一种边坡水平排水管铺设用辅助固定设备的制作方法

本发明涉及水利工程，特别涉及一种边坡水平排水管铺设用辅助固定设备。

背景技术：

1、边坡是指水利工程中，河道、水库、堤防等土石质结构体的侧面倾斜部分。边坡的稳定性对工程的安全运行具有重要影响。边坡通常会受到外界因素(如水流冲刷、风浪侵蚀、地震等)以及内部因素(如土质的物理力学性质、坡度、坡高等)的影响，可能出现坡体滑动、崩塌、决口等问题，因此在水利工程设计中，边坡稳定性的分析与处理非常重要。

2、边坡水平排水管是在边坡内部设置的排水系统，用于控制边坡内部的水分，以减少边坡的液化和渗透问题，提高边坡的稳定性。在水利工程中，边坡内部积聚的水分可能会导致土壤饱和，使土壤失去一部分强度，从而增加边坡发生滑动、崩塌的风险。通过合理设计和布置水平排水管，可以降低土壤饱和度，减轻水压，提高边坡的稳定性。

3、在传统技术中，这种排水管的铺设流程大致是先对铺设区域清理、平整施工面，确保没有障碍物阻挡水管的铺设。工作人员开始手动铺设水平排水管。通常，他们会根据经验和目测来决定水管的位置，然后用手工工具将水管放置在合适的位置。这个过程可能会涉及多次调整和移动水管，以确保水平位置的准确性。一旦水平铺设完成，如果需要调整水管的角度，工作人员可能会手动调整水管的倾斜角度。这可能需要在边坡上进行操作，需要仔细的人工判断和调整。在调整水管位置和角度后，工作人员需要手动固定水管，通常使用支撑物或者填充物来确保水管在正确的位置和角度上保持稳定。

4、但是，经过发明人长期工作与研究发现，这种传统铺设技术中存在如下的技术问题亟需解决：

5、(1)人工操作不精准：传统方法需要工作人员根据经验进行水平铺设和调整，可能存在人为主观判断不准确的情况，导致排水管的位置和角度不精准。

6、(2)效率低下：由于依赖人工操作，铺设和调整过程较为耗时，特别是在需要多次调整的情况下，会影响施工的效率。

7、(3)安全隐患：由于在施工现场进行边坡水平排水管的调整和固定，可能会存在工作人员在斜坡上操作的安全隐患，容易导致意外事故。

8、(4)角度调整受限：传统方法难以实现多角度的调整，例如水管的倾斜或垂直安装，限制了排水系统的适用性。

9、(5)难以保持稳定性：由于依赖人工调整，水管在边坡上难以保持持久稳定的位置，可能会影响排水系统的效能和可靠性。

10、为此，提出一种边坡水平排水管铺设用辅助固定设备。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例希望提供一种边坡水平排水管铺设用辅助固定设备，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，即人工操作不精准、效率低下、安全隐患、角度调整受限和难以保持稳定性，并对此至少提供一种有益的选择；

2、本发明实施例的技术方案是这样实现的：一种边坡水平排水管铺设用辅助固定设备，包括呈矩形形式的机架；所述机架在四角处均设置有托整机构；所述托整机构通过传感组件检测所述托整机构相对于水平的倾斜程度；所述托整机构用于将矩形形式的所述机架相对于边坡地面或需要铺设水管的沟渠施工面平行调整；所述机架的中部安装有两个用于配合于水管轴头处的调节机构，所述调节机构通过第五伺服电缸调整用于钳固水管的钳具作高度调节，所述第五伺服电缸通过并联组件作万向角度适配调节，所述并联组件安装在所述机架上。

3、在上述的实施方式中：该技术涉及一种边坡水平排水管的铺设用辅助固定设备。具体包括一个矩形形式的机架，机架的四角均设有托整机构。这些托整机构通过传感组件来检测其相对水平的倾斜程度，以实现对机架在边坡地面或铺设水管的沟渠施工面的平行调整。机架的中部安装有两个调节机构，这些调节机构与水管的轴头相配合。通过第五伺服电缸调整钳具的高度，而第五伺服电缸通过并联组件进行万向角度的适配调节，并将并联组件安装在机架上。

4、其中在一种实施方式中：所述托整机构包括第三伺服电缸，所述第三伺服电缸的活塞杆固定连接有用于接触地面的接地底盘。

5、在上述的实施方式中：托整机构由第三伺服电缸组成。第三伺服电缸的活塞杆固定连接有接地底盘，这个接地底盘用于与地面接触。传感组件安装在接地底盘内部。传感组件选用了倾斜传感器，这些倾斜传感器安装在接地底盘的底部。

