一种用于拔出防渗墙接头管的全自动拔管机及其应用的制作方法

本发明涉及防渗墙接头管起拔技术领域，特别涉及一种用于拔出防渗墙接头管的全自动拔管机及其应用。

背景技术：

防渗墙是在松散透水地基或土石坝(堰)坝体中以泥浆固壁连续造孔，在泥浆下浇筑混凝土或回填其它防渗材料筑成，起防渗作用的地下连续墙。通常需要划分槽段进行，即划分成多个不同的单元槽孔和单元墙段，各单元墙段由接缝或接头连接成防渗墙整体。在连接处可采用拔管法进行，拔管法是在第一单元槽孔浇筑混凝土前将接头管置于槽孔的两侧，然后浇筑混凝土，待混凝土初凝后，用拔管机或吊车将接头管拔出，从而在第一单元墙段的两侧形成光滑的半圆柱面和便于第二单元槽孔施工的两个导孔，第二单元槽孔施工完成后，即在此形成一个接缝面。

通常使用拔管机将接头管拔出，目前使用的拔管机为卡键式拔管机，如图1和图2所示，拔管机包括底座a、位于底座的四个顶点的顶升油缸b、以及与顶升油缸b连接的两个对称分布的卡键c，相应地，在接头管的管壁上也带有与所述卡键c相配合的对称的卡槽d，在接头管的外壁上由接头管的一端至另一端有多对对称分布的卡槽d，卡键c的端部为圆弧形。在使用时，将拔管机的底座放置于槽孔开槽处的水平地面上，使卡键c与卡槽d的位置对齐，通过人力旋转卡键c的方式将卡键c旋转进入卡槽d中，使卡键c在上、下两个方向上均不能移动，然后通过顶升油缸a将卡键c往上举升，在卡键c与卡槽d的配合下，将接头管顶升，接头管被顶升的距离是通过顶升油缸的行程决定的。

需进行下一次顶升时，将卡键c通过人力旋转的方式从卡槽d中移出，然后顶升油缸下降，卡键c也随着顶升油缸a下降，再将卡键c与下一个卡槽d的位置对齐，然后重复上述步骤，通过多次卡键c与不同位置的卡槽d的配合，并通过顶升油缸a实现将接头管拔出，举升的过程。其中，上文所述的上、下两个方向指的是将拔管机放置于槽孔开槽处的水平地面上时，顶升油缸a举升上行至最高点时的方向为上，顶升油缸a下降至最低点时的方向为下。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

将卡键旋转进入卡槽的方式定位精度要求高，目前只能通过人力的方式，不能连续进行接头管的拔出过程，施工效率低，劳动强度大。

技术实现要素：

为了解决现有技术上述的问题，本发明实施例提供了一种用于拔出防渗墙接头管的全自动拔管机及其应用。所述技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种用于拔出防渗墙接头管的全自动拔管机，包括底架，位于所述底架上的顶升油缸；

所述拔管机还包括：与所述顶升油缸连接的抱紧组件；

所述抱紧组件包括抱紧油缸、通过所述抱紧油缸调节直径的抱紧圈；

所述抱紧圈的最小直径与待拔的接头管的直径相配合；

所述抱紧圈为4块圆弧形的抱紧块，首尾两个抱紧块与抱紧油缸连接，其余抱紧块依次互相连接；所述顶升油缸的个数为4个，分别与所述4块圆弧形的抱紧块连接。

具体地，所述抱紧圈包括与所述抱紧油缸通过销轴连接的第一抱紧块和第四抱紧块、通过销轴与所述第一抱紧块连接的第二抱紧块、以及通过销轴与所述第二抱紧块和所述第四抱紧块连接的第三抱紧块；

所述第一抱紧块、所述第二抱紧块、所述第三抱紧块和所述第四抱紧块通过旋转的方式构成一个与待拔的接头管的直径相配合的圆环。

具体地，所述第一抱紧块包括内壁与其余抱紧块内壁相配合的第一圆弧部分、和沿所述第一圆弧部分的切线方向延伸的第一连接部分，所述第四抱紧块包括内壁与其余抱紧块内壁相配合的第二圆弧部分、和沿所述第二圆弧部分的切线方向延伸的第二连接部分，所述第一连接部分和所述第二连接部分与所述抱紧油缸连接。

