CN216045785U - 应用于沉井中的顶管结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及应用于沉井中的顶管结构，其包括底座、导轨、后背、驱动装置和顶铁，底座水平设置在沉井底部，导轨有两条且沿底座的长度方向相互平行的固定连接在底座上，后背固定连接在底座处的沉井侧壁上，且后背远离沉井侧壁的一侧垂直于底座，驱动装置设置在后背固定井壁的另一侧且输出端水平背离后背，顶管结构还包括U形装置，U形装置竖向投影为“U”形，且环绕设置在管道的侧壁和端部的外部，驱动装置的输出端与U形装置开口处的外侧连接，顶铁设置在U形装置的内侧中部，且另一端与管道端部抵接。U形装置的设置，将管道端部的支撑端向后移动，顶管结构所占用的空间减小，使得顶管结构布置的更为方便。

Description

应用于沉井中的顶管结构

技术领域

本申请涉及顶管施工领域，尤其是涉及应用于沉井中的顶管结构。

背景技术

顶管结构设置在沉井底部，是一种产生顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将一节一节吊放入沉井的管道按设计的坡度依次顶入土中形成地下管道的动力机构。

参考图1，相关技术中的顶管结构包括底座、导轨、后背、千斤顶架、千斤顶和顶铁，底座水平设置在沉井的底部，导轨有两条且沿底座的长度方向相互平行的固定连接在底座上，导轨一方面用于承托吊放入沉井的管道，另一方面在顶管时为管道的运动提供导向，后背固定连接在底座处的沉井侧壁上，且后背远离沉井侧壁的一侧垂直于底座，目的是为顶管结构提供稳定可靠横向支撑，千斤顶架设置在后背固定井壁的另一侧，千斤顶有多个，且对称固定连接在千斤顶架水平方向的两侧，千斤顶的输出端水平背离后背且固定连接有用于帮助推动管道向前移动的顶铁，在工作时，千斤顶向前推动顶铁，使其与管道的端部抵接，将管道推入土中形成地下管道。

针对上述中的相关技术，发明人发现存在以下问题：在沉井中布置顶管结构时，由于后背、千斤顶、顶铁和管道的长度均为固定值，而整个顶管结构的长度等于这几者长度的和，使得在空间相对狭小的沉井中，顶管结构的布置较为不便。

实用新型内容

为了使得顶管结构的布置更为方便，本申请提供应用于沉井中的顶管结构。

应用于沉井中的顶管结构，包括底座、导轨、后背、驱动装置和顶铁，所述底座水平设置在沉井底部，所述导轨有两条且沿底座的长度方向相互平行的固定连接在底座上，所述后背固定连接在底座处的沉井侧壁上，且后背远离沉井侧壁的一侧垂直于底座，所述驱动装置设置在后背固定井壁的另一侧且输出端水平背离后背，顶管结构还包括U形装置，所述U形装置竖向投影为“U”形，且环绕设置在管道的侧壁和端部的外部，驱动装置的输出端与U形装置开口处的外侧连接，顶铁设置在U形装置的内侧中部，且另一端与管道端部抵接。

通过采用上述技术方案，驱动装置的输出端与U形装置连接，设置在U形装置内侧中部顶铁的另一端与管道端部抵接，在驱动装置的作用下，U形装置和顶铁共同推动管道向前顶进。U形装置的设置，将管道端部的支撑端向后移动，使得整个顶管结构的长度等于后背、千斤顶、顶铁和部分管道长度之和，于是顶管结构总长缩短，占用空间降低，顶管结构布置的更为方便。

可选的，所述U形装置包括L形板、横梁和连接块，所述L形板有多个且关于顶铁对称设置，所述横梁水平间隔设置有多个，且横梁的两端均与L形板的端部相连，L形板的另一端均朝向U形装置的外部延伸，所述连接块竖向设置，与相邻的两横梁相连。

通过采用上述技术方案,U形装置强度较高,且重量较轻,使得U形装置更容易吊放入沉井中进行安装。

可选的，所述驱动装置包括千斤顶架和千斤顶，所述千斤顶架设置在底座上，且一端与后背抵接，另一端固定千斤顶的中部，所述千斤顶有多个，且与千斤顶顶架固定连接，千斤顶与L形板一一对应，且千斤顶的输出端与L形板朝向外部延伸的一端连接。

