一种地下管网内拼装设备及拼装方法与流程

本发明涉及施工领域，特别涉及一种地下管网内拼装设备及拼装方法。

背景技术：

目前，城市地下管网常采用盾构或顶管形式首先形成隧洞，然后在隧洞内安装管道，之前南水北调引水工程隧洞内pccp管道运输机械驮管车可实现隧洞内管道运输。

但管道拼装主要依靠作业人员进入管道与隧洞之间使用千斤顶进行调整拼装，要求管道与隧洞之间的间隙足够大，人员可自由出入活动及操作，此技术存在很大的局限性。

本发明在此基础上提出一种在管道与隧洞间隙太小操作人员无法进入时，采用本发明设备、技术可实现管道内拼装。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种地下管网内拼装设备及拼装方法，其克服了现有技术的上述缺陷，目的是可以保证在管道与隧洞间隙太小操作人员无法进入时实现管道内拼装。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种地下管网内拼装设备，所述包括：

管道运输台车，其包括承重主梁，所述承重主梁的下端依次设置有可升降橡胶轮、可升降轨道轮和固定轨道轮；

多组千斤顶组合装置，其设置于所述管道运输台车上，所述千斤顶组合装置包括齿轮组合装置、多个微调千斤顶装置以及电机，所述齿轮组合装置套设于所述承重主梁上，所述齿轮组合装置的外边缘安装有齿轮装置，所述齿轮装置与所述电机相连，所述多个微调千斤顶装置均匀分布于所述齿轮组合装置的环形外壁上。

优选地，上述技术方案中，所述地下管网内拼装设备还包括驱动装置，所述驱动装置为电动车，其为管道运输台车运动提供动力。

优选地，上述技术方案中，所述千斤顶组合装置为两组，两组均设置于所述可升降橡胶轮和所述可升降轨道轮之间的承重主梁上。

优选地，上述技术方案中，所述地下管网内拼装设备还包括齿轮旋转开关，其设置于所述承重主梁上，用于同时控制两组千斤顶组合装置的所述齿轮装置。

优选地，上述技术方案中，所述可升降橡胶轮和所述固定轨道轮分别位于所述承重主梁下方的前后两端，所述可升降轨道轮位于靠近所述可升降橡胶轮的一端。

优选地，上述技术方案中，每组千斤顶组合装置的所述微调千斤顶装置的数量为八个，对称且平均设置，每个微调千斤顶装置均能够单独伸缩，实现微调。

优选地，上述技术方案中，所述固定轨道轮为两组，单侧的两个轨道轮为一组，每一组固定轨道轮均包括支架和两个轨道轮，两个轨道轮呈八字分布并通过支架与所述承重主梁相连接。

优选地，上述技术方案中，所述可升降轨道轮为两组，单侧的两个轨道轮为一组，每一组可升降轨道轮均包括支架和两个轨道轮，所述支架由液压升降构件组成，从而实现轨道轮上下升降。

优选地，上述技术方案中，所述可升降橡胶轮为两组，单侧的两个轨道轮为一组，每一组可升降橡胶轮均包括支架和两个轨道轮，所述支架由液压升降构件组成，从而实现轨道轮上下升降。

本发明的另一目的是解决狭小空间内人员无法在隧洞内操作时的管道拼装问题。

针对上述目的，本发明提出的技术方案如下：

一种地下管网内拼装设备的拼装方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)洞外穿管：

将管道放置于隧洞与管道运输台车之间，管道运输台车、管道、隧洞中心线位于一条线上，管道运输台车在电动车驱动下沿轨道驶往管道；

在管道运输台车进入管道之前将可升降橡胶轮提升高于管道底高度，可升降橡胶轮部分进入管道后将橡胶轮下降至管道底面，使可升降橡胶轮在管道底面行使，然后将可升降轨道轮提升，管道运输台车穿过管道，可升降轨道轮穿过管道后降下可升降轨道轮至轨道上，升起可升降橡胶轮；

管道运输台车行使，使管道长度中心位于两组轨道轮中间位置，两组齿轮组合装置分别与管道端部距离相等，其中一组千斤顶垂直于管道顶部，同时升起八组千斤顶，八组千斤顶伸出长度相等，将管道托起顶紧，从内部固定牢固；

2)洞内运输：

管道运输台车固定轨道轮和可升降轨道轮行走于轨道上，将管道运至拼接处；

在台车可升降橡胶轮进入已安装好的管道口之后，将升降橡胶轮下降至已安装管道底面，使橡胶轮在管道底面行使；

然后将可升降轨道轮提升，台车通过固定轨道轮和升降橡胶轮支撑缓慢前行，调整台车上管道与已安装管道对接；

3)洞内拼接：

与已安装管道之间的紧密程度由电动车提供动力，前后调整间距；管道轴线位置通过旋转管道实现，台车上的齿轮组合装置可在电机驱动下实现顺、逆时针双方向旋转，可微调管道方向，保证管道轴线方向的准确；