具体地，所述第一连接部分和所述第二连接部分以交错重叠的方式分别与所述抱紧油缸的两端通过销轴连接。

优选地，所述抱紧油缸的个数为两个，均与所述底架平行。

优选地，所述第一抱紧块、所述第二抱紧块、所述第三抱紧块和所述第四抱紧块的内壁上有摩擦板。

优选地，所述底架上包括4个马蹄状的管靴，所述管靴分别位于所述底架的四个角上，并且4个所述管靴的直线部分互相平行，4个所述管靴的弯曲部分的凸起面朝向所述抱紧圈；

所述顶升油缸卡置于管靴中。

第二方面，本发明实施例提供了一种拔管机在防渗墙接头管拔出过程中的应用。

第三方面，本发明实施例提供了一种拔管机的使用方法，步骤一，将所述底架固定于地面上槽孔的开孔处，使所述抱紧圈的中心与所述待拔的接头管中心重合，驱动所述抱紧油缸伸长，使所述抱紧油缸的整体长度增大，使抱紧圈的直径与所述接头管的直径相配合，然后驱动所述顶升油缸伸长，将所述抱紧组件整个举升，带动所述接头管举升。步骤二，驱动所述抱紧油缸缩回，使所述抱紧油缸的整体长度减小，使抱紧圈的直径增大，然后驱动所述顶升油缸缩回，使所述抱紧组件整个下降。步骤三，重复所述步骤一和步骤二，直至完成对所述接头管的举升拔出。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过抱紧油缸调节抱紧圈的直径，可以多次对接头管进行松开、抱紧，并且通过顶升油缸的上升、下降的连续过程，可以实现将接头管完全拔出的过程，即实现了不需要人力控制而全自动化地进行接头管的多次举升。解决了卡键式拔管机存在的每次举升均需要人力参与，施工效率低，劳动强度大等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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他的附图。

图1是现有技术提供的卡键式拔管机俯视图；

图2是现有技术提供的卡键式拔管机正视图；

图3是本发明实施例提供的用于拔出防渗墙接头管的全自动拔管机结构示意图；

图4是本发明实施例提供的用于拔出防渗墙接头管的全自动拔管机俯视图；

图5是本发明实施例提供的用于拔出防渗墙接头管的全自动拔管机在拔管过程中的左视图；

图6是本发明实施例提供的用于拔出防渗墙接头管的全自动拔管机正视图；

图7是本发明实施例提供的用于拔出防渗墙接头管的全自动拔管机左视图。

其中，附图标记为：

a、底座；b、顶升油缸；c、卡键；d、卡槽；

1、底架；2、顶升油缸；3、抱紧组件；4、接头管；5、摩擦板；

101、管靴；101a、直线部分；101b、弯曲部分；301、抱紧油缸；302、抱紧圈；302a、第一抱紧块；302b、第二抱紧块；302c、第三抱紧块；302d、第四抱紧块；302a1、第一圆弧部分；302a2、第一连接部分；302d1、第二圆弧部分；302d2、第二连接部分。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

第一方面，本发明实施例提供了一种用于拔出防渗墙接头管的全自动拔管机，如图3和图5所示，包括底架1，位于所述底架1上的顶升油缸2；

所述拔管机还包括：与所述顶升油缸2连接的抱紧组件3；

所述抱紧组件3包括抱紧油缸301、通过所述抱紧油缸301调节直径的抱紧圈302；

所述抱紧圈302的最小直径与待拔的接头管4的直径相配合；

所述抱紧圈302为4块圆弧形的抱紧块，首尾两个抱紧块与抱紧油缸301连接，其余抱紧块依次互相连接；所述顶升油缸2的个数为4个，分别与所述4块圆弧形的抱紧块连接。

以下对本发明实施例提供的全自动拔管机的工作原理进行说明：

如图3和图5所示，将底架1安装于槽孔的开孔处，水平地面上，底架1的中心与待拔的接头管4对齐，即使底架1的中心与接头管4的中心重合，通过抱紧油缸301调节4块圆弧形的抱紧块，从而调节抱紧圈302的直径，使其直径与待拔的接头管4的直径相配合，使抱紧圈302形成一个卡紧接头管外壁的环，即抱紧接头管4，实现可以通过移动抱紧圈302而同时移动接头管4，然后通过顶升油缸2将整个抱紧组件3举升，带动接头管4朝远离槽孔、远离水平地面的方向移动，完成对接头管4的举升过程，在第一次举升接头管4时，抱紧圈302抱紧的是接头管4的上部露出槽孔的位置，为接头管4的下部则位于槽孔中，槽孔中灌注水泥。

在完成了第一次举升之后，紧接着通过抱紧油缸301再次调节4块圆弧形的抱紧块，从而调节抱紧圈302的直径，使抱紧圈302的直径大于接头管4的直径，即松开接头管4，通过顶升油缸2将整个抱紧组件3下降，此时，接头管4由于其下部位于灌注了水泥的槽孔中，在槽孔中水泥的作用下，使接头管4短时间内不会下降。因此在整个抱紧组件3下降时，接头管4不下降，然后通过抱紧油缸301调节抱紧圈302的直径，使其直径与待拔的接头管4的直径再次相配合，抱紧接头管4，此时抱紧圈302与接头管4相接触的位置，相对于第一次举升过程中抱紧圈302与接头管4相接触的位置而言，更向下，也就是更远离接头管的顶部。此时通过顶升油缸2将整个抱紧组件3举升，带动接头管4朝远离槽孔、远离水平地面的方向移动，完成对接头管4的再一次举升过程。

