纸设计、下料和施工，确保滚轮支架100的加工精度，在燃气管道300和顶管200之间有固定的偏心矩e的前提下，顶管200穿管作业的精度和燃气管道300与顶管200之间的位置得以保证；结构简单，操作方便。

另外，支架1还包括塞设在同一个架体11中的内环形板111与外环形板112之间以支撑的支撑板13。支撑板13的形状、大小与内环形板111和外环形板112之间的间隙形状、大小相同，例如内环形板111和外环形板112之间的间隙为扇形时，支撑板13的形状也为扇形。当安装好架体11后，从架体11的一端塞入支撑板13，防止架体11发生变形，提高架体11的强度。沿夹紧腔12的轴向，支撑板13的厚度小于架体11的厚度，以便于将支撑板13塞入架体11中。需要说明的是，可以在两个架体11中分别塞入支撑板13，也可以仅在其中一个架体11中塞入支撑板13。

行走滚轮2可以焊接在支架1上，两个行走滚轮2与支架1中心点的连线的夹角为50-70°之间，优选为60°，提高行走时的稳固性。

需要说明的是，若采用本实用新型实施顶管200内穿供暖管道，热水管道的安装位置在滚轮支架100的顶端，回水管道的安装位置在滚轮支架100的底端；若采用运输两种不同浓度的化学品的管道时，在顶管200的截面上要确保安装管道后的重心在滚轮支架100的几何中心或几何中心靠下的位置。

本实用新型的管道300组件包括管道300和固定在管道300外侧的滚轮支架100，其中滚轮支架100为上述的滚轮支架100。在该管道300组件中，可以实现：1.工人无需进入顶管200内进行施工、燃气管道穿越引导等工作，基本上工人无需进入顶管200内工作，减少了工人受伤的几率；2.基本上不用在顶管200内的做浇筑施工、焊接施工、防腐施工和维修施工，降低了穿管施工难度和缩短了施工工期；3.滚轮支架100和燃气管道的安装调试和试压是在顶外外部进行，整体安装完毕后从顶管200的一端推入顶管200即可开始穿管作业，直到燃气管道从顶管200的另外一端穿出，完成整个穿管过程，整个过程中间无需引导和停顿，穿管完毕及完成了所有的施工，无需后续施工；4.滚轮支架100和燃气管道300若出现问题，可以拖出顶管200外进行维修，工人无需在顶管200内狭小、阴暗的空间内做维护工作，维修完毕滚轮支架100和燃气管道300推入顶管200内即完成了维修施工；5.施工受环境影响很小，可以在阴暗、狭小、渗水、空气污浊的顶管200内很方便的施工，顶管200的长度不影响施工的效果，甚至在顶管200内充满水的情况下仍然可以安全施工；6.非常方便顶管200内的燃气管道300的更换和升级，为后期燃气管道300的更换或升级提供便利。

进一步的，管道300上用于设置滚轮支架100的位置可以包裹橡胶垫5，由橡胶垫5包裹管道300。沿管道300的长度方向，可以间隔设有多个滚轮支架100，例如每隔5～10米设置一个滚轮支架100，减少管道300变形风险。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种实现多根管道穿越顶管的滚轮支架，其特征在于，包括：

支架，所述支架包括相互对接的两个架体，两个所述架体构成沿对接面依次排布的多个夹紧腔，其中，每个所述夹紧腔夹紧固定一根管道，所述支架的中心点和各所述夹紧腔的中心点均位于对接面上；

行走滚轮，两个所述架体的底端均设有所述行走滚轮，且不同所述架体的所述行走滚轮关于所述对接面对称；

平衡滚轮，两个所述架体的侧边中部均设有所述平衡滚轮，所述平衡滚轮支撑平衡所述支架，且不同所述架体的所述平衡滚轮关于所述对接面对称；以及

止浮柱，两个所述架体的顶端均设有所述止浮柱，且不同所述架体的所述止浮柱关于所述对接面对称。

2.根据权利要求1所述的实现多根管道穿越顶管的滚轮支架，其特征在于，各所述架体包括位于内侧且用于构成所述夹紧腔的多个内环形板和位于外侧的一个外环形板，其中，不同所述架体上且用于构成同一个所述夹紧腔的所述内环形板通过朝外延伸的加强筋和设置在所述加强筋上的连接件固定，位于相邻两个所述夹紧腔之间的所述加强筋焊接，两个所述架体的所述外环形板固定，且所述外环形板与相邻的所述加强筋焊接。

3.根据权利要求2所述的实现多根管道穿越顶管的滚轮支架，其特征在于，所述支架还包括设置在同一个所述架体的所述内环形板和所述外环形板之间以支撑的支撑板。

4.根据权利要求3所述的实现多根管道穿越顶管的滚轮支架，其特征在于，沿所述夹紧腔的轴向，所述支撑板的厚度小于所述架体的厚度。

5.根据权利要求2所述的实现多根管道穿越顶管的滚轮支架，其特征在于，两个所述架体的外环形板通过朝外延伸的连接板和设置在所述连接板上的连接件固定。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的实现多根管道穿越顶管的滚轮支架，其特征在于，各所述夹紧腔的直径相同或者不相同。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的实现多根管道穿越顶管的滚轮支架，其特征在于，不同所述架体上的所述行走滚轮与所述支架中心点的连线的夹角为50-70°之间。

8.一种管道组件，其特征在于，包括管道和固定在所述管道外侧的滚轮支架，其中所述滚轮支架为权利要求1-7中任一项所述的滚轮支架。

9.根据权利要求8所述的管道组件，其特征在于，所述管道和所述滚轮支架之间包裹有橡胶垫。

10.根据权利要求8所述的管道组件，其特征在于，沿所述管道的长度方向，间隔设有多个所述滚轮支架。

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