6、其中在一种实施方式中：所述托整机构还包括铰臂；所述铰臂的一端铰接于所述机架的四个角中的其中一个，第一伺服电缸的缸体和活塞杆分别铰接于所述机架和所述铰臂的端部；第二伺服电缸的缸体和活塞杆分别铰接于所述铰臂的中部和所述第三伺服电缸的缸体；所述第三伺服电缸的缸体端部铰接于所述铰臂的外表面。

7、在上述的实施方式中：在另一种实施方式中，托整机构还包括铰臂。这些铰臂的一端铰接在机架的四个角之一，第一伺服电缸的缸体和活塞杆分别铰接在机架和铰臂的端部。第二伺服电缸的缸体和活塞杆分别铰接在铰臂的中部和第三伺服电缸的缸体。第三伺服电缸的缸体端部铰接在铰臂的外表面。

8、其中在一种实施方式中：所述调节机构包括所述并联组件，所述并联组件包括固定连接于所述机架上的第一架体，所述第一架体的下部设有第二架体；在所述第一架体和所述第二架体之间的空间中，以所述第一架体的中轴线为基准，依此环形阵列式排布有六个第四伺服电缸，所述第四伺服电缸驱动所述第二架体作万向角度调节。

9、在上述的实施方式中：这个并联组件包括固定连接在机架上的第一架体，第一架体的下部设有第二架体。在第一架体和第二架体之间的空间中；这些第四伺服电缸通过驱动第二架体来进行万向角度的调节。

10、其中在一种实施方式中：所述第四伺服电缸的缸体和活塞杆均分别通过万向节联轴器与所述第一架体和所述第二架体相互相对的各自一面上万向铰接。

11、在上述的实施方式中：第四伺服电缸的缸体和活塞杆通过万向节联轴器与第一架体和第二架体相互连接。这些万向节联轴器被安装在各自一面上，并通过万向铰接与第一架体和第二架体相对连接。

12、其中在一种实施方式中：每两两相邻的两个所述第四伺服电缸相互之间呈v形或者倒v形排布。这种排布模式的目的是扩大极限行程点位并增加控制精度。

13、在上述的实施方式中：这种排布模式意味着第四伺服电缸的安装位置与基准轴之间形成一个倒v字型或v字型的角度布局。

14、其中在一种实施方式中：所述第二架体的下部固定连接有所述第五伺服电缸，所述第五伺服电缸的活塞杆朝下固定连接有第三架体，所述第三架体上设有所述钳具。

15、其中在一种实施方式中：所述钳具铰接于所述第三架体，所述第三架体上安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴固设于所述钳具的外表面。伺服电机的设计使得钳具能够作俯仰角度的调节，在使用时既可以水平安置水管，也可以以倾斜或者垂直的形式安装水管。

16、在上述的实施方式中：钳具通过铰接与第三架体相连。第三架体上安装有伺服电机，伺服电机的输出轴被固定在钳具的外表面上。伺服电机的设计使得钳具能够实现俯仰角度的调节，从而在使用时可以将水管水平放置，也可以以倾斜或垂直的形式安装水管。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、一、多角度适应性增加：本发明的技术采用了并联组件、倾斜传感器等组件，实现了水管角度的自动调整。钳具能够实现俯仰角度的调节，从而在水平、倾斜和垂直等多种角度下安装水管，增加了排水系统的适用性。

19、二、精确稳定铺设：自动化调整保证了水管的精确水平铺设和角度调整，从而确保了排水系统的稳定性和性能。

20、三、灵活性增强：本发明的技术能够适应不同角度的铺设需求，包括水平、倾斜和垂直，为不同施工场景提供了灵活的解决方案。

21、四、自动化精确调整：本发明的技术利用倾斜传感器和伺服电缸，实现了水管的自动水平和角度调整，从而大大提高了调整的准确性和稳定性，避免了人为判断和操作的误差。

22、五、高效节约：自动化调整减少了人工操作的需求，提高了施工效率，节约了时间和人力成本。相较于传统的手动操作，本发明的技术可以更快速地完成排水管的铺设和调整。自动化调整能够在较短时间内完成水管的铺设和调整，从而提高了施工效率，减少了施工时间。

23、六、安全性提升：本发明使工作人员不必在陡坡上操作，减少了施工过程中的安全风险。倾斜传感器和伺服电缸的自动调整消除了在陡坡上的危险情况，保障了工作人员的安全。