通过采用上述技术方案，千斤顶架能将多个千斤顶稳固的固定，且多个千斤顶共同推动U形装置将管道向前顶进时，U形装置的受力更加平均，管道顶进的效果更好。

可选的，所述千斤顶的输出端固定连接有与L形板朝向外部延伸的一端竖向卡接的卡接块，且同一高度的卡接块开口朝向相同，上下相邻的卡接块开口相对设置。

通过采用上述技术方案，通过在千斤顶的输出端设置卡接块来与L形板连接，使得L形板与千斤顶的拆卸更为方便。

可选的，顶管结构还包括用于顶管结构完成一次顶管，U形装置恢复到初始位置时，将顶铁卡接固定的固定装置。

通过采用上述技术方案，当一次顶管完成，下一个管道即将吊放入沉井中时，利用固定装置将U形装置固定，使得L形板脱离卡接块时，U形装置固定依旧能够保持稳定。

可选的，所述固定装置包括液压油缸和固定块，所述液压油缸水平设置，且固定端固定连接在千斤顶架上，输出端与固定块固定连接，固定块中部开设有用于和顶铁卡接的卡槽。

通过采用上述技术方案，启动液压油缸推动固定块将顶铁卡接固定，卡接固定顶铁的操作简单。

可选的，所述横梁为两个，所述U形装置还包括设置在连接块内用于调整相邻横梁之间距离的高度调节机构。

通过采用上述技术方案，当顶管完成，需要拆除顶管结构时，利用高度调节机构缩短两横梁之间的距离，使得U形装置能比较方便的与卡接块分离，U形装置的拆卸较为方便。

可选的，所述高度调节机构包括第一齿轮、第一齿条、第一电机和第一推块，所述连接块与两端分别与顶铁的内圈固定连接的连接杆固定连接，连接块内部开设有贯穿连接块竖直方向两端的矩形空腔，第一电机固定连接在连接块靠近顶铁一侧的中部，第一齿轮设置在矩形空腔的中部，第一电机的输出端与第一齿轮同轴固接，第一齿条有两个且关于第一齿轮中心对称的设置在第一齿轮的左右两侧，与第一齿轮啮合，第一推块也设置有两个，且分别固定连接在两第一齿条远离第一齿轮的一端与矩形空腔滑动配合，第一推块的另一端从矩形空腔伸出并与上下两端的横梁固定连接。

通过采用上述技术方案，启动第一电机，第一电机带动第一齿轮转动，第一齿轮驱使两第一齿条同步靠近或者远离第一齿轮，从而带动横梁同步靠近或者远离顶铁的中部，使得两横梁之间的距离得以改变，实现两横梁距离调节的操作方便。

可选的，所述U形装置还包设置在横梁内用于调整横梁两侧两L形板之间距离的宽度调节机构。

通过采用上述技术方案，当一次顶管完成，需要再次吊放入顶管时，增加两L形板之间的距离，使得管道能比较方便的吊入指定的位置，当管道吊装完成，千斤顶推动U形装置时，减小两L形板之间的距离，使得千斤顶施加在U形装置上的推力，能更加集中在U形装置上，顶管结构推动管道前进的效果更好。

可选的，所述宽度调节机构包括第二齿轮、第二齿条、第二电机和第二推块，横梁内部开设有贯穿横梁水平方向两端的矩形空腔，第二电机固定连接在横梁靠近顶铁的一侧的中部，第二齿轮设置在矩形空腔的中部，第二电机的输出端与第二齿轮同轴固接，第二齿条有两个且关于第二齿轮中心对称设置在第二齿轮的上下两侧与第二齿轮啮合，第二推块也设置有两个，且分别固定连接在第二两齿条远离第二齿轮的一端与矩形空腔滑动配合，推块的另一端从矩形空腔伸出并与L形板长度较长的一段的端部固定连接。

通过采用上述技术方案，多个第二电机同时启动，带动第二齿轮转动，并驱使第二齿条同步向外或向内运动，推动L形板，改变两L形板之间距离，实现L形板之间距离调节的操作简单。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过增加U形装置，管道端部的支撑端向后移动，顶管结构总长缩短，占用空间降低，顶管结构布置的更为方便；

2.通过在连接块内设置高度调节机构，使得U形装置能比较方便的实现与卡接块的卡接与分离，U形装置的拆装较为方便；

3.通过在横梁内设置宽度调节机构，使得当两L形板之间的距离增加时，能比较方便的将管道吊入指定的位置，当L形板之间的距离减小时，U形装置受力更加集中，顶管结构推动管道前进的效果更好。