管道对接轴线、拼缝均达到要求精度后，在新安装管道另一端外侧四周使用预制弧形垫块固定管道，拼接端口处开始焊接操作；

焊接操作完成后台车通过升降轨道轮和橡胶轮退出管道，进行下一次运输拼装作业，至此一次管道拼装作业完成。

本发明上述技术方案，具有如下有益效果：

首先，本发明的管道运输台车，其使用多组(八组)千斤顶装置固定管道，通过轨道运输至拼接位置时无需再换其他拼装设备，直接利用旋转齿轮调整管道轴线方向，尤其隧洞转弯处弯管拼装作用更加明显，使其位置、方向精确。

其次，本发明利用八组可微调千斤顶，调整管道口拼接处无错台、错位，可实现管道内拼接。

再次，本发明可实现机械化内拼装，1-2人可实现对接，解决了狭小空间内人员无法隧洞内操作时的管道拼装，可实现降低成本提高管道拼装精度的效果。

附图说明

图1为根据本发明的地下管网内拼装设备的洞外穿管过程主视图。

图2为根据本发明的地下管网内拼装设备的洞外穿管过程又一主视图。

图3为根据本发明的地下管网内拼装设备的洞外穿管过程再一主视图。

图4为根据本发明的地下管网内拼装设备的洞内运输示意图。

图5为根据本发明的地下管网内拼装设备的洞内管道拼接过程主视图。

图6为根据本发明的地下管网内拼装设备的洞内管道拼接过程又一主视图。

图7为根据本发明的地下管网内拼装设备的洞内管道拼接过程再一主视图。

图8为图5的根据本发明的地下管网内拼装设备的洞内管道拼接过程主视图中a-a面剖视图。

图9为图2的根据本发明的地下管网内拼装设备的洞外穿管过程又一主视图中b-b面剖视图。

图10为图5的根据本发明的地下管网内拼装设备的洞内管道拼接过程主视图中c-c面剖视图。

图11为图5的根据本发明的地下管网内拼装设备的洞内管道拼接过程主视图中d-d面剖视图。

图12为图7的根据本发明的地下管网内拼装设备的洞内管道拼接过程再一主视图中e-e面剖视图。

图13为根据本发明的地下管网内拼装设备的千斤顶及旋转齿轮组合装置示意图。

其中，1、固定轨道轮2、可升降橡胶轮3、承重主梁4、齿轮组合装置5、微调千斤顶装置6、齿轮旋转开关7、电机8、可升降轨道轮9、管道10、隧洞管片11、隧洞土壤12、轨道。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，以便于进一步理解本发明。

图1为根据本发明的地下管网内拼装设备的洞外穿管过程主视图。图2为根据本发明的地下管网内拼装设备的洞外穿管过程又一主视图。图3为根据本发明的地下管网内拼装设备的洞外穿管过程再一主视图。图4为根据本发明的地下管网内拼装设备的洞内运输示意图。图5为根据本发明的地下管网内拼装设备的洞内管道拼接过程主视图。图6为根据本发明的地下管网内拼装设备的洞内管道拼接过程又一主视图。图7为根据本发明的地下管网内拼装设备的洞内管道拼接过程再一主视图。图8为图5中a-a面剖视图。图9为图2中b-b面剖视图。图10为图5中c-c面剖视图。图11为图5中d-d面剖视图。图12为图7中e-e面剖视图。

如图所示：

一种地下管网内拼装设备，包括：管道运输台车以及布置于台车上的千斤顶组合装置。

详细来说：

管道运输台车包括承重主梁3、固定轨道轮1、可升降橡胶轮2以及可升降轨道轮8。

具体的，承重主梁3的下端依次设置可升降橡胶轮2、可升降轨道轮8和固定轨道轮1。从承重主梁3前进方向来看，可升降橡胶轮2位于最前端，固定轨道轮1位于最后端，可升降轨道轮8位于中间。管道运输台车动力由单独的电动车驱动，优选为电瓶车。

多组千斤顶组合装置，该多组千斤顶组合装置设置于管道运输台车上。具体的，千斤顶组合装置包括：齿轮组合装置4、多个微调千斤顶装置5以及电机7。

具体的，齿轮组合装置4套设于承重主梁3上，齿轮组合装置4的外边缘安装有齿轮装置，齿轮装置与电机7相连，多个微调千斤顶装置5均匀分布于齿轮组合装置4的环形外壁上。

承重主梁3承受管道9、可升降轨道轮8、可升降橡胶轮2及千斤顶组合装置的所有重量。本发明的优选方案中，承重主梁3为方形，在千斤顶组合装置位置使用环形钢板改造，使主梁变成圆形固定轴承。固定轴承外侧安装齿轮装置，通过齿轮连接电机驱动，实现固定轴承不动，外侧齿轮旋转的目的。当然，本发明并不以此为限，本领域技术人员，可根据需要，选择承重主梁3的形状。

地下管网内拼装设备还包括驱动装置，该驱动装置为电动车，其为管道运输台车运动提供动力。优选为电瓶车。当然，本发明并不以此为限，本领域技术人员可根据需要选择合适的动力装置。