通过上述多次抱紧圈302的松开、抱紧，以及顶升油缸2的上升、下降的连续过程，实现了将接头管4完全拔出的过程，即实现了不需要人力控制而全自动化地进行接头管的多次举升。解决了卡键式拔管机存在的每次举升均需要人力参与，施工效率低，劳动强度大等问题。

在上文所述的实施例中，所述抱紧圈302为4块圆弧形的抱紧块，每块圆弧形的抱紧块组成了抱紧圈302的其中一部分，各个抱紧块的圆弧弧度相配合，在以每块抱紧块圆弧弧度相配合的方式拼接使抱紧圈302的直径最小时，各个抱紧块的圆弧能够组成一个与接头管4直径相配合的圆，而在每个圆弧形的抱紧块之间不进行组合和拼接时，抱紧圈302的直径应比其最小直径大，或者不能构成一个贴合接头管4外壁的圆。首尾两个抱紧块与抱紧油缸301连接，其余抱紧块依次互相连接，即通过抱紧油缸301将4块圆弧形的抱紧块首尾相连接。所述顶升油缸2的个数为4个，分别与所述4块圆弧形的抱紧块连接，使顶升油缸2在伸长或者缩短时，能使每个抱紧块均受力，通过调整各个顶升油缸2同步进行伸长或缩短可以控制整个抱紧圈302均匀受力，并避免在顶升油缸2伸长或缩短时由于抱紧块的移动不同步而造成的无法抱紧接头管4的情况。

进一步地，继续参见图3，所述抱紧圈302包括与所述抱紧油缸301通过销轴连接的第一抱紧块302a和第四抱紧块302d、通过销轴与所述第一抱紧块302a连接的第二抱紧块302b、以及通过销轴与所述第二抱紧块302b和所述第四抱紧块302d连接的第三抱紧块302c。本发明实施例对上述4个抱紧块的厚度、长度、外侧结构不作具体限定，但其需要能满足在抱紧圈302直径最小时抱紧、贴紧接头管4，使接头管4可以随着抱紧圈302的移动而移动。例如4个抱紧块均可以为内壁为圆弧形的4块整块结构的钢块，也可以均为多块钢板焊接的结构。如图3和图7所示，当4个抱紧块为多块钢块焊接的结构时，通过内壁为圆弧形的4块钢板组成抱紧圈302(此处的4块钢板中每块钢板也可以为多个更小的弧形钢板焊接而成)，在每块钢板的外侧(圆弧向外突出的一侧，也是抱紧圈302的外壁)焊接多块与所述钢板垂直的径向钢板，并在径向钢板的两端焊接两个轴向钢板，用于增加钢板的稳固性并减少整个抱紧块的重量。在一块抱紧块与另一块抱紧块的连接处可以焊接带有通孔的用于插入销轴的连接件，即可以在两个轴向钢板上间隔预设的距离焊接连接件，例如所述第一抱紧块302a和所述第二抱紧块302b的连接处间隔预设的距离焊接一个以上的连接件，所述第一抱紧块302a上的连接件与所述第二抱紧块302b上的连接件位置相互交错，使插销通过连接件上的通孔同时插入第一抱紧块302a和第二抱紧块302b上的连接件，将两者进行连接。

所述第一抱紧块302a、所述第二抱紧块302b、所述第三抱紧块302c和所述第四抱紧块302d通过旋转的方式构成一个与待拔的接头管4的直径相配合的圆环。本领域技术人员可以理解的是，销轴上没有螺纹，通过销轴固定的两个组件只能控制该两个组件不脱离彼此，但不能完全固定住两个组件的相对位置，因此第一抱紧块302a与第二抱紧块302b通过销轴连接，两者之间可以转动，第二抱紧块302b与第三抱紧块302c通过销轴连接，两者之间也可以转动，同样地，第三抱紧块302c和所述第四抱紧块302d通过销轴连接，两者之间也可以转动。因此4个抱紧块在已经连接的情况下，通过旋转转动调正互相之间的角度、位置可以实现构成一个内壁为圆的抱紧圈302。