附图说明

图1是相关技术中应用于沉井中的顶管结构的示意图；

图2是实施例1中应用于沉井中的顶管结构的示意图；

图3是实施例1中顶管结构的示意图；

图4是实施例2中顶管结构的示意图；

图5是实施例2中U形装置和顶铁的爆炸结构示意图。

附图标记说明：1、底座；2、导轨；3、后背；4、驱动装置；41、千斤顶架；42、千斤顶；421、卡接块；5、顶铁；6、U形装置；61、L形板；62、横梁；621、宽度调节机构；6211、第二电机；6212、第二齿轮；6213、第二齿条；624、第二推块；63、连接块；631、高度调节机构；6311、第一电机；6312、第一齿轮；6313、第一齿条；6314、第一推块；64、连接杆；7、固定装置；71、液压油缸；72、固定块。

具体实施方式

以下结合附图2-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开应用于沉井中的顶管结构。

实施例1

参考图2和图3，应用于沉井中的顶管结构包括底座1、导轨2、后背3、驱动装置4、顶铁5和U形装置6，底座1水平设置在沉井底部，导轨2有两条且沿底座1的长度方向相互平行的固定连接在底座1上，导轨2一方面用于承托吊放入沉井的管道，另一方面在顶管时为管道的运动提供导向；后背3固定连接在底座1处的沉井侧壁上，且后背3远离沉井侧壁的一侧垂直于底座1，目的是为顶管结构提供稳定可靠横向支撑；驱动装置4设置在后背3固定井壁的另一侧且输出端水平背离后背3，驱动装置4用于在工作时，提供驱使管道向前顶进的动力；U形装置6由竖向投影为“U”形的上下两个相同的部分，和连接这两个部分的连接块63组成，驱动装置4的输出端与上下两个相同部分的开口处固定连接，顶铁5固定连接在U形装置6的内侧中部，且另一端与管道端部抵接，工作时，在驱动装置4的作用下，U形装置6和顶铁5共同推动管道向前顶进。

驱动装置4包括千斤顶42架41和千斤顶42，千斤顶42架41包括两个沿底座1长度方向间隔垂直于底座1设置的矩形框，千斤顶42有四个且呈矩形排列穿过远离后背3的矩形框，并与这两个矩形框固定连接。

U形装置6包括L形板61、横梁62和连接块63，L形板61关于顶铁5对称设置有四个，且L形板61弯折的两段中一段长度较长，另一段长度较短，横梁62水平设置有两个，且横梁62的两端均与L形板61长度较长的一段的端部固定连接，L形板61长度较短的一段均朝向U形装置6的外部延伸，千斤顶42的输出端与L形板61长度较短的的一段固定连接，连接块63竖向设置，且分别与两横梁62相对两侧的中部固定连接。

本实施例应用于沉井中的顶管结构的实施原理为：L形板61长度较短的一段与千斤顶42的输出端固定连接，固定连接在U形装置6内侧中部的顶铁5的另一端与管道端部抵接，在千斤顶42的作用下，U形装置6和顶铁5共同推动管道向前顶进的方式，使得整个顶管结构的长度等于后背3、千斤顶42、顶铁5和部分管道的长度之和，于是顶管结构总长缩短，占用空间降低，顶管结构布置的更为方便。

实施例2

参考图4和图5，实施例2与实施例1的区别在于，为了方便的将U形装置6安拆，实施例2中应用与沉井中顶管结构还包括用于顶管结构完成一次顶管，U形装置6恢复到初始位置时，将顶铁5卡接固定的固定装置7；U形装置6还包括设置在连接块63内用于调整两横梁62之间的距离的高度调节机构631和设置在横梁62内用于调整两L形板61之间的距离的宽度调节机构621；千斤顶42的输出端固定连接有与L形板61长度较短的一端竖向卡接的卡接块421，且上下两端的卡接块421开口相对设置。

固定装置7关于顶铁5对称设置有两组，任意一组固定装置7包括液压油缸71和固定块72，液压油缸71水平设置，且固定端固定连接在千斤顶42架41的中部，输出端与固定块72固定连接，固定块72中部开设有用于卡接顶铁5的卡槽，当液压油缸71的输出端向前推动时，两边的固定块72与顶铁5的中部卡接，将顶铁5固定，此时能够调整U形装置6竖向方向上的高度和水平方向上的长度，当液压油缸71的输出端往回运动时，两边的固定块72与顶铁5的卡接解除，千斤顶42能够推动U形装置6和顶铁5向前移动。