千斤顶组合装置优选为两组，两组均设置于可升降橡胶轮2和可升降轨道轮8之间的承重主梁3上。且优选设置于可升降轨道轮8和固定轨道轮1之间。当然，本发明并不以此为限，本领域技术人员可根据需要进行位置和数量的调整。

地下管网内拼装设备还包括齿轮旋转开关6，其设置于承重主梁3上，用于同时控制两组千斤顶组合装置的所述齿轮装置。也就是说，通过一个齿轮旋转开关6，两组齿轮联动，实现同时旋转。

每组千斤顶组合装置中的微调千斤顶装置5的优选数量为八个，对称且平均设置排布于齿轮组合装置4的环形外壁上，而且，每个微调千斤顶装置5均能够单独伸缩，从而实现微调。这样结构分布使得在支撑管道时实现均匀受力。

可升降橡胶轮2和固定轨道轮1分别位于承重主梁3下方的前后两端，可升降轨道轮8位于靠近可升降橡胶轮2的一端。当然，本发明并不以此为限，本领域技术人员可对他们的位置进行相应的调整。

固定轨道轮1为两组，单侧的两个轨道轮为一组，每一组固定轨道轮1均包括支架和两个轨道轮，两个轨道轮呈八字分布并通过支架与所述承重主梁3相连接。

可升降轨道轮8为两组，单侧的两个轨道轮为一组，每一组可升降轨道轮8均包括支架和两个轨道轮，所述支架由液压升降构件组成，从而实现轨道轮上下升降。同时，两个轨道轮呈八字分布并通过支架与所述承重主梁3相连接。

可升降橡胶轮2为两组，单侧的两个轨道轮为一组，每一组可升降橡胶轮2均包括支架和两个轨道轮，所述支架由液压升降构件组成，从而实现轨道轮上下升降。同时，两个轨道轮呈八字分布并通过支架与所述承重主梁3相连接。

图1-图7为本发明的地下管网内拼装设备的主视图，也是该方法的步骤图，如图所示：

在狭小隧洞空间内管道运输拼装分为以下三个步骤：洞外穿管、洞内运输、洞内拼接。具体的：

一种地下管网内拼装设备的拼装方法，包括以下步骤：

1)洞外穿管：

将管道9放置于隧洞(隧洞由隧洞管片10和隧洞土壤11围成)与管道运输台车之间，管道运输台车、管道9、隧洞中心线位于一条线上.

管道运输台车在电动车驱动下沿轨道12驶往管道9，在管道运输台车进入管道9之前将可升降橡胶轮2提升高于管道底高度，可升降橡胶轮2部分进入管道9后将可升降橡胶轮2下降至管道底面，使可升降橡胶轮2在管道底面行使，然后将可升降轨道轮2提升，管道运输台车穿过管道9，可升降轨道轮2穿过管道9后降下可升降轨道轮至轨道12上，然后升起可升降橡胶轮2；

管道运输台车行使，使管道9长度中心位于两组轨道轮中间位置，两组齿轮组合装置分别与管道9端部距离相等，其中一组千斤顶垂直于管道顶部，同时升起八组千斤顶，八组千斤顶伸出长度相等，将管道9托起顶紧，从内部固定牢固；

2)洞内运输：

管道运输台车固定轨道轮1和可升降轨道轮8行走于轨道12上，将管道9运至拼接处；

在管道运输台车的可升降橡胶轮2进入已安装好的管道9口之后，将可升降橡胶轮2下降至已安装管道9底面，使可升降橡胶轮2在管道9底面行使；

然后将可升降轨道轮2提升，台车通过固定轨道轮1和可升降橡胶轮2支撑缓慢前行，调整台车上管道与已安装管道对接；

3)洞内拼接：

与已安装管道9之间的紧密程度由电动车提供动力，前后调整间距；

管道轴线位置通过旋转管道实现，管道运输台车上的齿轮组合装置可在电机驱动下实现顺、逆时针双方向旋转，可微调管道方向，保证管道轴线方向的准确；

管道9对接轴线、拼缝均达到要求精度后，在新安装管道9另一端外侧四周使用预制弧形垫块固定管道，拼接端口处开始焊接操作；

焊接操作完成后台车通过可升降轨道轮8和可升降橡胶轮2退出管道，进行下一次运输拼装作业，至此一次管道拼装作业完成。

本发明上述技术方案，具有如下有益效果：

首先，本发明的管道运输台车，其使用多组(八组)千斤顶装置固定管道，通过轨道运输至拼接位置时无需再换其他拼装设备，直接利用旋转齿轮调整管道轴线方向，尤其隧洞转弯处弯管拼装作用更加明显，使其位置、方向精确。

其次，本发明利用八组可微调千斤顶，调整管道口拼接处无错台、错位，可实现管道内拼接。

再次，本发明可实现机械化内拼装，1-2人可实现对接，解决了狭小空间内人员无法隧洞内操作时的管道拼装，可实现降低成本提高管道拼装精度的效果。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用于限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种不同的选择和修改，因此本发明的保护范围由权利要求书及其等同形式所限定。