另外，所述第一抱紧块302a包括内壁与其余抱紧块内壁相配合的第一圆弧部分302a1、和沿所述第一圆弧部分302a1的切线方向延伸的第一连接部分302a2，所述第四抱紧块302d包括内壁与其余抱紧块内壁相配合的第二圆弧部分302d1、和沿所述第二圆弧部分302d1的切线方向延伸的第二连接部分302d2，所述第一连接部分302a2和所述第二连接部分302d2与所述抱紧油缸301连接。通过第一圆弧部分302a1使第一抱紧块302a具备构成抱紧圈302内壁的圆弧部分，通过第一连接部分302a2在第一抱紧块302a上形成一个受力部，使得在对第一连接部分302a2施力时，第一抱紧块302a能进行移动。同理，通过第二圆弧部分302d1使第四抱紧块302d具备构成抱紧圈302内壁的圆弧部分，通过第二连接部分302d2在第四抱紧块302d上形成一个受力部，使得在对第二连接部分302d2施力时，第一抱紧块302a能进行移动。

进一步地，第一抱紧块302a的一端与第二抱紧块302b连接，另一端(即第一连接部分302a2)与抱紧油缸301的一端连接，第四抱紧块302d的一端与第三抱紧块302c连接，另一端(即第二连接部分302d2)与抱紧油缸301的另一端连接。所述第一连接部分302a2和所述第二连接部分302d2以交错重叠的方式分别与所述抱紧油缸301的两端通过销轴连接。第一连接部分302a2和第二连接部分302d2的长度应大致相等，使抱紧油缸301对两者的施力均匀。如图6和图7所示，所述抱紧油缸301的个数为两个，均与所述底架1平行。第一连接部分302a2和第二连接部分302d2上带有可使销轴穿过的通孔，两个抱紧油缸301的两端也应包括带有通孔的可使销轴穿过的连接部，通过销轴将两个抱紧油缸301的两端分别与第一连接部分302a2和第二连接部分302d2进行连接。由此，通过抱紧油缸301的伸长和收缩可以同时对第一连接部分302a2和第二连接部分302d2进行施力。当抱紧油缸301伸长时，即使抱紧油缸301的整个长度增加时，通过第一连接部分302a2和第二连接部分302d2带动第二抱紧块302b与第三抱紧块302c，使4个抱紧块之间通过旋转调整角度、位置，形成一个与接头管4直径相配合的圆，使抱紧圈302贴合于接头管4的外壁上。当抱紧油缸301收缩时，即使抱紧油缸301的整个长度减少时，通过第一连接部分302a2和第二连接部分302d2带动第二抱紧块302b与第三抱紧块302c，使4个抱紧块之间不能构成一个与接头管4直径相配合的圆，或者使抱紧圈302直径大于接头管4直径，抱紧圈302不能贴合于接头管4的外壁上，两者之间有空隙可以使抱紧圈302自身移动而不带动接头管4.

作为一种优选方案，所述第一抱紧块302a、所述第二抱紧块302b、所述第三抱紧块302c和所述第四抱紧块302d的内壁上有摩擦板5。摩擦板5可以为表面粗糙，有颗粒物的板，使得抱紧圈302在抱紧、贴合接头管4时，摩擦力增加，能够更为牢固地带动接头管4进行移动，避免移动中的滑动。

如图4和图5所示，所述底架1上包括4个马蹄状的管靴101，所述管靴101分别位于所述底架1的四个角上，并且4个所述管靴101的直线部分101a互相平行，4个所述管靴101的弯曲部分101b的凸起面朝向所述抱紧圈302；所述顶升油缸2卡置于管靴101中，该卡置指顶升油缸2位于管靴101内部分的直径大于位于管靴101外部分的直径，使顶升油缸2能够被管靴101卡住，只能在管靴101的范围之内移动。通过4个所述管靴101将顶升油缸2的可移动范围进行限制，并且不阻碍抱紧圈302的形变。

本发明实施例的一个可选的尺寸参数为：顶升油缸的缸径为220mm，杆径为160mm，行程为630mm，抱紧油缸的缸径为250mm，杆径为180mm，行程为230mm。抱紧圈的直径为900-930mm，接头管的直径为900mm，摩擦板为石棉铜丝摩擦带，其厚度为10mm。

第二方面，本发明实施例提供一种拔管机在防渗墙接头管拔出过程中的应用。

第三方面，本发明实施例提供一种拔管机的使用方法，具体地，步骤一，将所述底架1固定于地面上槽孔的开孔处，使所述抱紧圈302的中心与所述待拔的接头管4中心重合，驱动所述抱紧油缸301伸长，使所述抱紧油缸301的整体长度增大，使抱紧圈302的直径与所述接头管4的直径相配合，然后驱动所述顶升油缸2伸长，将所述抱紧组件3整个举升，带动所述接头管4举升。步骤二，驱动所述抱紧油缸301缩回，使所述抱紧油缸301的整体长度减小，使抱紧圈302的直径增大，然后驱动所述顶升油缸2缩回，使所述抱紧组件3整个下降。步骤三，重复所述步骤一和步骤二，直至完成对所述接头管4的举升拔出。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。