连接杆64水平设置有两组，且两端分别与顶铁5的内圈固定连接，连接块63与两连接杆64垂直固接；上下两端的横梁62与顶铁5滑动连接，使得U形装置6的高度能够改变。

高度调节机构631包括第一齿轮6312、第一齿条6313、第一电机6311和第一推块6314，连接块63内部开设有贯穿连接块63竖直方向两端的矩形空腔，第一电机6311固定连接在连接块63靠近顶铁5一侧的中部，第一齿轮6312设置在矩形空腔的中部，第一电机6311的输出端与第一齿轮6312同轴固接。第一齿条6313有两个且关于第一齿轮6312中心对称的设置在第一齿轮6312的左右两侧，与第一齿轮6312啮合，第一推块6314也设置有两个，且分别固定连接在两第一齿条6313远离第一齿轮6312的一端与矩形空腔滑动配合，第一推块6314的另一端从矩形空腔伸出并与上下两端的横梁62固定连接。

第一电机6311选择带有自锁功能减速器的伺服电机。

当需要调整U形装置6的高度时，先启动第一电机6311，第一电机6311带动第一齿轮6312转动，第一齿轮6312驱使两第一齿条6313同步靠近或者远离第一齿轮6312，带动横梁62同步靠近或者远离顶铁5的中部，使得两横梁62之间的距离得以改变，从而改变U形装置6的高度，使得L形板61一方面能够从卡接块421中脱离，拆卸时，能够将U形装置6和顶铁5单独拆卸出来，方便后续的运输和下一次的安装，另一方面又能与卡接块421卡接，使得U形装置6能够跟随千斤顶42的输出端一起运动，实现对管道的顶进作用。

宽度调节机构621包括第二齿轮6212、第二齿条6213、第二电机6211和第二推块624，横梁62内部开设有贯穿横梁62水平方向两端的矩形空腔，第二电机6211固定连接在横梁62靠近顶铁5的一侧的中部，第二齿轮6212设置在矩形空腔的中部，第二电机6211的输出端与第二齿轮6212同轴固接，第二齿条6213有两个且关于第二齿轮6212中心对称设置在第二齿轮6212的上下两侧与第二齿轮6212啮合，第二推块624也设置有两个，且分别固定连接在第二两齿条远离第二齿轮6212的一端与矩形空腔滑动配合，推块的另一端从矩形空腔伸出并与L形板61长度较长的一段的端部固定连接。

当需要调整U形装置6的宽度时，先利用高度调节机构631改变两横梁62之间的距离，使得L形板61从卡接块421中脱离，然后同时启动两个第二电机6211，同步带动两第二齿轮6212转动，并驱使第二齿条6213同步向外运动，推动L形板61，增加两L形板61之间距离，使得管道更容易吊放入指定的位置，管道吊放完成后，反向转动两第二电机6211，减小两L形板61之间的距离至复原，使得千斤顶42施加在U形装置6上的推力，能更加的集中在上，顶管结构推动管道前进的效果更好。

横梁62和连接块63均包括盖板，盖板与横梁62或连接块63通过螺栓配合连接，将矩形空腔封闭。

本实施例应用于沉井中的顶管结构的实施原理为：当顶管结构在井内组装完成后，此时为顶管结构的初始位置，工作时，先利用固定装置7将顶铁5卡接固定，然后启动第一电机6311，两横梁62相互靠近，使得L形板61从卡接块421中脱离，然后启动第二电机6211，使得L形板61同步向外运动，L形板61之间的距离增大，此时管道能比较容易的吊放承托在滑轨的指定位置上，管道吊装完成后，反向转动第二电机6211使得L形板61变短复原，此时千斤顶42施加在U形装置6上的推力，能更加的集中在U形装置6上，顶管结构推动管道前进的效果更好，然后反向转动第一电机6311使得两横梁62相互远离，与卡接块421卡接，然后启动千斤顶42推动管道前进，一次顶管完成后，千斤顶42收缩，顶管结构恢复到初始位置，开始下一次的顶管。当顶管完成，需要拆除顶管结构时，启动第一电机6311，使得L形板61与卡接块421脱离，就能将顶铁5和U形装置6方便的拆卸出来，且后续的运输和下一次的安装也比较方便。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于沉井中的顶管结构，包括底座(1)、导轨(2)、后背(3)、驱动装置(4)和顶铁(5)，所述底座(1)水平设置在沉井底部，所述导轨(2)有两条且沿底座(1)的长度方向相互平行的固定连接在底座(1)上，所述后背(3)固定连接在底座(1)处的沉井侧壁上，且后背(3)远离沉井侧壁的一侧垂直于底座(1)，所述驱动装置(4)设置在后背(3)固定井壁的另一侧且输出端水平背离后背(3)，其特征在于：还包括U形装置(6)，所述U形装置(6)竖向投影为“U”形，且环绕设置在管道的侧壁和端部的外部，驱动装置(4)的输出端与U形装置(6)开口处的外侧连接，顶铁(5)设置在U形装置(6)的内侧中部，且另一端与管道端部抵接。

2.根据权利要求1所述的应用于沉井中的顶管结构，其特征在于：所述U形装置(6)包括L形板(61)、横梁(62)和连接块(63)，所述L形板(61)有多个且关于顶铁(5)对称设置，所述横梁(62)水平间隔设置有多个，且横梁(62)的两端均与L形板(61)的端部相连，L形板(61)的另一端朝向U形装置(6)的外部延伸，所述连接块(63)竖向设置，与相邻的两横梁(62)相连。

3.根据权利要求2所述的应用于沉井中的顶管结构，其特征在于：所述驱动装置(4)包括千斤顶(42)架(41)和千斤顶(42)，所述千斤顶(42)架(41)设置在底座(1)上，且一端与后背(3)抵接，另一端固定千斤顶(42)的中部，所述千斤顶(42)有多个，且与千斤顶(42)顶架固定连接，千斤顶(42)与L形板(61)一一对应，且千斤顶(42)的输出端与L形板(61)朝向外部延伸的一端连接。

4.根据权利要求3所述的应用于沉井中的顶管结构，其特征在于：所述千斤顶(42)的输出端固定连接有与L形板(61)朝向外部延伸的一端竖向卡接的卡接块(421)，且同一高度的卡接块(421)开口朝向相同，上下相邻的卡接块(421)开口相对设置。

5.根据权利要求1所述的应用于沉井中的顶管结构，其特征在于：还包括用于顶管结构完成一次顶管，U形装置(6)恢复到初始位置时，将顶铁(5)卡接固定的固定装置(7)。

6.根据权利要求5所述的应用于沉井中的顶管结构，其特征在于：所述固定装置(7)包括液压油缸(71)和固定块(72)，所述液压油缸(71)水平设置，且固定端固定连接在千斤顶(42)架(41)上，输出端与固定块(72)固定连接，固定块(72)中部开设有用于和顶铁(5)卡接的卡槽。

7.根据权利要求2所述的应用于沉井中的顶管结构，其特征在于：所述横梁(62)为两个，所述U形装置(6)还包括设置在连接块(63)内用于调整相邻横梁(62)之间距离的高度调节机构(631)。

8.根据权利要求7所述的应用于沉井中的顶管结构，其特征在于：所述高度调节机构(631)包括第一齿轮(6312)、第一齿条(6313)、第一电机(6311)和第一推块(6314)，所述连接块(63)与两端分别与顶铁(5)的内圈固定连接的连接杆(64)固定连接，连接块(63)内部开设有贯穿连接块(63)竖直方向两端的矩形空腔，第一电机(6311)固定连接在连接块(63)靠近顶铁(5)一侧的中部，第一齿轮(6312)设置在矩形空腔的中部，第一电机(6311)的输出端与第一齿轮(6312)同轴固接，第一齿条(6313)有两个且关于第一齿轮(6312)中心对称的设置在第一齿轮(6312)的左右两侧，与第一齿轮(6312)啮合，第一推块(6314)也设置有两个，且分别固定连接在两第一齿条(6313)远离第一齿轮(6312)的一端与矩形空腔滑动配合，第一推块(6314)的另一端从矩形空腔伸出并与上下两端的横梁(62)固定连接。

9.根据权利要求2所述的应用于沉井中的顶管结构，其特征在于：所述U形装置(6)还包设置在横梁(62)内用于调整横梁(62)两侧两L形板(61)之间距离的宽度调节机构(621)。

10.根据权利要求9所述的应用于沉井中的顶管结构，其特征在于：所述宽度调节机构(621)包括第二齿轮(6212)、第二齿条(6213)、第二电机(6211)和第二推块(624)，横梁(62)内部开设有贯穿横梁(62)水平方向两端的矩形空腔，第二电机(6211)固定连接在横梁(62)靠近顶铁(5)的一侧的中部，第二齿轮(6212)设置在矩形空腔的中部，第二电机(6211)的输出端与第二齿轮(6212)同轴固接，第二齿条(6213)有两个且关于第二齿轮(6212)中心对称设置在第二齿轮(6212)的上下两侧与第二齿轮(6212)啮合，第二推块(624)也设置有两个，且分别固定连接在第二两齿条远离第二齿轮(6212)的一端与矩形空腔滑动配合，推块的另一端从矩形空腔伸出并与L形板(61)长度较长的一段的端部固定连接。

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